内容正文:
第一章
运动的描述
1.4速度变化快慢的描述——加速度
晓峰物理
一辆小汽车在10s内,速度从0达到100km/h,一列火车在300s内速度也从0达到100km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100km/h,但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗?如果不能,应该怎样描述呢?
情景引入
视频中物体的运动有什么共同点
?
温故知新
一、加速度
1 、速度的变化量
Δv
Δx
v1
v2
A
B
⑴定义: 末速度减去初速度
⑵定义式 :Δv = v2-v1
一、加速度
v1
v2
A
B
2 、求速度变化量Δv的方法
① 加速直线运动
②减速直线运动
⑴图示法
Δv
v1
v2
A
B
Δv
v2
A
B
Δv
v1
利用图示法求速度变化量时,可以平移v1也可以平移v2,使两个速度的起点重合。速度变化量就是从初速度的末端指向末速度的末端。
定义式:Δv = v2-v1
可变形为: v2= v1 + Δv
末速度=初速度+速度的变化量
一、加速度
2 、求速度变化量Δv的方法
⑵同一直线上的矢量运算转化为代数运算
v1大小4m/s
v2 大小10m/s
A
B
规定初速度方向为正方向:
v1=4m/s
v2 =10m/s
因为:Δv = v2-v1
Δv =10-4=6(m/s )
速度变化量大小为6m/s,方向与初速度方向相同。
v1大小10m/s
v2 大小4m/s
A
B
v1=10m/s
v2 =4m/s
规定初速度方向为正方向:
加速
减速
因为:Δv = v2-v1
Δv =4-10=-6(m/s )
速度变化量大小为6m/s,方向与初速度方向相反。
加速:速度变化量与初速度同向;
减速:速度变化量与初速度反向。
【例题1】如图所示,小球碰墙后反弹,小球速度变化了吗?变化量是多少?
解析:
v1:10m/s
v2:10m/s
法一:同一直线上的矢量运算转化为代数运算
⑴规定初速度方向为正方向:
v1=10m/s,v2=-10m/s
因为:Δv = v2-v1
Δv =-10-10=-20(m/s )
小球速度变化量是-20m/s 。即大小为20m/s,方向与初速度方向相反。
⑵规定末速度方向为正方向:
v1=-10m/s,v2=10m/s
因为:Δv = v2-v1
Δv =10-(-10)=20(m/s )
小球速度变化量是20m/s 。即大小为20m/s,方向与末速度方向相反。
法二:图示法
10m/s
10m/s
Δv
典例解析
一、加速度
观看了二个交通视频
希望汽车快点停下
速度变化要快
核心
寻找描述速度变化快慢的物理量
速度很快减小到零
一、加速度
1、比较下列物体速度变化的快慢
运动的物体 初速度(v0/m.s-1) 时间间隔(Δt/s) 末速度(v/m.s-1) 速度的变化(Δv/m.s-1)
A.捕捉羚羊的猎豹 1 4 31
B.逃避猎豹追捕的羚羊 1 4 26
30
25
方法(一)在时间相同的情况下,比较速度变化的大小
方法(二)在速度变化相同的情况下,比较时间的大小
在速度变化、时间都不相同的情况下,如何比较?
C.起步的赛车 0 6 25 25
D.飞机加速起飞过程中 0 30 84 84
类比
位置变化的快慢
速度变化的快慢
2、加速度
一、加速度
定义式:
物理意义:描述物体速度变化的“快慢”
单位:在国际单位制中,加速度的单位是m/s2
速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。
比值定义法
读作:米每二次方秒
矢量: 加速度方向与速度变化量Δv的方向一致
甲
v1
v2
A
B
Δv
a
v1
v2
A
B
Δv
a
乙
物体作直线运动:
加速度与初速度方向相同时,物体做加速运动。
加速度与初速度方向相反时,物体做减速运动。
解析:
【例题2】小型轿车从静止开始加速到100km/h,所用的最短时间,是反应汽车性能的重要参数。A、B、C三种型号的轿车实测的结果分别为11.3s、13.2s、15.5s。分别计算它们在测试时的加速度有多大。
初速度v0=0
末速度:vt=100km/h ==27.78m/s
Δv= vt - vo
=27.78m/s-0
=27.78m/s
=2.46m/s2
同理:
aB=2.11m/s2
计算发现A车的性能最好。
aC=1.79m/s2
典例解析
解析:
【例题3】一辆汽车正以15m/s的速度做直线运动,因发生紧急情况刹车后经3s停止,求汽车刹车的加速度。
规定初速度方向为正方向。
汽车刹车的加速度大小为3m/s2,方向与初速度方向相反(向后)。
=-5m/s2
典例解析
【例题4】如图所示,小球碰墙后反弹,碰撞时间为0.01s,