内容正文:
解析 (1)在实验中,使用打点计时器时应先接通电源,再释放纸带。
(2)每两个计数点间还有n=-1=4个点没有标出。
-1=
(3)vB= m/s=0.400 m/s。
vC= m/s=0.479 m/s;
vD=m/s≈0.560 m/s。
(4)图线如下图所示:
答案 (1)接通电源 释放纸带 (2)4
(3)0.400 0.479 0.560 (4)见解析图
6.用气垫导轨和数字计时器更能精确地测量物体的瞬时速度,如图实一-12所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.11 s。已知遮光板的宽度为3.0 cm,分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小。
图实一-12
解析 由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示。
经过第一个光电门的速度大小
v1= m/s≈0.10 m/s,
=
经过第二个光电门的速度大小
v2= m/s≈0.27 m/s。
=
答案 0.10 m/s 0.27 m/s
4 速度变化快慢的描述——加速度
[学业要求与核心素养]
物理观念
1.理解加速度的观念,知道v、Δv、的区别。
2.会根据速度与加速度的方向关系判断物体的运动性质。
科学思维
1.通过加速度概念的建立和定义的得出,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。
2.能根据v-t图像分析计算加速度。
一、加速度
1.物理意义:加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量。
2.定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
3.定义式:a=。
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或m·s-2。
二、加速度方向
1.加速度的方向
加速度是矢(选填“矢”或“标”)量,加速度的方向与速度变化量Δv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,如果速度增加,加速度方向与速度方向相同;如果速度减小,加速度方向与速度方向相反。(选填“相同”或“相反”)
三、从v-t图像看加速度
1.定性判断:v-t图像的倾斜程度反映加速度的大小。图线斜率越大,加速度越大。
2.定量计算
如图1-4-1,在v-t图像上取两点E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的数值a=。
=
图1-4-1
|自我诊断|
1.判断下列说法的正误。
(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。(×)
(2)物体速度变化越大,加速度越大。(×)
(3)物体的加速度是2 m/s2,则该物体是做加速运动。(×)
(4)在同一v-t图像中,图线倾角越大,对应物体的加速度越大。(√)
2.做直线运动的汽车,看到前面有险情,立即紧急刹车,在2 s内速度从10 m/s减小到0,则汽车的加速度为-5 m/s2。
知识点一 对加速度的理解
[问题探究]
下表列出了三种车辆起步后速度变化情况
初速度
时间
末速度
自行车
0
5 s
14 m/s
小型轿车
0
20 s
30 m/s
旅客列车
0
100 s
40 m/s
(1)哪种车辆速度变化大?
(2)三种车辆的加速度分别为多大?哪种车辆速度增加得快?
(3)由计算结果分析加速度与速度v、速度的变化量Δv有无必然联系。
答案 (1)旅客列车速度变化大。
(2)三车的加速度分别是。
自行车a1= m/s2=2.8 m/s2=
轿车a2= m/s2=1.5 m/s2=
列车a3= m/s2=0.4 m/s2=
自行车速度增加得快
(3)加速度a与速度v、速度的变化量Δv无必然联系。
[归纳升华]
速度、速度变化量、加速度的比较
速度v
速度变化量Δv
加速度a
定义
位移与所用时间的比值
末速度与初速度的差值
速度变化量与时间的比值
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
为物体运动的方向,与a的方向不一定相同
由初、末速度决定,与a的方向相同,与v的方向不一定相同
与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同
物理意义
表示物体运动的快慢和方向
表示物体速度变化的大小和方向
表示物体速度变化的快慢和方向
大小关系
三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余两个物理量不一定较大
[例1] (2020·桂林高一检测)关于速度、速度变化量、加速度,说法正确的是
A.物体运动的速度变化量越大,加速度一定越大
B.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
C.速度很大的物体,其加速度有可能很小,但不能为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
[解析] 根据a=知,速度变化量大,加速度不一定大