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4节 速度变化快慢的描述-加速度 第1章 运动的描述 高中物理人教版（2019）必修第一册 观看视频：猎豹与赛车 新课引入 思考讨论 一辆赛车在5.5s内，速度从0达到30m/s，一只猎豹在4.0s内速度也从0达到30m/s。虽然赛车和猎豹速度都从0达到30m/s，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？ 初速度v0 /m.s-1 经过时间Δt/s 末速度vt /m.s-1 A. 自行车下坡 2 3 10 B. 公共汽车出站 0 3 6 C. 某舰艇出航 0 20 6 D. 火车出站 0 100 20 思考：下列物体的运动速度变化，谁变化大？谁的速度变化的快？如何比较？ 比较单位时间内速度变化量的大小——定义新的物理量：加速度 比较速度变化的快慢 一、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。 3.物理意义：用于描述物体速度变化快慢的物理量。 速度变化率 2.表达式： 4.单位：m/s2 比值定义法 定义式 5.标矢性：矢量 Q1：速度大，加速度一定大吗？ 加速度大，速度一定大吗？ Q2：速度变化量大，则加速度一定大？ 速度变化越快，加速度越大？ （一）加速度大小影响因素 总结：加速度的大小 （1）加速度a的大小与速度v没有直接关系。 （2）加速度a的大小与速度变化量Δv没有直接关系。 （3）加速度a的大小 由速度变化率Δv/Δt的大小决定； 即由速度变化的快慢决定； 即由单位时间内物体速度变化大小决定。 （一）加速度大小影响因素 思考：做直线运动的四个物体其运动速度如下表所示，从表格中你可以发现加速度与速度变化量方向有什么联系？ 物体 初速度m/s 末速度m/s 时间s 速度变化量m/s 加速度m/s2 A 10 20 2 10 B 20 10 2 -10 C -5 -15 2 -10 D -5 5 1 10 加速度方向与速度变化量方向相同 （二）加速度的方向 v2=20m/s v1=10m/s Δv =10m/s Δv = v2-v1 > 0 正方向 a > 0 加速 Δv = v2-v1 < 0 a < 0 减速 情况1：v > 0 v2=10m/s v1=20m/s Δv = -10m/s Δt = 2s （二）加速度的方向 （二）加速度的方向 v2=-20m/s v1= -15m/s Δv =-5m/s Δv = v2-v1 < 0 a < 0 加速 Δv = v2-v1 > 0 a > 0 减速 v2= -10m/s v1= -15m/s Δv =5m/s 正方向 情况2：v < 0 Δt = 2s Q3：a>0，物体一定做加速运动吗？ （二）加速度的方向 1. v > 0 Δv > 0，则a > 0，a与v同号，物体加速； Δv < 0，则a < 0，a与v异号，物体减速； 2. v < 0 Δv < 0，则a < 0，a与v同号，物体加速； Δv > 0，则a > 0，a与v异号，物体减速； Q4： (1)速度增大的同时加速度减小，有可能吗？ (2)速度减小的同时加速度增大，有可能吗？ （二）加速度的方向 (1)加速度在减小，而速度在增大。 t/s 1 0 2 3 4 5 6 0 4 10 8 11 a1=a2=4 m/s2 a4=1 m/s2 a3=2 m/s2 m/s a减小，v增加越来越慢 a增大，v增加越来越快 a与v同向加速 （二）加速度的方向 (2)加速度在增大，而速度在减小。 a与v反向减速 a减小，v减小越来越慢 a增大，v减小越来越快 t/s 1 0 2 3 4 5 6 20 18 19 16 12 a1=a2=-1 m/s2 a3=-2 m/s2 a4=-4 m/s2 m/s （二）加速度的方向 思考总结：如何判断物体是加速还是减速？ *判断物体的加速度与速度的方向关系（唯一判据） （1）a与v同向（加速直线运动） a不变，v随时间均匀增加 a增大，v增加的越来越快 a减小，v增加的越来越慢 （二）加速度的方向 （2）a与v反向（减速直线运动） a不变，v随时间均匀减小 a增大，v减小的越来越快 a减小，v减小的越来越慢 注意： a的正负表示的意义； 初、末速度反向的情形。 v2= -10m/s v1=10m/s Δv = -20m/s 跟踪练习 1.物体的加速度大小为3 m/s2，表示这物体（　　） A．每秒运动3 m B．每经过1s，其速度增大3 m/s C．每经过1s，其速度变化量大小为3 m/s D．每经过1s，其速度减小3 m/s 2.关于速度和加速度，下列说法正确的是（　　） A．运动中的物体有加速度，其速度就一定增加 B．运动物体速度的变化量越小，加速度就越小 C．运动物体加速度减小，速度就一定减小 D．运动物体速度很小，其加速度可能很大 D C 跟踪练习 3.足球运动员在罚点球时，用脚踢球使球获得30m/s的速度，设脚与球作用时间为0.1s，球在空中飞行1s（假设球做匀速直线运动）后被守门员挡住，守门员双手与球接触时间为0.2s，且球被挡出后以大小为10m/s的速度沿原路弹回，求: (1)球被踢出过程中的加速度; (2)球被守门员挡出过程中的加速度。 