1.4 速度变化快慢的描述——加速度 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第一章 第4节 加速度 1.定义：速度变化量和发生这一变化所用时间的比值叫加速度。 4.物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量。 2.定义式： 加速度 比值定义法 3.单位：国际单位制为m/s2或m•s-2 5.矢量性：既有大小，又有方向。 v2=5 m/s 加速度的方向 v1=2 m/s v1 Δv v＞0、Δv=v2-v1＞0 以向右为正方向 a＞0 加速时 v1=5 m/s v1 v2=2 m/s Δv v＞0、Δv=v2-v1<0 a<0 减速时 a与Δv方向相同 a与Δv方向相同 1.加速度描述速度变化的快慢，加速度越大，速度变化越快， 其方向与速度变化量的方向保持一致。 2.在直线运动中，如果速度增加时，a与v方向相同； 如果速度减小时，a与v速度相反！ 同向加速 a减小v增加慢 a增大v增加快 反向减速 a减小v减小慢 a增大v减小快 “加”速度就一定表示速度的增加吗? 例1、如图所示，以大小为8 m/s的速度飞过来的网球，打到球拍上，经历0.1 s极短时间，又以大小为8 m/s的速度被弹回，网球的速度发生变化了吗？如何计算其速度变化量和加速度？ ①速度是矢量，方向发生了变化。 ②速度变化量Δv=v2−v1=−8 m/s−8 m/s=−16 m/s， 即大小是16 m/s，方向与初速度方向相反。 ③加速度a== =−160 m/s2，即加速度的大小是160 m/s2，与速度变化量方向一致，与初速度方向相反。 例2、有没有符合下列说法的实例？若有，请举例。 A. 物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0； B. 两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小； C. 物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西； D. 物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大。 思考与讨论 体育课上，短跑训练时，老师说甲同学的“爆发力”好，是说他跑的快吗？ 日常生活中一般只有笼统的“快”和“慢”，这里有时指的是速度，有时指的是加速度。你能分别举出例子吗？ 从（v-t）图像可以获取的信息 (1)可以读出任意一个时刻对应的速度（包括大小和方向），也可以读出物体在任意一个速度时所对应的时刻； (2)可以求出任意一段时间内的速度变化量； (3)v-t图像物体速度随时间变化的规律。 (4)v-t图像的斜率：表示物体的加速度 斜率的绝对值=加速度的大小 斜率的正负=加速度的方向 倾斜程度 例3、图1.4-6中的三条直线a、b、c描述了A、B、C三个物体的运动。先初步判断一下哪个物体的加速度最大，再根据图中的数据计算它们的加速度，并说明加速度的方向。 拓展 变化率：描述变化快慢的量 某个物理量D的变化可记为ΔD，发生这个变化所用时间记为Δt，变化量ΔD与Δt之比，就表示这个量对时间的变化率，简称变化率。 速度：位移的变化率， 加速度：速度的变化率。 1.小型轿车从静止开始加速到100 km/h 所用的最短时间，是反映汽车性能的重要参数。 A、B、C三种型号的轿车实测的结果分别为11.3 s、13.2 s、15.5 s，分别计算它们在测试时的加速度有多大。 当堂巩固 2.以下描述了四个不同的运动过程。 A. 一架超音速飞机以500 m/s的速度在天空沿直线匀速飞行了10 s； B. 一辆自行车以3 m/s的速度从某一陡坡的顶端加速冲下，经过3 s到达坡路底端时，速度变为12 m/s； C. 一只蜗牛由静止开始爬行，经过0.2 s，获得了0.002 m/s的速度； D. 一列动车在离开车站加速行驶中，用了100 s使速度由72 km/h增加到144 km/h。 （1）以上四个运动过程，哪个过程速度最大？请按速度的数值把它们由大到小排列。 （2）以上四个运动过程，哪个过程速度的变化量最大？请按速度变化量的数值把它们由大到小排列。 （3）以上四个运动过程，哪个过程加速度最大？请按加速度的数值把它们由大到小排列。 请结合以上生活实例分析以下说法是否正确？ ①加速度为零，速度一定为零 （ ） ②速度为零，加速度一定为零 （ ） ③速度越大，加速度越大 （ ） ④速度变化越多，加速度越大 （ ） ⑤速度变化越快，加速度越大 （ ） ⑥速度变化的时间越短，加速度越大 （ ） 通过以上分析，说一说速度、速度变化量、加速度之间有什么关系？ 