1.4 速度变化快慢的描述——加速度 微讲小本-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

4.速度变化快慢的描述——加速度 1.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,了解加速度的定义式和单位; 2.了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动性质; 3.通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用; 4.理解加速度的概念,区别速度、速度变化量、速度变化率,能在生活中准确地使用加速度的概念; 5.能用v-t图像计算加速度的大小,体会数学在物理中的重要性。 　　普通的小型轿车和旅客列车,速度都能达到100 km/h。 但是,它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车起步时在10 s内速度达到了100 km/h,而一列火车达到这个速度大约要用300 s。 谁的速度“增加”得比较快?它们的速度平均1 s各增加了多少? 　 知|识|梳|理 一、加速度 1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 2.公式:a=。 3.物理意义:表示速度变化快慢的物理量。 4.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,常用单位还有cm/s2。 二、加速度方向与速度方向的关系 1.加速度是矢量,不仅有大小,也有方向,其方向与速度变化量的方向相同。 2.在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度方向相同;如果速度减小,加速度的方向与速度方向相反。 三、从v-t图像看加速度 1.v-t图像反映了物体的速度随时间的变化规律。 2.在v-t图像中,图线的斜率表示物体的加速度。 求加速度的方法是:在图像上取两点E、F,找出时刻t1、t2及对应的速度v1、v2,如图所示,Δt=t2-t1,Δv=v2-v1,则加速度a==。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)速度变化越大,加速度越大。 (×) (2)加速度是矢量,加速度的方向与速度方向相同。 (×) (3)物体A的加速度为2 m/s2,则物体A一定做加速运动。 (×) (4)同一坐标系中,v-t图像的倾斜程度越“陡”其加速度越大。 (√) 2.一辆小轿车和一辆大货车均做匀加速直线运动,速度都从零增加到60 km/h,小轿车用时10 s,大货车用时20 s。在上述加速过程中(　　) A.小轿车的速度变化量较大 B.大货车的速度变化量较大 C.大货车的加速度较大 D.小轿车的加速度较大 解析　速度都从零增加到60 km/h,所以两辆车的速度变化量相等,故A、B两项错误;两辆车速度都从零增加到60 km/h,小轿车用时比大货车用时少,根据加速度的定义a=,可知小轿车的加速度较大,故C项错误,D项正确。 答案　D 　 探究一 对加速度的理解 1.加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量,即速度的变化率。 2.速度v、速度变化量Δv和加速度a的比较。 项目 速度v 速度变化量Δv 速度变化率a 定义 位移与所用时间的比值 末速度与初速度的差值 速度变化量与时间的比值 表达式 v= Δv=v2-v1 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 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 　　【例1】　蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个运动员从高处自由落下,以大小为10 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为8 m/s的速度弹回。已知运动员与网接触的时间为Δt=1.2 s,那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为 (　　) A.15 m/s2,向上 B.15 m/s2,向下 C.1.67 m/s2,向上 D.1.67 m/s2,向下 解析　取竖直向下为正方向,则v1=10 m/s,v2=-8 m/s,则a== m/s2,=-15 m/s2,负号说明加速度的方向与正方向相反,即向上,A项正确。 答案　A 用加速度的定义式时应注意的两点。 (1)公式a=是矢量式,速度、速度的变化量、加速度皆为矢量。应用它解题时要先规定好正方向,v1、v2的方向与规定的正方向相同时取正值,相反时取负值。 (2)最后根据计算所得的加速度a的正负来确定它的方向。 　　【针对训练1】　2021世界乒乓球锦标赛男子单打决赛中,中国选手樊振东以总分4比0战胜瑞典选手夺得冠军。若某回合中,乒乓球以v1=15 m/s的速度飞向球拍,在Δ