内容正文:
5 速度变化的快慢与方向——加速度
物理
[学习目标]
1.知道加速度的概念和定义;理解加速度的矢量性,知道其方向与速度变化方向一致。
2.知道直线运动中速度、加速度、速度变化量的关系;知道匀变速运动的概念。
3.知道测量加速度的方法。
4.知道v-t图像中斜率的含义,会用v-t图像求加速度。
物理
基础探究
合作探究
实践应用
物理
基础探究
知识点一 加速度
1.定义:速度的 与发生这一改变所用 的比。
2.公式:a= 。
3.单位:在国际单位制中是米每二次方秒,符号是 或m·s-2.
4.标矢性:加速度是 量,不仅有大小,而且有方向。
5.意义:描述物体速度变化的 和方向。
6.方向:加速度a的方向与 的方向相同。
情境化导学
形成概念,掌握新知
变化量Δv
时间Δt
m/s2
矢
快慢
速度的变化量Δv
物理
7.直线运动中的方向
在直线运动中,若取 为正方向,则a的方向可用正、负号来表示。
(1)在加速直线运动中,加速度的方向和初速度的方向相同,a为正值。
(2)在减速直线运动中,加速度的方向和初速度的方向相反,a为负值。
初速度方向
物理
瞬时速度v1和v2
时间ΔT
知识点三 速度-时间图像与加速度
1.v-t图像不仅能够描述物体运动的速度随时间变化的情况,还能确定物体的加速度。
3.若v-t图像是一条曲线,它每一点的 各不相同,即不同的时刻加速度不同,该运动称为 运动。
匀变速
切线斜率
非匀变速
物理
思考与自测
1.思考判断
(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。( )
(2)加速度是表示物体速度变化大小的物理量。( )
(3)直线运动中,加速度的方向与物体运动的方向一定相同。( )
(4)物体的加速度变大,其速度一定变大。( )
(5)v-t图像为倾斜直线的运动是匀变速运动。( )
(6)在同一v-t图像中,图线倾斜程度越大,对应物体的加速度越大。( )
×
×
×
×
√
√
物理
答案:第一个“快”指战斗机的速度大,运动得快;第二个“快”指小轿车比公交车速度增加得快,即前者加速度大。
2.思维探究
(1)“我国的隐形战斗机飞得很快。”“小轿车比公交车起步快。”以上两句话中的“快”的含义各是什么?
答案:不一定。在分析问题时,正方向的规定是任意的,加速度为负,只能说明其方向与规定的正方向相反,但不一定与速度的方向相反,物体的速度也不一定减小。
(2)在直线运动中如果加速度为负,一定说明加速度的方向与速度方向相反吗?物体的速度一定减小吗?
物理
答案:图线越陡峭,表明加速度越大;图线越平缓,表明加速度越小。图中图线a的加速度比b的大。
(3)如图所示,v-t图像中图线的斜率与加速度的大小有什么关系?a、b两图线的加速度哪个大?
物理
合作探究
要点一 对加速度的理解
问题情境
突破要点,提升关键
图甲中猎豹捕食时能在4 s内速度由零增加到 30 m/s,图乙中以9 m/s的速度运动的蜻蜓能在1 s内停下来,图丙中战斗机以866 m/s的速度在空中匀速飞行。
试结合以上情境分析:
(1)哪一个物体的速度变化量最大?
答案:(1)猎豹的速度变化量Δv1=vt-v0=30 m/s,蜻蜓的速度变化量Δv2=
-9 m/s,战斗机的速度变化量 Δv3=0,即猎豹的速度变化量最大。
物理
图甲中猎豹捕食时能在4 s内速度由零增加到 30 m/s,图乙中以9 m/s的速度运动的蜻蜓能在1 s内停下来,图丙中战斗机以866 m/s的速度在空中匀速飞行。
试结合以上情境分析:
(2)哪一个物体的加速度最大?
(3)蜻蜓的加速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题?
答案:(3)符号不同表明两者的加速度方向与速度方向关系不同,猎豹的加速度为正值,加速度与速度同向,猎豹做加速运动;蜻蜓的加速度为负值,加速度与速度方向相反,蜻蜓做减速运动。
物理
归纳拓展
1.对加速度概念的理解
加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,即加速度是速度的变化率,描述速度变化的快慢,与速度大小、速度变化量无关。
2.速度、速度变化量、加速度的比较
物理
方向 物体运动的方向或t内位移的方向 由初、末速度决定,与v的方向不一定相同 与Δv的方向相同,与v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
关系 都是矢量,对于选定的正方向,可能是正值,也可能是负值,大小没有必然联系
物理
B
[例1] 一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图是该汽车的速度计