1.4速度变化快慢的描述——加速度（课件）-【高效课堂】2024-2025学年高中物理同步精品备课一体化资源（人教版2019必修第一册）

知 识 回 顾 1.速度:物理学中用 与发生这段位移所用 之比表示物体运动的快慢，这就是速度。 2.平均速度：物体在某一段时间内运动的 快慢程度，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。 3.瞬时速度：运动物体在 （或 ）的速度，叫做瞬时速度。 4.平均速率：物体通过的 与通过这一路程所用时间的比值叫做平均速率。 位移 时间 平均 某一时刻 某一位置 路程 5. 速度—时间图像： ①直线表示物体 。 ②直线表示物体做 运动。 ③平行于t轴的直线表示物体做 运动。 ④直线表示物体做 运动。 ⑤直线表示物体做匀减速直线运动，且在t=5s时，图线越过时间轴， 发生改变。 两图象的交点代表两物体 。 静止 匀加速直线 匀速直线 匀减速直线 运动方向 速度相同 1 1.4速度变化快慢的描述——加速度 第一章 运动的描述 人教版高中物理 必修一 在我们周围，到处可以看到物体在运动：汽车在公路上行驶，巨轮在海上航行，飞机在天空中飞行，树叶在摇动，鸟儿在飞翔……就连我们脚下的地球，也在不停地自转、公转。 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动（mechanical motion）。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫作力学（mechanics）。人们在力学的研究中，不仅认识了物体做机械运动的规律，而且还创立了科学研究的基本方法。 这一章，我们学习机械运动的描述。 学习目标 1.理解加速度的概念,知道其物理意义。(物理观念) 2.会用v-t图像求加速度。(科学思维) 3.知道速度、加速度、速度变化量的区别,理解变化率的含义。(物理观念) 4.会运用加速度求解实际问题。(科学思维) 导入新课 一辆小汽车在10 s内，速度从0达到100 km/h，一列火车在300 s内速度也从0达到100 km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100 km/h，但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗？如果不能，应该怎样描述呢？ 1.速度的变化量 （1）速度的变化量也叫做速度的改变量，是指速度改变的多少，它等于物体的末速度v2与初速度v1的矢量差，即△v=v2-v1 一、加速度 小汽车和火车的速度都在增加，或者说两者都在做变速运动，并且它们的“ ”相同，但所用的 不同。这两种情形的本质区别是“速度变化的快慢”不同。看来“速度变化的快慢”是一个不同于“速度”的概念。 （2）△v=v2-v1是矢量式，方向由初速度和末速度共同决定。 速度变化 时间 一、加速度 两个物体速度变化相同，所用时间短的当然速度变化得快。如果两个物体速度变化不同，所用时间也不同，怎样比较它们速度变化的快慢呢？ 在学习速度时我们知道， 表示的是位置的变化。要比较位置变化的快慢，可以用位移除以 。同理，要比较速度变化的快慢，可以用速度的变化量除以时间。 位移 时间 一、加速度 2.加速度 （1）定义： 物理学中把 与发生这一变化所用 之比，叫作加速度。通常用 表示。若用Δv 表示速度在时间Δt 内的变化量，则有 （2）单位： 在国际单位制中，加速度的单位是 ，符号是 。 速度的变化量 时间 a 米每二次方秒 m/ 或 m· 叫做速度的变化率，也就是说加速度就是速度的变化率。 定义式而不是决定式。 一、加速度 （3）物理意义： 表示 的物理量。 （4）方向： 加速度是 ，它既有大小，也有方向。其方向与 相同。 现在讨论做直线运动的物体加速度的方向。 速度变化快慢 矢量 速度变化量 D A 二、加速度的方向 1.加速度方向与速度方向的关系 如图1.4-1，汽车原来的速度是v1 ，经过一小段时间Δt 之后，速度变为v2。为了在图中表示加速度，我们以原来的速度v1 的箭头端为起点，以后来的速度v2 的箭头端为终点，作出一个新的有向线段，它就表示 。由于加速度a ＝ ，所以加速度a 的方向与速度的变化量Δv 的方向 。