内容正文:
第4节 加速度
核心素养
物理观念
科学思维
科学态度与责任
知道加速度的概念,矢量性,会区别速度、速度变化量和速度变化率,能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.
会结合瞬时速度、加速度概念的构建,体会物理问题的极限方法和抽象思维的方法.
通过对加速度的探究学习并联系实际,体会物理规律与生活实际的紧密关系.
知识点一
加速度
1.定义:物体运动速度的变化跟发生这一变化所用时间之比,用字母a表示加速度.
2.定义式:a=,式中v0表示物体运动的初速度,vt表示物体运动的末速度,vt-v0表示物体的速度变化.由于速度是矢量,所以速度变化也是矢量.
3.单位:在国际单位制中,加速度的单位是“米/秒2”,符号是m/s2.
4.物理意义:表示速度变化快慢的物理量.
5.加速度的矢量性:加速度既有大小,又有方向,是矢量.
1.加速度很大时,速度可能很小.( √ )
2.如果速度变化量很大,则加速度一定很大.( × )
3.加速度是矢量,其正、负代表加速度的方向.( √ )
4.由公式a=可知,加速度a的大小与Δv成正比,与Δt成反比.( × )
5.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车:轿车紧急刹车,速度变很快,加速度很大.( √ )
6.点火后即将升空的火箭:火箭还没有运动,加速度为零.( × )
7.高速行驶的磁悬浮列车, 速度很大,加速度一定也很大.( × )
知识点二
加速度的方向与速度方向的关系
1.加速度的方向
加速度是矢量,不仅有大小,也有方向,其方向与速度变化的方向相同.
2.加速度方向与速度方向的关系
在直线运动中,速度增加时,加速度与速度的方向相同,速度减小时,加速度与速度的方向相反.
1.加速度a的方向与速度v的方向相同.( × )
2.加速度a的方向与Δv的方向相同.( √ )
3.只要a与v方向相同,v一定增大.( √ )
探究点一 速度、速度变化量、加速度比较 (运动观念之形成)
►情境探究
奥迪A8轿车整车参数中“百公里加速时间”说明了什么?
提示:速度变化的快慢.
►探究归纳
速度、速度变化量、加速度比较
相关量
比较项
速度v
速度变
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=
Δv=vt-v0
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
速度的方向就是物体运动的方向
Δv=a·Δt,Δv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
►对点例练
(2021·莆田第二十五中学高一期末)关于速度、速度变化量、加速度,下列说法正确的是( )
A.物体的速度变化量很大,它的加速度一定很大
B.某时刻物体的速度为零,其加速度一定也为零
C.加速度大小不断变小,则速度大小也不断变小
D.速度变化得越快,加速度就越大
D 解析:根据a=知,加速度为速度的变化率,速度变化量大,加速度不一定大,故A错误;物体的速度为零,加速度不一定为零,比如自由落体运动的初始时刻,速度为零,加速度不为零,故B错误;加速度的方向与速度的方向相同时物体做加速运动,加速度大小减小但速度仍然增大,故C错误;加速度等于速度的变化率,物体的速度变化越快,加速度越大,故D正确.故选D.
[训练1] (2021·珠海市艺术高级中学高二期中)一个篮球从高处落下,以速度v1=10 m/s竖直落到水平地面上,碰撞后以速度v2=5 m/s反弹,已知篮球与地面碰撞的时间为0.2 s,则碰撞过程篮球的加速度为( )
A.a=25 m/s2,方向竖直向下
B.a=25 m/s2,方向竖直向上
C.a=75 m/s2,方向竖直向下
D.a=75 m/s2,方向竖直向上
D 解析:设篮球初速度的方向为正方向,则初速度v1=10 m/s,末速度v2=-5 m/s,时间t=0.2 s.由加速度公式,有:a== m/s2=-75 m/s2
所以篮球在水平方向的平均加速度大小为75 m/s2,方向与初速度方向相反,即竖直向上.故选D.
探究点二 加速度对物体运动的影响 (运动观念之形成)
►探究归纳
由加速度来判断物体的运动情况
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
判断物体速度变化的快慢,只需看加速度的大小.物体的加速度大,则表明物体的速度变化快;加速度小,则表明物体的速度变化慢.
(2)加速度的方向与速度的方向决定物体是加速还是减速在直线运动中,物体是加速还是减速,只需看加速度的方向与速度的方向是相同还是相反.若加速度方向与速度的方向相同,则物体一定加速;若加速度的方向