内容正文:
第一章 运动的描述
第4节
速度变化快慢的描述——加速度
新教材人教版 必修第一册
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普通的小型轿车和旅客列车,速度都能达到100km/h。但是,它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。
例如一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h,而一列火车达到这个速度大约要用500s。
思考与讨论
问题:谁的速度“增加”得比较快呢?
问题1:如何比较谁的速度改变得快?
一、速度变化快慢的比较
初始速度
v1/m·s-1 末速度
v2/m·s-1 经过时间 Δt /s 速度变化量Δv/m·s-1
A、万吨货轮起航 0 0.2 10 0.2
B、火箭发射 0 100 10 100
C、飞行的蜻蜓 8 0 0.7 -8
D、急刹的汽车 8 0 2.5 -8
A与B比较:
C与D比较:
A与D比较:
相同Δt,比较Δv
相同Δv,比较Δt
Δv、Δt 都不同,如何比较?
采用比值的方法,比较单位时间内速度的变化量,即Δv/ Δt
二、加速度
2、物理意义:
1、定义: 速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。
3、单位: 米/秒2 (m/s2 ) 读: 米每二次方秒
加速度是速度的变化率,表示速度变化的快慢
公式:
4、矢量:有大小,有方向
a方向与△v相同
△v
v1
v2
△v
v1
v2
a
a
当a与v方向相同时,物体做加速运动。
当a与v方向相反时,物体做减速运动。
简记:av同向则加速, av反向则减速
a方向:与△v相同
加速时
减速时
若取初速度v1 的方向为正方向, 则
(1) 加速运动 时, a与v1 方向相同,故a为正值;
(2)减速运动 时, a与v1 方向相反,故a为负值.
加速度的正负
简记:av同向则加速, av反向则减速
例1、飞机的速度由0 增加到83m/s ,所用时间为30s, 则飞机的加速度是多少 ?
解:
取速度方向为正方向
例2、汽车紧急刹车时,在2s内速度从10m/s减小到零,求汽车的加速度。
解:
取初速度方向为正方向
足球以12m/s的速度与墙壁相碰后,以8m/s的速度反向弹回,球与墙的接触时间为0.1s,求足球的加速度大小和方向
解:取初速度方向为正方向,即指向墙为正方向
所以,足球的加速度大小为200m/s2,
方向:背离墙的方向
则:v1=12m/s, v2= ─ 8m/s △t=0.1s
【练习】
汽车追尾
减速得不够快
汽车刹车距离是反映汽车性能的一项重要指标
飞机起飞
加速得足够快
飞机的起飞速度决定了飞机能否从航母上安全起飞
科技与生活中的事例
应用
加速度也有平均加速度 和 瞬时加速度之分
一段时间内的加速度
某个时刻的加速度
速度有平均速度 和 瞬时速度之分
瞬时速度
瞬时加速度
取很小很小的值
取很小很小的值
平均加速度与瞬时加速度
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如果物体沿一条直线运动,并且它的瞬时加速度保持不变,则该物体的运动就叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动分为:匀加速直线运动和匀减速运动直线运动。
匀变速直线运动中,瞬时加速度与平均加速度相同。
思考1:匀速直线运动的加速度是多少?
匀速直线运动的加速度为零
1.“上海磁悬俘列车的最高速度可达430Km/h,它的加速度一定很大。”对吗?为什么?
2.运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化量很小,它的加速度一定很小吗?
思考2:
问题2
速度v大,速度的变化量Δv一定大吗?
速度的变化量Δv大,加速度a一定大吗?
速度v大,加速度a一大吗?
加速度a与速度v、速度的变化量Δv之间没有必然联系
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0
-20
3
-0.2
0
三、速度v、速度的变化量△v、加速度a的关系
1.速度大,加速度不一定大;加速度大,速度也不一定大.
2.速度变化量大,加速度不一定大.
3.加速度为零时,速度不一定为零;
速度为零时,加速度也不一定为零.
加速度、 速度、速度的变化量之间没有必然的联系
4. 加速度增大时,速度不一定增大;
速度增大时,加速度也不一定增大.
四、从v-t图象看加速度
∆t
∆v
t1
V1
t2
V2
b
v/m·s-1
t/s
0
[讨论]图中的两条直线a、b所表示的两个物体的运动,哪个物体运动的加速度大?
比值∆v/∆t就是加速度。
小三角形水平的直角边代表时间间隔∆t,竖直直角边代表速度的变化量∆v
a
从图线的倾斜程度(斜率),就能判断加速度的大小
质点在0~4s内做匀加速直线运动;
在4~8s内做匀速直线运动;
在8