确定了Δv 的方向，也就确定了加速度a 的方向。 速度的变化量Δv 相同 二、加速度的方向 从图中可以看出，汽车在直线运动中，如果速度增加，即加速运动，加速度的方向与初速度的方向 ； 如果速度减小，即减速运动，加速度的方向与初速度的方向 。 若先减速至速度为0，后反向加速。例如初速度为4m/s，末速度为-2m/s，则速度变化量△v= ,加速度方向与初速度方向 。 相同 相反 加速度a的方向与初速度v1的方向没有直接关系。 -6m/s 相同 二、加速度的方向 2.物体做加速运动或减速运动的判断 只要a、v同向,物体就做 运动;a、v反向,就做 运动。具体情况概括如下: 加速 减速 加速度大小变化，速度如何变？ a、v同向,v增大（加速运动） a不变，v均匀增大 a增大，v增大得越来越快 a减小,v增大得越来越慢 a、v反向,v增大（减速运动） a不变，v均匀减小 a增大，v减小得越来越快 a减小,v减小得越来越慢 a=0，v不变（匀速直线运动） 二、加速度的方向 3.加速度与速度变化关系的记忆口诀 速度变化快和慢, 大小来体现。 a 大速度变化 , a小速度变化 。 速度是增还是减, 的方向管。 同向 反向 ,二者关系记心间。 加速度 快 慢 a和v 加速 减 二、加速度的方向 二、加速度的方向 日常生活中所说的“快”与“慢”,多指速度的大小,有时也指加度的大小,例如“动车比轿车运动得快”“飞机比货车运动得快”都是指速的大小。有时候我们也说“赛车启动很快”,指的是赛车启动时加速度很大 D D 三、从v-t图像看加速度 v-t 图像反映的是物体的速度随时间变化的情况。你认为由v-t 图像能知道物体的加速度吗？ 1.从图像中得到加速度的信息 图1.4-2 中的两条直线 a、b 分别是两个物体A 和B 运动的v-t 图像。E、F 两点所表示的时刻和速度分别为t1、t2和v1、v2。 三、从v-t图像看加速度 从图中可以看出，小三角形的一条直角边代表 ，另一条直角边代表 ，Δv 与Δt的比为加速度，其比值为该直线的 。因此，由v-t 图像中图线的 可以判断加速度的大小。物体A 的加速度比物体B 的 。 时间间隔Δt 速度的变化量Δv 斜率 倾斜程度 大 三、从v-t图像看加速度 生活中做变速运动的物体很多，它们加速度的大小也各不相同，有时差异还很大。下表为一些运动物体的加速度。 三、从v-t图像看加速度 斜率的 越大,加速度越 ;斜率的绝对值越小,加速度越 ;斜率为零,加速度为 ,即速度保持不变。 v-t图像斜率的正、负表示加速度的 。斜率为正,表示加速度的方向与规定的正方向 ;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向 。 绝对值 大 小 零 方向 相同 相反 三、从v-t图像看加速度 2.几种常见的v-t图像 ①表示以速度 做 运动; ②表示初速度为 ,做 向的 运动; ③表示初速度为 ,做正向的加速直线运动; ④表示初速度为 ,先做 向的 运动,后做 向的 运动; ⑤表示初速度为 ,先做 向的 速直线运动,后做 向的 速直线运动; ⑥表示初速度为 ,做 向的 速直线运动。 v0 v t 0 -v0 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 图线与t轴的交点表示此刻速度为0，速度即将改变，加速度不变。 v0 匀速直线 零 正 加速直线 v0 -v0 负 减速直线 正 加速直线 v 正 减 负 加 -v0 负 加 27 三、从v-t图像看加速度 3.平均加速度与瞬时加速度 如果v-t图线是直线,物体的速度 变化,则其平均加速度 瞬时加速度。 如果v-t图线是曲线,物体的速度 变化,如图所示,则图线上某点切线的斜率表示该点对应时刻的 加速度,即图中A点的切线的斜率表示该点的瞬时加速度;图线上两点连线的斜率表示这两点对应时间内的 加速度,即B、C连线的斜率表示0~t1时间内的平均加速度。 v t 0 v0 A B C 加速度在减小，速度在增大。 均匀 等于 非均匀 瞬时 平均 D BC 课堂小结 加速度 定义 速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值 比值定义法 a=△𝑣△𝑡 方向 与速度变化量方向一致 物理意义 表示速度变化快慢的物理量 v-t图像 图像的斜率表示加速度 $$