第06讲 专题 速度、加速度及运动图像-【暑假培优】2023年新高一物理必修一精讲练（人教版2019）

第06讲 专题 速度、加速度及运动图像 [学习目标] 1. 进一步理解速度、加速度的概念 2. 理解x－t图像、v－t图像斜率的物理意义． 3. 知道v＝，a＝都是比值法定义的物理量，通过对比，理解两物理量的物理意义 4. 进一步掌握x－t图像和v－t图像的特点，并会应用图像解决问题． 物理量 表示方法 大小 方向 状态或过程 位置 空间中的点、坐标(x,y,z) — — 状态量 位移 两个位置间的线段 线段长度 矢量 过程量 路程 两个位置间的运动轨迹 轨迹长度 标量 过程量 时刻 时间轴上的点、坐标t — — 状态量 时间(间隔) 时间轴上两时刻间的距离 t2–t1 标量 过程量 (瞬时)速度 极短时间内的位移 Δt→0，v= 矢量 状态量 (瞬时)速率 速度的大小 |v| 标量 状态量 平均速度 某时间内的位移 = 矢量 过程量 平均速率 某时间内的路程 = 标量 过程量 加速度 极短时间内的速度变化量 Δt→0，a= 矢量 状态量 知识点一、速度与速率 1． 速度 1　 平均速度＝，与一段时间或一段位移相对应． 2　 瞬时速度是当时间趋近于零时的平均速度的值，与某一时刻或某一位置相对应． 2． 速率 1　 平均速率＝. 2　 瞬时速率是指瞬时速度的大小，常称为速率． 3． 速度－时间图像 1　 速度－时间图像的意义：直观表示物体运动的速度随时间变化的规律． 2　 速度－时间图像的获得：用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到v－t图像，如图所示． 知识点二、速度和加速度 1． 比值定义法 1　 比值定义法是指用两个物理量之比定义一个新的物理量的方法，是物理学中常用的方法，基本特点是被定义的物理量往往反映物体的最本质的属性，不随定义所用的物理量的改变而改变． 2　 在本章中，速度、加速度均是运用比值定义法引入的．速度v＝，该比值反映了物体运动的快慢．加速度a＝，该比值反映了速度变化的快慢． 2． 速度和加速度无直接关系 1　 速度和加速度的大小无直接关系，速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度可能不为零，速度为零，加速度也可能不为零． 2　 速度和加速度的方向无直接关系，加速度与速度的方向可能相同也可能相反，甚至两者的方向可能不在一条直线上． 知识点三、x－t图像和v－t图像的比较 种类 内容 x－t图像 v－t图像 图像上某点纵坐标 某一时刻的位置 表示瞬时速度 斜率 表示速度 表示加速度 纵轴截距 表示初位置 表示初速度 两图线交点坐标 表示相遇 不表示相遇，只表示速度相等 注意 (1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹. (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动. 知识点一：速度、平均速度及速率 【探究重点】 速度表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值；速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向；同时明确平均速度和瞬时速度的意义。 求平均速度时关注物体的位移，不管经历怎样的路径，物体相同时间内通过的位移相等，平均速度就相等，求平均速率时关注物体的路径，即先求物体通过的路程． 【例题精讲】 1. 用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照，得到的照片如图3所示，则小球在图中运动过程的平均速度大小是(　　) 图3 A．0.25 m/s B．0.2 m/s C．0.17 m/s D．无法确定 【巩固训练】 2. 牙买加“飞人”博尔特以9.81 s的成绩获得2016年里约奥运会男子100 m比赛的金牌．博尔特也曾以19.32 s的成绩获得2012年伦敦奥运会200 m比赛的金牌．关于他在这两次比赛中的运动情况，下列说法正确的是(　　) A．200 m比赛的位移是100 m比赛位移的两倍 B．200 m比赛的平均速度约为10.35 m/s C．100 m比赛的平均速度约为10.19 m/s D．100 m比赛的最大速度约为20.38 m/s 知识点二：速度与加速度 【探究重点】 1． 加速度是描述速度变化快慢的物理量，大小等于单位时间内的速度变化量。 2． 速度和加速度的方向无直接关系，加速度与速度的方向可能相同也可能相反，甚至两者的方向可能不在一条直线上． 【例题精讲】 3. (2020·河南三门峡市模拟)一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小至零，则在此过程中(　　) A.速度先逐渐增大