内容正文:
第五节 加速度
【核心素养目标】
物理观念
理解加速度的概念。了解加速度的矢量性。
科学思维
会根据速度变化的方向判断加速度的方向,并结合速度的方向判断运动性质。能根据v -t图像分析、计算加速度的大小。理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系,并会分析生活中的运动实例。
科学态度与责任
通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例,体会物理与生活实际的紧密联系,激发学习物理的兴趣。
知识点一 认识加速度
如图所示,大型轮船在海上启航时很“慢”;赛车性能优良,起步很“快”;百米运动员有很好的爆发力,起跑“快”。以上说法中的“快”与“慢”的含义是什么?
提示:这里的“快”与“慢”指的是轮船、赛车、运动员的速度变化的快与慢,即这里的“快”表示加速度大、“慢”表示加速度小。
1.加速度:物体速度的变化(Δv=vt-v0)与发生这一变化所用时间t之比。
2.公式:a=。
3.物理意义:描述物体运动速度变化的快慢,即加速度的大小等于单位时间内速度变化量的大小。
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或m·s-2。
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1.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。]
2.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。]
3.一辆小轿车和一辆大货车均做加速度不变的加速直线运动,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
D [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,根据加速度的定义式a=,可知小轿车的加速度较大,故C错误,D正确。]
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=vt-v0
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
与s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
知识点二 加速度的方向
1.如图所示,在向右和向左的加速运动中,请用有向线段作出Δv和a。
2.如图所示,在向右减速和向左减速的运动中,用有向线段作出Δv和a。
3.当速度变化量Δv与初速度v1方向相同时,速度会变大,还是变小?速度变化量Δv与初速度v1方向相反时,速度变大还是变小?
4.加速度a与初速度v1有怎样的方向关系:速度增加,有怎样的方向关系;速度减小,有怎样的方向关系?
提示:1.
2.
3.Δv与v1同向,速度变大;Δv与v1反向,速度变小
4.a、v1同向会加速,a、v1反向会减速
1.加速度的方向:加速度是矢量,加速度a的方向跟速度变化量Δv的方向相同。
2.直线运动中,加速度方向与速度方向的关系
(1)加速直线运动时,加速度的方向与速度的方向相同。
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(2)减速直线运动时,加速度的方向与速度的方向相反。
3.匀变速运动
(1)定义:如果物体的加速度保持不变,该物体的运动就是