内容正文:
1.5 加速度
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第一章
电梯的升降
篮球在空中的运动
行驶的汽车
物体运动的速度常常在变化,如何描述物体运动速度变化的快慢呢?
羚羊
猎豹
4 s
速度0
25m/s
速度平均1 s 增加为
4 s
速度0
30m/s
速度平均1 s 增加为
猎豹的速度“增加”得比较快!
v1/m.s-1 △t/s v2/m.s-1 △v/m·s-1
A.飞机匀速飞行 200 10 200
B. 汽车启动 0 20 20
C. 运动员冲刺 10 5 0
0
-10
20
(1)谁的速度变化最大? 谁的速度变化最小?
(2)谁的速度变化得快一些?
判断的依据是什么?
(4)物体速度变化大,其速度变化快吗?
△v/△t(m·s-2)
0
1
-2
(3)运动速度越大的物体,其速度变化越大吗?
汽车
飞机
运动员
不一定,列如飞机
不一定,例如汽车
v1/m.s-1 △t/s v2/m.s-1 △v/m·s-1
A.飞机匀速飞行 200 10 200
B. 汽车启动 0 20 20
C. 运动员冲刺 10 5 0
0
-10
20
△v/△t(m·s-2)
0
1
-2
通过上面的讨论可知,物体的速度变化有快有慢,速度变化的大小并不能描述物体速度变化的快慢。速度变化的快慢,既与速度变化的大小有关,也与相应的时间有关。为此,我们引入一个新的物理量来描述物体运动速度变化的快慢。加速度。
⒈ 定义:
v0----初速度
vt----末速度
⒉ 定义式:
a ----加速度
⒊单位:m/s2 (读:米每二次方秒或米每平方秒)
5、物理意义:描述物体速度变化的“快慢”
速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。 符号 a
4、矢量性:大小:等于单位时间内速度的变化量。
方向:与速度变化量△v的方向相同
加速度
运动质点的加速度为 ,其含义为质点每秒的速度变化量是 。
说明:加速度是速度的变化率,物体速度的任何变化,都会有加速度。
【思考问题】
仅凭速度变化率的大小,能完全反映物体速度的变化的情况吗?
v1/m.s-1 △t/s v2/m.s-1 △v/m·s-1
A.飞机匀速飞行 200 10 200
B. 汽车启动 0 20 20
C. 运动员冲刺 10 5 0
0
-10
20
△v/△t(m·s-2)
0
1
-2
加速度
1、加速度是矢量,既有大小,又有方向,其方向与速度变化量 的方向相同。
(1)物体做加速直线运动(如右图一)
在直线运动中,取初速度的方向为正方向, 的方向可用正、负来表示。
图一
图一
加速度的方向与初速度的方向相同, 为正值。
(2)物体做减速直线运动(如右图二)
图二
加速度的方向与初速度的方向相反, 为负值。
加速度的方向
1、加速度是矢量,既有大小,又有方向,其方向与速度变化量 的方向相同。
2、加速度方向与速度方向的关系(直线运动):
加速度方向与速度方向相同,物体加速
加速度方向与速度方向相反,物体减速
3、匀变速运动:物体的加速度保持不变的运动。
4、匀变速直线运动:物体沿直线运动,且加速度保持不变的运动。
匀变速直线运动的特点:加速度恒定,速度均匀增加
加速度的方向
如果物体沿直线运动且其速度均匀变化(增加或减少),该物体的运动就是匀变速直线运动,此时加速度不随时间改变。(加速度大小、方向都不变)
加速度越大,物体的速度改变得越快
匀变速直线运动
匀加速直线运动
匀减速直线运动
例题:某高层建筑物内有一台正在向上运行的电梯,乘客按下楼层键后,电梯的速度在1.5s内由2.4m/s均匀减小到零。求该电梯的加速度。
解:取竖直向上(初速度方向)为正方向。
电梯的加速度大小为 ,方向竖直向下。
例题:如图所示,小球以3m/s的速度与墙发生碰撞,后被原速率反弹,碰撞时间为0.2s,求在碰撞过程中,小球的加速度。
解:以向右为正方向
速度的变化量Δv=v2-v1 = -6m/s,
则v1 =3m/s, v2=-3m/s
3m/s
3m/s
即:小球加速度大小为30m/s2,方向向左
【注意】
1、在运算中必须规定正方向,通常以初速方向为正方向。则与正方向同向的物理量取为正,与正方向相反的物理量取为负。
2、速度变化量Δv=v-v0的运算一定是末速v 减去初速v0
3、要注意分析加速度的方向及计算结果中的正、负符号的物理意义。
物理量比较项 速度 速度改变量 加速度
物理意义 描述物体运动的快慢 描述物体速度的改变 描