知识回顾 13 速度v 速度变化量△v 加速度a 定义 位移与所用时间的比值 末速度与初速度的差值 速度变化量与时间的比值 表达式 △v＝v－v0 单位 m/s m/s m/s2 方向 为物体运动的方向，与a的方向不一定相同 由初、末速度决定，与a的方向相同 与Δv的方向相同，与v的方向不一定相同 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 大小 关系 三个物理量的大小没有必然联系， 其中一个物理量较大时，其余两个物理量不一定较大 知识回顾 14 注意： ①速度和加速度都是比值定义法定义的物理量，在比值定义法中被定义的物理量与定义式中的物理量没有决定关系。 ②我们自然界中某个量的变化△D与变化时间△t 的比值就是这个量的变化率，用来描述这个量变化的快慢。加速度就是速度的变化率。 ③计算速度变化量△v与加速度a时要明确速度v及速度变化量△v的方向，直线运动中，一般规定初速度方向为正方向，与初速度方向相同的速度、速度变化量、加速度为正，反之为负。 15 16 从 图像看加速度 16 17 O v/m·s-1 t/s 4 6 2 4 6 2 1、前2s内的加速度为 2、2s—4s的加速度为 0 3、4s—6s的加速度为 从 图像看加速度 17 18 例题：如图所示是一个物体向东运动的速度-时间图像，由图可知在0-10s内物体的加速度大小为 ，方向是 ，在10-40s内物体的加速度大小是 ，在40-60s内物体的加速度大小是 ，方向是 。 3m/s2 v/m.s-1 t/s o 10 20 30 40 50 60 30 20 10 1.5m/s2 向东 0 向西 从 图像看加速度 18 19 v/ (km·h-1) ｔ／ｓ １ 0 ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ 加速度不断 减小的加速运动 这是个什么运动？ 从 图像看加速度 19 20 v/（m·s-1） t/s 加速减速 的判断 减速 减速 加速 加速 v的正负 a的正负 v>0 v<0 v<0 v>0 a<0 a<0 a>0 a>0 各部分分别做什么运动？ 从 图像看加速度 20 (多选题)下图是一物体做直线运动的速度—时间图象，根据图象，下列计算结果正确的有( ) A．0～1s内的位移是1m B．0～2s内的位移是2m C．0～1s内的加速度为零 D．1～2s内的加速度大小为2m/s2 巩固练习 AC 21 甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象如图所示，下列说法正确的是（ ） A.在0～t1时间内，甲的加速度大于乙的 加速度，且方向相反 B.在0～t1时间内，甲、乙加速度方向相同 C.在0～t2时间内，甲、乙运动方向相同 D.在0～t2时间内，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相同 B 巩固练习 如图所示为一物体做直线运动的v—t图象，用v1、a1表示物体在0～t1时间内的速度和加速度，v2、a2表示物体在t1～t2时间内的速度和加速度，则由图可知（ ） A.v1与v2方向相同，a1与a2方向相同，a1>a2 B.v1与v2方向相同，a1与a2方向相反，a1<a2 C.v1与v2方向相反，a1与a2方向相同，a1>a2 D.v1与v2方向相反，a1与a2方向相反，a1<a2 B 巩固练习 加速度 速度变化快慢程度的物理量 定义 图像斜率的意义 v-t图像 与速度变化量方向相同 方向 公式 1 2 3 4 要点总结 课外拓展 死亡加速度 有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500g（g取10m/s2）警示人们，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险。这么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故，将有可能达到这一数值。 （1）一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生正面碰撞，碰撞时间为2.1×10-3s，则摩托车驾驶员是否有生命危险？（货车的质量远大于摩托车的质量） （2）为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车从急刹车到完全静止所需的时间分别为4s、3s，则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？ 解析： （1）由于货车的质量比摩托车的质量大很多，故摩托车与货车相撞瞬间，货车的速度几乎不变，摩托车的速度反向，大小至少与货车的速度相同，因此，摩托车速度的变化量大于△v=72km/h-(-54km/h)=126km/h=35m/s，所以摩托车的加速度至少为 ，因此摩托车驾驶员有生命危险。 a= =16667m/s2 =1666.7g>500g △v △t （2）设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2，根据加速度定义得 $$