内容正文:
第四节 速度变化快慢的描述——加速度
人教版必修一第一章运动的描述
授课人
1
一、速度的变化
做变速直线运动的物体,速度由v0(初速度)经一段时间t后变为vt(末速度),那么速度的差值即速度的变化量为△v。
Δv=vt-v0
v0
vt
v
O
3m/s
3m/s
如图所示,求小球在碰撞过程中,速度的变化量?
二、加速度
它们的运动状况相同吗?如何去描述它们的不同呢?
一辆小车在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。
二、加速度
速度变化快
子弹出射,
速度“急剧”变化
速度变化慢
列车出站,
速度“缓慢”变化
4
二、加速度
初速度v0/(m·s-1) 经过时间t/s 末速度vt/(m·s-1)
A山地车下坡 2 3 11
B公交车出站 0 3 6
C舰艇出航 0 20 6
D高铁出站 0 100 20
问题1:如何比较A、B速度变化的快慢?
问题2:如何比较B、C速度变化的快慢?
问题3:如何比较C、D速度变化的快慢?
相同时间比速度变化的大小
相同速度变化比时间的大小
位置变化的快慢
速度变化的快慢
二、加速度
1、物理意义:
2、定义:
描述物体速度变化的快慢(包括大小或方向的变化快慢)。
加速度等于速度的改变量△v跟发生这一改变所用时间△t的比值。
3、定义式:
4、单位:米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2。
二、加速度的方向
在加速直线运动中,v2>v1,速度增大,Δv的方向与v的方向相同,故a的方向与v的方向相同。
Δv
v2
v1
a
甲速度增加时的情况
5、加速度是矢量
大小:
数值上等于单位时间内速度的改变
方向:
与速度变化量的方向相同
二、加速度的方向
Δv
v1
v2
a
在减速直线运动中,v2<v1,速度减小,Δv的方向与v的方向相反,故a的方向与v的方向相反。
乙速度减小时的情况
5、加速度是矢量
大小:
数值上等于单位时间内速度的改变
方向:
与速度变化量的方向相同
二、加速度
一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的加速度为
(6m/s2或-14m/s2)
加速度前的正负号不代表加速度的大小,带负号只是表示加速度与所选正方向相反。
三、从v-t图像看加速度
v/(m/s-1)
a
b
t/s
三、从v-t图像看加速度
v(m/s)
从曲线的倾斜程度就能判断加速度的大小,比值∆v/∆t就是加速度的数值。
t1
∆t
∆v
v1
t2
v2
b
O
a
t/s
v-t图像的斜率就是加速度
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三、从v-t图像看加速度
思考:下面两个v-t图像所描述的运动加速度是恒定的吗?
甲图中,在相等的时间Δt内Δv2>Δv1,加速度增大;乙图中,在相等的时间Δt内Δv2<Δv1,加速度减小.即v-t图像为曲线时,物体的加速度是变化的,曲线上某点的切线斜率等于该时刻物体的加速度.
切线斜率反映瞬时加速度。
课堂练习
某火箭由地面竖直向上发射时,其v-t图像如图所示,则下列表述不正确的是( )
A.0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内的加速度
B.在0~t2时间内火箭上升,在t2~t3时间内火箭下降
C.0~t3时间内,火箭一直向上运动
D.在0~t3时间内,火箭最大加速度大小为
B
总结
辨析:v、Δv、
比较项 速度 加速度 速度变化量
物理
意义 描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量 描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量 描述物体速度变化大小和方向的物理量,是过程量
定义式 v= Δv=v-v0
单位 m/s m/s2 m/s
辨析:v、Δv、
比较项 速度 加速度 速度变化量
决定
因素 大小由v0、a、t决定 a不是由v、t、Δv来决定的 由v与v0决定
方向 物体运动方向 与Δv方向一致
与v0、v方向无关 由Δv=v-v0或Δv=aΔt决定
大小 位移与时间的比值 速度变化量与所用时间的比值 Δv=v-v0
(矢量差)
联系 三者无必然联系。
v很大,速度的变化量可能很小,甚至为0,a也可大可小
加速度与速度
物体做加速运动还是减速运动,看物体的加速度与速度的方向关系
加速度与速度
加速和减速情况的另一种表述
课堂练习
课堂练习
课堂练习
变式.(多选)一个做变速直线运动的物体,当它的加速度逐渐减小到零时,它的运动情况有可能是
A.速度不断增大,当加速度为零时,速度达到最大,以后做匀速直线运动
B.速度不断减小,当加速度为零时,物体停止运动
C.速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动到速度最大,以后做匀速直线
D.速度不断减小,当加速度为零时,速度减小到最小值,以后做匀速直线运动
a=或a=
(1) a和v同向(加速直线运动)
(2) a和v反向(减速直线运动)
$$