2023年暑期《初高中衔接 • 物理教材》导学案：1.4 速度变化快慢的描述-加速度

4. 速度变化快慢的描述----加速度 01【学情衔接】 已经学习知道的知识 衔接问题 将要达成的核心目标 1.在直线运动中，按照速度是否变化，分为匀速直线运动和变速直线运动。 2.速度即瞬时速度，是矢量，可用正负号表示直线运动物体的速度的方向。 3.v-t图象可表述速度随时间变化的规律。 速度→速度的变化、加速度 加速度→v-t图象及斜率的意义 1.理解速度、速度的变化、速度的变化率的区别与联系。理解加速度引入的必要性。 2.根据加速度方向与速度方向的关系，能判断运动性质，进行相关分析。 3.根据加速度的定义，能计算加速度。 02【衔接讲解】 “元创物理”2023年暑期《初高中衔接 • 物理教材》 第一章：运动的描述 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 一、速度→速度的变化、加速度 性能很好的小汽车沿直线启动时，可在5秒内速度由0增大到30m/s，平均每秒增大6m/s；火车启动时，在5秒内速度可能只增大到10m/s，平均每秒只增大2m/s，但最后可能会达到50m/s，甚至更快。 这里，有几个概念，是需要注意区别的。 1.速度，是描述运动快慢和方向的物理量。 2.速度变化量，是描述速度改变了多少的、不同于速度的一个新物理量。 （1）定义式：Δv= vt - v0 ①如果小汽车沿x轴正方向做加速运动，则途径A、B两点时的速度必然有vt> v0，则Δv= vt - v0>0，如图所示： ②如果小汽车沿x轴正方向做减速运动，则途径C、D两点时的速度必然有vt<v0，则Δv= vt - v0<0，如图所示： （2）说明：速度的变化量，也是一个矢量，如上图示，其绝对值表述速度改变了多少，其正、负号能反映速度改变的方向或运动的性质： Δv >0，表示小汽车速度变化量的方向沿x轴正方向，与v0方向相同，做加速运动； Δv <0，表示小汽车速度变化量的方向沿x轴负方向，与v0方向相反，做减速运动。 3.加速度，是表示速度变化得快慢的一个物理量，能更确切地描述物体的加速或减速运动情况，用a表示。 （1）定义式：a＝，即用速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值来反映速度变化的快慢，也叫速度变化率。加速度在数值上等于单位时间内的速度改变量。 （2）根据定义式，一般求得的是这一段时间Δt内的平均值。当Δt→0时，求解的是瞬时加速度。 （3）单位：米每二次方秒，符号是m/s2或m·s－2。 （4）方向：加速度是矢量，方向跟速度改变量Δv的方向相同。 二、加速度→v-t图象及斜率的意义 1.速度-时间图象：以速度为纵轴，时间为横轴，建立一个平面直角坐标系，在该坐标系中画出物体的速度v随时间t变化关系的图像，简称速度图象，又叫v-t图象。 （1）匀速直线运动的速度—时间图象，是一条平行于时间轴的直线，如下图所示，a表示物体沿x轴正方向做匀速运动，b表示物体沿沿x轴负方向做匀速运动。 （2）速度随时间均匀变化的直线运动的速度—时间图象，是一条不平行于时间轴的直线。下图中，图（1）表示速度从某个初速度开始均匀增大，图（2）表示速度均匀减小到零。 图（1） 图（2） 2. 速度随时间均匀变化的直线运动的v-t图线的斜率是加速度 如下图，由定义式a＝可知：图线斜率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小；斜率为零，加速度为零。 ☆【跨上台阶】 三、v、△v、的比较及其与加速度a的关系 1.速度、速度的变化量、速度的变化率是三个不同的物理量，比较如下： 速度v 速度改变量Δv 加速度a 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 定义 位移与所用时间的比值 末速度与初速度的差值 速度改变量与时间的比值 表达式 Δv＝ Δv＝vt－v0 a＝ 单位 m/s m/s m/s2 方向 为物体运动的方向，与a的方向不一定相同 由初、末速度决定，与a的方向相同 与Δv的方向相同，与v的方向不一定相同 大小 关系 三个物理量的大小没有必然联系，其中一个物理量较大时，其余两个物理量不一定较大 四、加速度a对物体运动性质的影响 1.物体做加速还是减速运动，并不是只取决于加速度的方向，而是取决于加速度与速度的方向之间的关系；而速度变化的快慢取决于加