内容正文:
物理 必修第一册(人教)
第一章
运动的描述
第四节 速度变化快慢的描述——
加速度
加速度及其方向
知识点一
变化量
米每二次方秒
变化快慢
变化量
相同
相反
物体运动性质的判断
知识点二
从v t 图像看加速度
知识点三
斜率
【课程标准】
1.理解加速度。
2.结合加速度概念的建构,体会物理学中的抽象思维。
教材新知梳理
一、加速度
1.定义:速度的 与发生这一变化所用时间之比。
2.定义式:a= 。
3.单位:国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是m/s2或m·s-2。
4.物理意义:表示物体速度 的物理量。
5.矢量性:加速度是矢量,既有大小又有方向。
二、加速度的方向
1.加速度的方向:与速度 的方向相同。
2.加速度与速度的方向关系:在直线运动中
(1)如果速度增加,加速度的方向与初速度的方向 。
(2)如果速度减小,加速度的方向与初速度的方向 。
关键核心突破
[情境导思]
下图中甲、乙、丙、丁各物体都在做直线运动,其运动的速度在发生变化,但速度变化的快慢不同。
探究:(1)万吨货轮和火箭在相同时间内谁的速度变化大?谁的速度变化快?
(2)列车和小轿车从静止开始运动达到相同速度,所用时间不同,谁的速度变化快?
(3)甲、乙、丙、丁四种情形中,加速度的大小各为多少?
提示:(1)火箭 火箭 (2)小轿车
(3)甲:0.02 m/s2 乙:10 m/s2
丙:0.056 m/s2 丁:1.4 m/s2
[要点培优]
1.对加速度的理解
(1)a= eq \f(Δv,Δt) 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)加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度的大小决定物体速度变化的快慢。
2.速度、速度的变化量、加速度的比较
比较项
速度v
速度的变化量Δv
加速度a
定义
物体的位移与所用时间的比值
物体的末速度与初速度的差值
物体速度的变化量与所用时间的比值
表达式
v= eq \f(Δx,Δt)
Δv=v2-v1
a= eq \f(Δv,Δt)
单位
m/s
m/s
m/s2
比较项
速度v
速度的变化量Δv
加速度a
方向
速度的方向就是物体运动的方向
由初、末速度决定,与a的方向相同
a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
续表
3.应用a= eq \f(Δv,Δt) 计算加速度的步骤
(1)规定正方向,一般选取初速度方向为正方向。
(2)根据题意,求出初速度v0和末速度v,利用Δv=v-v0求出Δv。
(3)找出发生Δv所用的时间Δt。
(4)由a= eq \f(Δv,Δt) 计算加速度,并对a的方向说明。
题组应用培优
角度1 加速度的理解
[例1] (多选)(2022·浙江杭州高一质检)小芳同学从网上找到几幅照片(如图所示)。根据照片所示情景,下列说法正确的是( )
A.当大炮发射炮弹还没发生运动的瞬间,炮弹的加速度一定为0
B.高速行驶的磁浮列车的加速度可能为0
C.轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大
D.根据图中数据可求出运动员在110 m栏比赛中的平均加速度
解析:选BC。当大炮发射炮弹还没发生运动的瞬间,已经产生加速度,炮弹的加速度一定不为0,故A错误;当高速行驶的磁浮列车做匀速运动时,加速度为0,故B正确;加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以轿车紧急刹车时速度变化很快,则加速度很大,故C正确;根据加速度的定义式a= eq \f(Δv,Δt) ,不知道末速度,所以无法求出平均加速度,故D错误。
角度2 加速度的计算
[例2]乒乓球被称为中国的国球,在历次国际性的比赛中,中国队都取得了非常好的成绩。假设在某次比赛中,中国选手接住了对手打来的速度大小为30 m/s的乒乓球,并将球以45 m/s的速度反向扣杀。从接住到扣杀历时0.15 s,则乒乓球在被扣杀时的平均加速度大小为( )
A.50 m/s2 B.100 m/s2
C.250 m/s2 D.500 m/s2
解析:选D。以45 m/s方向为正方向,Δv=v2-v1=45 m/s-(-30 m/s)=75 m/s,a= eq \f(Δv,Δt) =500 m/s2,方向与45 m/s方向相同,故选项D正确。
[训练] 1.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )
(1)高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
(2)点火后即将升空的火箭
(3)火车由静止加速到40 km/h需要20 s,轿车由静止加速到100