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第一章 运动的描述 第4节 速度变化快慢的描述—加速度 高中物理必修第一册 一辆小汽车在10s内速度从0达到100km/h,一列火车在300s内速度从0达到100km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100km/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? 问题? 运动物体 小汽车 火车 飞机 自行车 初速度 0 0 500m/s 3m/s 时间 10s 300s 10s 3s 末速度 30m/s 30m/s 500m/s 12m/s 速度变化量 速度变化快慢 请大家分析下面几个不同的运动过程: 问题1:哪个过程速度最大? 问题2:哪个过程速度变化量最大? 问题3:哪个过程速度变化最快? 30m/s 30m/s 0 9m/s 最快 最快 问题4:怎么描述速度变化的快慢呢? 1、物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。 2、定义:速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt 的比值,通常用a 代表。 3、定义式: 4、单位:国际单位m/s2(或m·s-2),读作“米每二次方秒”、“米每平方秒” 5、矢量性:大小:数值上等于单位时间内速度的变化量。 方向:与速度变化量Δv的方向相同。 一、加速度 (速度变化率) (比值定义法) 思考与讨论 3.加速度越来越小,速度可以越来越大吗? 1.速度很小,加速度可以很大吗? 2.速度变化很大,加速度可以很小吗? 4.速度越来越小,加速度可以越来越大吗? 通过对以上问题的思考,你认为“速度大”“速度变化大”“速度变化得快”描述的运动情况一样吗? “速度大”,是指位置变化快 。 “速度变化大”,是指末速度与初速度的差别大。 “速度变化得快” ,是指单位时间内速度变化大。 总结 加速度与速度、速度的变化量有必然的联系吗? v2=5 m/s 二、加速度的方向 v1=2 m/s v1 Δv 正方向 v1=5 m/s v1 v2=2 m/s Δv v2=-8 m/s v1=-5 m/s v1 Δv v1=-5 m/s v1 v2=-2 m/s Δv (与速度变化量Δv的方向相同) 问①: 求出上述几个问题中的速度变化量Δv 尝试用有向线段画出v1、v2、Δv,并找出三者之间关系 二、加速度的方向 1、速度变化量Δv的方向: 速度变化的方向 问②: 当Δv的方向(即a的方向)与速度方向相同时,物体做何运动? 当Δv的方向(即a的方向)与速度方向相同时,物体做何运动? 2、物体加速/减速条件: 当加速度与速度方向相同时,物体做加速运动。 当加速度与速度方向相反时,物体做减速运动。 例1.物体A的加速度为3m/s2,物体B的加速度为-5m/s2,下列说法中正确的是( ) A.物体B的速度一定在减小 B.物体B的速度变化比A的速度变化快 C.物体A的速度一定在增加 D.物体A的加速度比B的加速度大 B 例2.足球以8m/s的速度飞来,运动员把足球以12m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.1s,设足球飞来的方向为正方向,则这段时间内足球的加速度是( ) A.200m/s2 B.-200m/s2 C.100m/s2 D.-100m/s2 B 三、从v-t图像看加速度 1、物理意义: 横坐标: 纵坐标: 2、斜率: (正负描述加速度方向,倾斜程度反映加速度大小) 时刻 瞬时速度 (正负描述运动方向,绝对值表示速度大小) 只能描述直线运动 甲 v/(m·s-1) t/s 0 v/(m·s-1) t/s 甲 0 利用v-t图象描述物体运动 乙 乙 丙 丁 v/(m·s-1) t/s 0 a b c d 运动方向 加速/减速 轨迹直线/曲线 思考与讨论 例3.物体的运动规律如图所示,下列说法中正确的是( ) A.物体在第1s末运动方向发生变化 B.第2s内、第3s内的速度方向是相同的 C.物体在第2s末返回出发点,向反方向运动 D.在这7s内物体做往复运动 D