内容正文:
第五节 加速度
[学习目标] 1.知道加速度的内涵,能将加速度与生活中的相关现象联系起来.2.结合加速度概念的建构,体会比值定义物理量的方法.3.能根据加速度方向与速度方向的关系判断物体是做加速运动还是做减速运动.4.发现物理学研究的很多问题就发生在身边,对自然界有好奇心,具有探索的兴趣.
一、认识加速度
加速度
(1)定义:物体速度的变化(Δv=vt-v0)与发生这一变化所用时间t之比,叫作物体的加速度,通常用a表示.
(2)表达式:a=.式中v0表示开始时刻的速度,称为初速度,vt表示结束时刻的速度,称为末速度.
(3)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.
(4)物理意义:表示速度变化快慢的物理量.
(5)方向:加速度是矢量,其方向与速度变化量的方向相同.
二、加速度的方向
1.加速度的方向
(1)加速度是矢量,不仅有大小,也有方向.
(2)加速度方向与速度变化量的方向相同,与速度v的方向无关.
2.加速度与速度的方向关系
(1)在直线运动中,速度增加时,加速度的方向与速度的方向相同.
(2)在直线运动中,速度减小时,加速度的方向与速度的方向相反.
(3)加速度保持不变的直线运动叫匀变速直线运动.
三、v t图像中的加速度表示
1.v t图像斜率的绝对值大小表示加速度大小
在如图所示的v t图像中,图线的斜率k==a,表示物体的加速度.斜率的绝对值越大,加速度越大;斜率的绝对值越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变.
2.斜率的正负表示加速度的方向
斜率为正,表示加速度的方向与规定的正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向相反.
1.判断正误
(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量.( × )
(2)物体A的加速度为2 m/s2,物体B的加速度为-3 m/s2,则A的加速度小于B的加速度.( √ )
(3)物体的速度变化量越大,加速度越大.( × )
(4)物体A的加速度为2 m/s2,则物体的速度逐渐增大.( × )
(5)在同一v t图像中,图线倾斜程度越大,对应图像的物体的加速度就越大.( √ )
(6)在v t图像中,物体加速度的大小等于图线倾角的正切值.( √ )
2.链接实景
如图所示.图甲:以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.4 s内停下来.
图乙:火箭发射时,10 s内速度由0增加到100 m/s.
请思考:
(1)蜻蜓、火箭的加速度方向与速度方向的关系有何不同?
(2)蜻蜓与火箭哪个物体的加速度较大?
提示: (1)蜻蜓做减速运动,其加速度方向与速度方向相反;火箭做加速运动,其加速度方向与速度方向相同.
(2)蜻蜓的加速度大小a1= m/s2=20 m/s2,火箭的加速度大小a2= m/s2=10 m/s2,故蜻蜓的加速度较大.
探究点一 加速度的理解与计算
图中甲、乙、丙、丁各物体都在做直线运动,其运动的速度在发生变化,但速度变化的快慢不同.
(1)万吨货轮和火箭在相同时间内谁的速度变化大?谁的速度变化快?
(2)列车和小轿车从静止开始运动达到相同速度,所用时间不同,谁的速度变化快?
提示: (1)火箭 火箭 (2)小轿车
1.对加速度的认识
(1)加速度是速度变化量与所用时间的比值,加速度越大,速度变化越快.但它不一定是加速,也可能是减速.
(2)加速度与速度大小没有必然联系,速度为零时可能有加速度,速度很大时也可能没加速度.
(3)速度变化才有加速度,但不是速度变化大加速度就大,且速度变时加速度不一定变.
(4)注意加速度公式常有几种写法:a=,a=.
2.公式a=是矢量式,应用时一定要规定正方向.
3.加速度与速度的关系
(2021·北京丰台区高一检测)小球以v1=3 m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁经Δt=0.01 s后以v2=2 m/s的速度沿同一直线反向弹回,如图所示.小球在这0.01 s内的平均加速度的大小和方向( )
A.100 m/s2,方向水平向右
B.100 m/s2,方向水平向左
C.500 m/s2,方向水平向左
D.500 m/s2,方向水平向右
C [规定向右为正方向,则小球的平均加速度为a==m/s2=-500 m/s2,方向水平向左.]
方法技巧
加速度的计算思路
(1)规定正方向.一般选初速度v1的方向为正方向.
(2)判定v2的方向,确定v2的符号.
(3)利用公式a=计算.要注意速度反向情况下,速度变化量的计算.
针对练1.一运动物体的初速度v0=-8 m/s,加速度a=2 m/s2,表明( )
A.物体的加速度方向与初速度方向相同,物体的速度在减小
B.物体的加速度方向与初速度方向相同,物体的速度在增大
C.物体的加速度方向与初速度方向相反,物体的速度在减小
D.物体的加