1.4 速度变化快慢的描述 ——加速度（第二课时） 复习回顾 Q1：物体运动时有加速度，意味着一定加速吗？ Q2：速度大，加速度一定大吗？加速度大，速度一定大吗？ Q3：速度变化量大，加速度一定大吗？速度变化越快，加速度越大吗？ A1：加速度描述物体速度变化快慢，变化有加速也有减速 A2：a与v之间无必然联系 A3：a与无必然联系 复习回顾 物理量类型 速度v 速度变化量∆v 加速度a 定义式 意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度改变的多少和方向 表示物体速度改变的快慢和方向 大小 位移与时间的比，位移相对时间的变化率 某段时间末时刻和初时刻的速度之差 速度变化量与时间的比，速度相对时间的变化率 方向 质点运动的方向 取决于末速度与初速度之差 与 方向相同 单位 m/s m/s 联系 加速度a与速度v没有必然联系，a与 也无直接联系，v大，a不一定大； 大，a也不一定大 点（坐标值）：某时刻的速度 截距：零时刻的速度及速度为0的时刻 倾斜的直线：速度均匀变化的直线运动 斜率：加速度（特例：k=0，加速度为0） 交点：速度相等的时刻，并非相遇的时刻 面积：图像与时间轴围成的面积表示位移 O v t 丁 甲 乙 丙 回忆v-t图像 拓展进阶 在v-t图像中认识平均加速度与瞬时加速度 v(m/s) 40 30 20 10 0 5 10 15 20 t/s A B 若物体做变加速直线运动，v-t图像如图所示，过A点的割线AB的斜率反映是AB段内的平均加速度； 过A点的切线斜率就反映了t = 5s时的瞬时加速度。 C 类比平均速度和瞬时速度 1.观察v-t图像能够获得的信息 (1)通过图像中各点的横纵坐标，可以读出物体在不同时刻下的瞬时速度 (2)可以求出任意一段时间内的平均加速度 (3)图像与时间轴围成的面积表示位移 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s 二、从v-t图像看加速度 二、从v-t图像看加速度 2. v-t 图像中斜率的物理意义 (1) v-t 图像中斜率物理意义：表示物体的加速度 (3) v-t 图像中斜率的正负表示加速度的方向 (2) v-t 图像中斜率的绝对值表示加速度的大小 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s 二、从v-t图像看加速度 3.速度时间（v-t）图像中速度、加速度方向判断方法 (1)速度的方向： ①速度图像在t轴上方，速度为正； ②速度图像在t轴下方，速度为负。 (2)加速度方向： ①速度图像斜率为正，加速度符号为正； ②速度图像斜率为负，加速度符号为负。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s B 用v-t图像表示运动情况 （1）a与v同向（加速直线运动） a不变，v随时间均匀增加 a增大，v增加的越来越快 a减小，v增加的越来越慢 v(m/s) 0 t/s v>0，a>0 v<0，a<0 v(m/s) 0 t/s v(m/s) 0 t/s v>0，a<0 v(m/s) 0 t/s v<0，a>0 （2）a与v反向（减速直线运动） a不变，v随时间均匀减小 a增大，v减小的越来越快 a减小，v减小的越来越慢 用v-t图像表示运动情况 巩固练习 1.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要标志，速度变化越快，表明它的加速性能越好，如图为甲、乙、丙三辆车加速过程的速度时间图像，根据图像可以判定（　　） A．甲车的加速性能最差 B．乙比丙的加速性能好 C．丙比乙的加速性能好 D．乙、丙两车的加速性能相同 AD 2.物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，取向东为运动的正方向，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A.0~2 s内，物体速度变化越来越快 B.0~2 s内，物体加速度为6 m/s2 C.6~7 s内，物体向西做加速运动 D.10~12 s内，物体向东做加速运动 巩固练习 C 3.如图所示，为了测定气垫导轨上滑块运动的加速度，在滑块上安装了宽度为d的遮光条。滑块在拉力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间Δt1和通过第二个光电门的时间Δt2，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t，则该过程滑块的加速度的大小为(　　) A. B. C. D. 巩固练习 A 4.一质点做直线运动的v-t图像如图所示，则在图中给出的该质点在前3s内的加速度a随时间t变化关系的图像正确的是(　　) 巩固练习 A 5.某物体做直线运动，其加速度随时间变化的关系如图所示，根据该物体的a-t图像判断其v-t图像可能为 ( ) O a t t0 O v t t0 O v t t0 O v t t0 O t t0 v A. B. C. D. 巩固练习 D Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.4.17 $$