内容正文:
4.速度变化快慢的描述——加速度
【学习目标】
学科知识
学科能力
学科素养
1.速度v、速度变化量Δv和加速度a
2.对加速度的理解
3.由图像计算或比较加速度
1.理解加速度的概念,能区分v、Δv与的关系
2.知道加速度的矢量性,能根据加速度与速度方向的关系判断物体的运动情况
3.运用v -t图像计算加速度大小的方法及分析其变化情况
知道加速度是用比值定义的物理量,体现“物理观念”的学科素养;通过对加速度的理解及正确区分速度、速度变化量和加速度,培养学生科学思维素养;运用v -t图像求加速度大小或分析物体运动情况,锻炼学生的科学思维素养
知识点一 加速度
事例(研究开始的一段)
初速度
末速度
所用时间
100 m赛运动员起跑
0
6 m/s
1 s
小红骑自行车上学
0
10 m/s
5 s
在研究开始的这一段,运动员和小红谁的速度变化(Δv)大?谁的速度变化快?
提示:小红的速度变化大,运动员的速度变化快。
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比,即a=。
2.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或m·s-2。
3.矢量性:加速度既有大小,又有方向,是矢量。
4.物理意义:表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率,即加速度在数值上等于单位时间内速度变化量的大小。
【判断正误】
1.加速度是表示物体运动快慢的物理量。(×)
2.物体速度变化越大,加速度越大。(×)
3.物体速度变化越快,加速度越大。(√)
4.物体A的加速度为2 m/s2,物体B的加速度为-3 m/s2,则A的加速度大于B的加速度。(×)
1.对加速度及其定义式a=的理解
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
(2)a=只是加速度a的定义式,不是决定式,计算结果为Δt内的平均加速度。
2.速度、速度的变化量、加速度的比较
项目
速度v
速度的变化量Δv
加速度a
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
学生用书↓第22页
方向
与Δx的方向相同
Δv的方向可由初、末速度的矢量差确定
与Δv的方向相同
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
辨析
a的大小可由Δv和Δt的比值求得,与v、Δv没有必然联系
①v很大,a不一定大,如飞机匀速飞行(Δv=0)
②Δv很大,a也不一定大,如高速列车启动(Δt很大)
③v=0,a不一定为零,如从枪膛里刚发射的子弹
下列关于加速度的说法中正确的是( )
A.由a=可知,a与Δv成正比,与Δt成反比
B.物体的速度变化率越大,其加速度一定越大
C.物体加速度为零,则物体的速度一定为零
D.物体运动速度越大,其加速度一定越大
B [加速度a=是采用比值定义法得到的,a等于Δv与Δt的比值,但是与Δv和Δt无关,选项A错误;加速度等于速度的变化率,则物体的速度变化率越大,其加速度一定越大,选项B正确;物体加速度为零,物体的速度不一定为零,例如做匀速直线运动的物体,选项C错误;物体运动速度越大,其加速度不一定越大,例如高速飞行的飞机的加速度可以为零,选项D错误。]
针对练1.关于速度、速度变化量、加速度,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度变化量很大,它的加速度一定很大
B.速度很大的物体,其加速度可以很小,也可以为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定也为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
B [运动物体的速度变化量很大,但不知道所用时间,故加速度不一定很大,A错误;速度很大的物体,如果速度变化很慢则加速度很小,若速度没有变化则加速度为零,B正确;某时刻物体速度为零,但其加速度不一定为零,如炮弹发射瞬间速度为零,而加速度很大,C错误;加速度很大,说明物体的速度变化很快,但物体的速度不一定很大,D错误。]
针对练2.质点做加速直线运动,速度均匀增加,加速度大小为5 m/s2,下列说法正确的是( )
A.质点在任何一秒的末速度都比前一秒的末速度大5倍
B.质点在第三秒末的速度比第二秒初的速度大10 m/s
C.质点在第n秒初的速度比第(n-1)秒末的速度大5 m/s
D.质点在第n秒末的速度比第(n-1)秒末速度大10 m/s
B [质点做加速直线运动,加速度大小为5 m/s2,质点的速度每秒增加5 m/s,则质点在任何一秒的末速度都比前一秒的末速度大5 m/s,故A错误;质点在第三秒末的速度比第二秒初即第一秒末的速度大10 m/s,故B正确;第n秒初与第(n-1)秒末是同一时刻,所以速度相同,故C错误;质点在第n秒末的速度比第(n-1)秒末的速度大5 m/s,故D错误。]
知识点二