内容正文:
物理 必修·第一册
第4节 加速度
1.物理观念:(1)理解加速度的概念、物理意义、定义式和单位。(2)知道加速度是矢量,会根据物体的运动性质判断速度和加速度的方向关系。(3)能将加速度概念与生活中的相关现象联系起来,能从物理学的视角观察身边的运动现象。2.科学思维:能结合瞬时速度、加速度概念的建构,体会研究物理问题的极限方法和抽象思维的方法。
1.加速度
(1)定义:在物理学中,物体运动速度的变化跟发生这一变化所用时间之比,称为物体运动的加速度,用字母a表示。
(2)定义式:a=。
(3)单位:由速度和时间的单位确定。若速度的单位是米/秒,时间的单位是秒,则加速度的单位是米/秒2,符号为m/s2或m·s-2,读作“米每二次方秒”。
(4)标矢性:加速度是矢量,其方向与速度变化的方向相同。
(5)物理意义:描述物体运动速度变化的快慢。
2.加速度方向与速度方向的关系
物体做加速直线运动时,加速度方向与速度方向相同;物体做减速直线运动时,加速度方向与速度方向相反。
3.平均加速度和瞬时加速度
(1)由公式a=得到的加速度实际是时间t内的平均加速度。
(2)如果瞬时加速度保持不变,这种运动称为匀变速运动。
1.想一想
(1)物体的速度很大时,加速度一定也很大吗?
提示:不一定。物体速度很大时,速度变化不一定快,加速度不一定大。
(2)只要a>0,速度就增大;只要a<0,速度就减小,这样理解对吗?
提示:不对。物体速度增大还是减小是由速度与加速度的方向决定的,只要二者同向,速度就增大,只要反向,速度就减小。
2.判一判
(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。( )
(2)物体甲的加速度为3 m/s2,乙的加速度为-4 m/s2,则甲的加速度大于乙的加速度。( )
(3)加速度减小,速度一定减小。( )
(4)只要加速度与速度方向相同,速度就一定增大。( )
提示:(1)× (2)× (3)× (4)√
课堂任务 加速度的理解
1.对加速度的认识
(1)加速度是速度变化与所用时间的比值,加速度越大,速度变化越快。但物体具有加速度时,它不一定是加速,也可能是减速。
(2)a=是加速度的定义式,是用比值定义法定义加速度的,加速度与速度大小没有必然联系,速度为零时可能有加速度,速度很大时也可能没加速度。
(3)速度变化才有加速度,但不是速度变化大加速度就大,且速度变时加速度不一定变。
(4)注意加速度公式常有几种写法:a=,a=,a=,其本质都是速度的变化与对应时间的比值。vt表示物体的末速度,v0表示物体的初速度。
2.对公式a=中各物理量大小的认识
(1)速度(v)大:表示物体运动得快,位置变化快,但速度的变化(vt-v0)不一定大。如飞机在高空匀速飞行时,速度v很大,而速度的变化却为零,即vt-v0=0。
(2)速度变化(Δv)大:表示速度的变化(Δv=vt-v0)大,但速度变化不一定快。如果所需的时间Δt长,也许速度变化反而还慢些。
(3)大:表示相同时间内速度变化大,即速度变化快,就是加速度大。速度变化的快慢不仅与速度变化量的大小有关,还与发生这一变化所用时间的长短有关。又叫速度的变化率。
例1 对于加速度的理解,下列说法不正确的是( )
A.物体的速度变化越快,它的加速度就越大
B.物体的速度为零时,加速度就为零
C.物体的加速度很大时,速度不一定很大
D.物体的速度变化率越大,它的加速度就越大
(1)物体某时刻速度为零,任何时候速度都是零吗?
提示:只要不是静止,该时刻前后任意时刻的速度都有可能不为零。
(2)加速度大小由速度大小决定吗?
提示:加速度大小不由速度大小决定,跟速度大小没有关系。
[规范解答] 加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,故A正确;物体的速度为零,加速度不一定为零,比如汽车启动的初始时刻,速度为零,加速度不为零,故B错误;加速度很大,速度变化很快,但是速度不一定很大,故C正确;a=可以理解为加速度等于速度的变化率,物体的速度变化率越大,加速度越大,故D正确。本题选不正确的,故选B。
[完美答案] B
规律点拨 速度v、速度变化Δv和加速度a的比较
项目
比较
速度v
速度变化Δv
加速度a
定义
位移与所用时间之比
末速度与初速度之差
速度变化与所用时间之比
表达式
v=
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v的方向不一定相同
与vt-v0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