内容正文:
4 速度变化快慢的描述——加速度
物理
(教师参考)
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重点:(1)加速度的定义、公式及物理意义的理解
(2)加速度的计算
难点:(1)加速度的方向
(2)速度、速度的变化量、加速度的比较
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情境链接
以30 m/s行驶的列车急刹车时能在30秒内停下来,以8 m/s飞行的蜻蜓能在0.7 s内停到枝叶上,比较列车与蜻蜓速度变化的快慢(如图)。谁的速度变化快?速度大小、速度变化量大小与速度变化快慢是否有关?
信息
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课前预习
课堂探究
随堂演练
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课前预习·掌握新知
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 。
教材梳理
比值
3.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是 。
4.物理意义:描述运动物体速度变化 的物理量。
5.矢量性:加速度是矢量,它不仅有大小而且有方向,其方向由 决定。在直线运动中,沿物体运动方向建立一个直线坐标系,若Δv>0,则a 0,表示加速度方向沿x轴 ;若Δv<0,则a 0,表示加速度方向沿x轴 。
米每二次方秒
m/s2
快慢
Δv
>
正方向
<
负方向
2.表达式:a= 。
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想一想 根据矢量的定义和教材P17加速度的定义,阐述速度v、速度变化量Δv及加速度a的方向各是怎样的?
答案:速度v、速度变化量Δv和加速度a均为矢量,其方向分别为:速度v的方向即为物体的运动方向;物体做加速直线运动时,速度变化量Δv的方向与初速度方向相同,物体做减速直线运动时则相反;加速度a的方向始终与速度变化量Δv的方向相同。
二、v-t图像中的加速度
1.定性判断:v-t图像的倾斜程度反映速度变化的快慢,即图线斜率(k)表示加速度,当k>0,Δv>0,v2>v1,物体做加速运动;当k<0,Δv<0,v2<v1,物体做减速运动。
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2.定量计算:在v-t图像上取两点E(t1,v1),F(t2,v2),加速度的数值a=
= 。
议一议 某一运动质点的v-t图像如图所示,其运动情况如何?
答案:质点在0~t1时间内做加速度逐渐减小的加速运动,t1时刻速度最大,t1~t2时间内做加速度逐渐增大的减速运动。
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自主检测
1.(2020·陕西期中)(多选)关于速度、速度的变化量和加速度,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大
B.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
C.加速度与速度的方向不一定相同
D.速度很大的物体,其加速度可能为零
CD
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2.一物体做匀变速直线运动,加速度为2 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.物体一定做加速运动
B.每秒的末速度都比前1秒的末速度大2 m/s
C.第2秒末的速度是第1秒末速度的2倍
D.每秒速度的变化量为2 m/s
解析:初速度的方向和大小未知,无法确定其运动规律,故A,C错误;物体可能做匀加速直线运动或匀减速直线运动,若做匀加速直线运动,每秒的末速度都比前1秒的末速度大2 m/s,若做匀减速直线运动,每秒的末速度都比前1秒的末速度小2 m/s,故B错误,D正确。
D
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3.(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列物体的运动性质的判断正确的是( )
A.v0<0,a>0,物体先做加速运动,后做减速运动
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0>0,a<0,物体先做减速运动,后做加速运动
D.v0>0,a=0,物体做匀速直线运动
解析:物体运动的速度、加速度方向的规定是任意的,但是当速度方向与加速度方向同向时,物体做加速运动;反向时物体做减速运动,当时间足够长,且加速度始终存在时,物体先减速至零后反向加速,选项A错误,B,C正确;当v0≠0,a=0时,物体做匀速直线运动,当v0=0,a=0时,物体静止,选项D正确。
BCD
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4.下列对物体运动性质的描述正确的是( )
A.物体做直线运动,加速度减小,速度一定减小
B.物体做直线运动,速度变化,加速度一定变化
C.匀变速直线运动的速度方向是恒定不变的
D.物体速度为零时加速度可能不为零
解析:当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,加速度减小,但速度增大,故A错误;物体做直线运动,速度变化,加速度不一定变化,故B错误;匀变速直线运动的加速度保持不变,但速度方向可能发生变化,如往返运动,故C错误;速度的大小与加速度的大小无关,物体速度为零时加速度可能不为零,故D正确。
D
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课堂探究·突破要点
要点一 对加速度的理解——v,Δv,a的比较
|问题导学|
1.“飞机飞得很快”“小轿车比公交车起步快”。以上两句话中的