内容正文:
第5节 速度变化快慢的描述——加速度
1.在实际生活中,我们知道列车启动时加速较慢,小轿车启动时加速较快;列车进站时速度减小得慢,而小轿车遇到情况刹车,很快能停下来,速度减小得很快,可见速度的变化有快慢之分,那么物理学上如何来表示速度变化的快慢呢?
2.速度的方向与加速度的方向是一致的吗?
提示:(1)物理学中用加速度表示速度变化的快慢.
(2)加速度的方向与速度方向没有必然的关系,当两者方向相同时加速,方向相反时则减速.
1.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,了解加速度的定义式和单位.(重点)
2.了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动性质.(重点)
3.通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用.(重点;难点)
4.理解加速度的概念,区别速度、速度变化量和速度变化率,能在生活中准确地使用加速度的概念.(重点;难点)
5.能用vt图象计算加速度的大小,体会数学在物理中的重要性.(重点;难点)
一、加速度
1.定义
速度的 变化量 与发生这一变化 所用时间 的比值.
2.公式
a= .
3.物理意义
表示速度 变化快慢 的物理量.
4.单位
在国际单位制中,加速度的单位是 米每二次方秒 ,符号是 m/s2 ,常用单位还有 cm/s2.
(1)a=是加速度的定义式,a与Δv无关,由的比值决定.
(2)加速度不但有大小,而且有方向,是矢量.
(3)Δv是速度的变化量,由于速度是矢量,求其变化量时要特别注意其方向性,a与Δv方向相同(Δv是矢量)
二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的方向
加速度是矢量,不仅有大小,也有方向,其方向与 速度变化量 的方向相同.
2.加速度方向与速度方向的关系
在直线运动中,速度增加时加速度与速度的方向 相同 ,速度减小时加速度与速度的方向 相反 .
易错点津 物体运动的速度是增大还是减小只与加速度与初速度的方向有关,而与加速度的大小变化无关.Δv与v的大小无必然联系,v大,Δv不一定大.如:物体的加速度方向与初速度方向相同时,即使加速度是变小的,物体的速度仍然是增加的.又如:做匀速直线运动的物体,它的速度可以很大,但它在任何一段时间内速度的变化量均为零.
三、从v-t图象看加速度
1.v-t图象反映了物体的 速度 随时间的变化规律.
2.速度均匀变化的直线运动的v-t图象是一条 倾斜 的直线,直线的 斜率k 表示加速度,即a= (如图所示).
易错指津 斜率k是表示直线倾斜程度的一个量,在平面直角坐标系xOy中,某直线的斜率k==,曲线上某点的斜率为过该点的曲线切线的斜率.
[要点一] 加速度
1.加速度
2.速度、速度的变化量和加速度的对比分析
物理量[来源:学科网ZXXK]
比较项
速度
速度的变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度变化的大小程度
描述物体速度变化的快慢
定义式
v=Δx/Δt
Δv=v-v0
a=Δv/Δt
单位
m/s
m/s
m/s2
决定因素
v的大小由v0、a、t确定
Δv由v与v0确定,也由a与Δt确定
a的数值由Δv、Δt共同确定
方向
与位移Δx同向,即物体运动的方向
由Δv=v-v0或Δv=aΔt确定方向
与Δv方向一致,与v0、v的方向无关
大小
(1)位移与时间的比值
(2)位移对时间的变化率
(3)xt图象中,图线斜率的大小
Δv=v-v0
或Δv=aΔt
(1)速度变化量与所用时间的比值
(2)速度对时间的变化率
(3)vt图象中,图线斜率的大小
[特别提醒] 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,与物体的速度及速度变化量无必然联系.
[例1]物体以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,那么在运动过程中的任意 1 s内,物体的 ( )
A.末速度是初速度的2倍
B.末速度比初速度大2 m/s
C.初速度比前一秒的末速度大2 m/s
D.末速度比前一秒的初速度大2 m/s
[导思] 求解此题应把握以下两点:
(1)加速度等于单位时间内物体速度的变化量.
(2)准确判断两时刻之间的时间间隔.
[解析] B [由加速度定义知,a=2 m/s2表示每经过1 s,物体的速度增加2 m/s,物体在1 s内,其末速度一定比初速度大2 m/s,但不一定等于初速度的2倍,只有当这1 s内的初速度为2 m/s时才成立.故A错,B对;初速度与前一秒的末速度指同一时刻的速度,而末速度对应的时刻与前一秒的初速度对应的时刻相差2 s,故C、D均错.]
[总结提升] 本题极易错选C,主要原因是未掌握某1 s初和前1 s末在时间轴上表示同一个点,应该是同一时刻.
1.关于速度和加