内容正文:
4.速度变化快慢的描述——加速度
学 习 目 标
知 识 脉 络(教师用书独具)
1.理解加速度的物理意义、定义式、单位.
2.知道vt图像中斜率的含义,会用vt图像求加速度.
3.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,会根据速度和加速度的方向关系判断运动性质.(重点)
4.掌握速度、速度变化量和速度变化率的区别.(重点、难点)
一、加速度
1.定义:速度的改变量Δv与发生这一改变所用时间Δt的比值,用a表示.
2.表达式:a=.
3.单位:在国际单位制中为米每二次方秒,符号m/s2或m·s-2.
4.方向:加速度是矢(填“矢”或“标”)量,它不仅有大小而且有方向,加速度的方向跟速度变化量的方向相同.
5.物理意义:表示运动物体速度变化快慢的物理量;加速度在数值上等于单位时间内的速度变化.
二、速度与加速度的关系
1.速度变化量Δv与初速度v0的方向关系:在直线运动中,速度变化量Δv=vt-v0的方向可能与初速度v0相同,也可能相反.
2.加速度与速度方向的关系
(1)如图所示,取初速度v0的方向为正方向;对于加速运动,有vt>v0(填“>”“<”或“=”),即Δv>0,此时a>0(填“>”“<”或“=”),表示加速度的方向与速度的方向相同,如图甲所示.
(2)对于减速运动,有vt<v0(填“>”“<”或“=”),即Δv<0,此时a<0(填“>”“<”或“=”),表示加速度的方向与速度的方向相反,如图乙所示.
三、从vt图像看加速度
1.通过速度—时间(vt)图像不但能够了解物体运动的速度随时间变化的规律,还能够知道物体的加速度.
2.加速度的大小判断
(1)定性判断:vt图像的倾斜程度(斜率)反映加速度的大小.
(2)定量计算:在vt图像上取两点E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的数值a=.=
1.思考判断
(1)如果速度很大,则加速度一定很大.
(×)
(2)如果速度变化量很大,则加速度一定很大.
(×)
(3)加速度是矢量,它的方向与速度变化量的方向一致.
(√)
(4)物体的速度为零,加速度也为零.
(×)
(5)取初速度方向为正方向,加速度为正值时,物体做加速运动.
(√)
(6)物体的vt图像是一条倾斜直线时,物体运动的加速度是恒定的.
(√)
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________ m/s2.
[答案] -5
加速度
1.加速度的理解
加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量,即速度的变化率.
2.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Δv的方向相同,与v2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】 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
思路点拨:①理解a与v、Δv、为矢量式,不仅表示大小关系还表示方向关系.的关系是解题关键.②公式a=
B [“速度变化得越多”是指Δv越大,若所用时间t也很大,则越大,即加速度a越大,B正确;加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0以后就反向运动,如竖直向上抛出的物体,故C错;物体在运动过程中,若加速度方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a=0时,速度就达到最大了,故D错.]
就不一定大,故A错;“速度变化得越快”是指速度的变化率
关于速度、速度变化量、加速度的五点提醒
(1)速度大,速度变化量、加速度不一定大.
(2)速度变化量大,加速度、速度不一定大,它们之间无直接关系.
(3)加速度大,速度不一定大.
(4)加速度的方向与速度变化量的方向一定相同.
(5)加速度的大小等于速度的变化率.但与Δv和Δt其中的任何一个因素均无关.加速度的大小决定于力的大小(第3章学习).
1.篮球以6 m/s的速度竖直向下碰地面,然后以4 m/s速度竖直向上反弹,碰地的时间为0.2秒.
(1)求篮球在这0.2秒内