1.4速度变化快慢的描述——加速度 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

1.4速度变化快慢的描述 —加速度 新课导入 一辆小汽车在１0s内，速度从０达到100km/h,一列火车在３００s内速度也从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？速度变化有没有快慢之分呢？ 怎么比较快慢 请回忆我们如何判断位置变化快慢？ 物体的位移与所需 时间的比值，即 那如何判断速度变化快慢呢？ 速度的变化 △v= vt - vo 物体的速度的变化与所需时间的比值，即 v1/(m·s-1) △t/s v2/(m·s-1) △v/ (m·s-1) A.自行车下坡 2 3 11 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 E.飞机匀速飞行 300 10 300 9 6 0 6 20 △v/△t(m·s-2) 3 2 0.3 0.2 0 你能从表中得到比较速度变化的快慢的方法吗？ 速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值有何意义？ 分析表格 计算每秒速度变化量！ 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。符号 a 3.物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量. 4.单位：米每二次方秒,符号是m/s2或m•s-2,常用单位cm/s2. 5.加速度是矢量,既有大小，又有方向。 比值定义法 2.定义式： 也可以说成速度的变化率 方向 朝哪呢？ 一、加速度 Δ v v0 vt Δ v v0 vt 1.加速直线运动 2.减速直线运动 a a 3.匀速直线运动 vt=v0 由公式 可知， a的方向应该与∆v的方向一致。确定了∆v的方向也就确定了a的方向。 结论：加速度方向和速度变化量的方向相同，与速度方向无关。 二、加速度的方向 ∆v：矢量，vo末端指向 vt末端 1 加速度的方向 解： 【例题】小型轿车从静止开始加速到100km/h，所用的最短时间，是反应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11.3s、13.2s、15.5s。分别计算它们在测试时的加速度有多大。 初速度v0=0 末速度：v=100km/h ＝=27.78m/s Δv= v - vo =27.78m/s-0 =27.78m/s =2.46m/s2 同理： aB=2.11m/s2 计算发现A车的性能最好。 aC=1.79m/s2 解析： 【例题】一辆汽车正以15m/s的速度做直线运动，因发生紧急情况刹车后经3s停止，求汽车刹车的加速度。 规定初速度方向为正方向。 汽车刹车的加速度大小为3m/s2，方向与初速度方向相反（向后）。 =－5m/s2 【例题】如图所示，小球碰墙后反弹，碰撞时间为0.01s，求小球的加速度。 解析： v1：10m/s v2：10m/s 规定初速度方向为正方向： v1＝10m/s，v2＝－10m/s 因为：Δv ＝ v2－v1 Δv ＝－10－10＝－20（m/s ） =-2000 m/s2 小球的加速度大小为2000 m/s2 ，方向与初速度方向相反（向左）。 1、在运算中必须规定正方向，通常以初速度方向为正方向。则与正方向同向的物理量取为正，与正方向相反的物理量取为负。 2、速度变化量Δv=v-v0的运算一定是末速v减去初速v0。 （结果该正则正、该负则负） 3、要注意分析加速度的方向及计算结果中的正、负符号的物理意义。 v2=5 m/s 2.判断加减速的方法 v1=2 m/s v1 Δv v＞0、Δv=v2-v1＞0 正方向 a＞0 加速 v1=5 m/s v1 v2=2 m/s Δv v＞0、Δv=v2-v1<0 a<0 减速 v2=-8 m/s v1=-5 m/s v1 Δv v<0、Δv=v2-v1<0 正方向 a<0 加速 v1=-5 m/s v1 v2=-2 m/s Δv v<0、Δv=v2-v1>0 a>0 减速 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 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 2.判断加减速的方法 ★★★判断物体做加速还是减速直线运动，只需看加速度与初速度的方向是否相同（不管加速度的大小），同向加速、反向减速。 “速度大”，是指位置变化快 ，运动快。 “速度变化大”，是指末速度与初速度的差值大。即△v 大。 “速度变化得快” ，是指单位时间内速度变化大，即加速度a大。 三者之间没什么必然联系! 思考： “速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。 速度大，加速度一定大吗？举例说明。 加速度为零时，速度可以不为零； 速度为零时，加速度可以不为零。 结论：加速度大小与速度大小没有必然联系。 速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大。 三、对加速度的理解 2.加速度大小与速度大小的关系： 问题思考 1.加速度大小与速度变化量大小的关系： 三、对加速度的理解 速度变化量大，加速度不一定大； 结论：加速度与速度变化量没有必然联系。 加速度大，速度变化量不一定大。 速度变化量大，加速度一定大吗？ 问题思考 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3. 加速度的大小 （1）加速度a大小与速度v没有直接关系。 （2）加速度a大小与速度变化量Δv没有直接关系。 （3）加速度a大小 由速度变化率Δv/Δt的大小决定； 由速度变化的快慢决定； 由单位时间内物体速度变化大小决定。 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 表达式 v Δv＝v2－v1 a 单位 m/s m/s m/s2 方向 与Δx的方向相同 Δv的方向可由初、末速度的矢量差确定 与Δv的方向相同 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 辨析 a的大小可由Δv和Δt的比值求得，与v、Δv没有必然联系： ①v很大，a不一定大，如飞机匀速飞行(Δv＝0) ②Δv很大，a也不一定大，如高速列车启动(Δt很大) ③v＝0，a不一定为零，如枪膛里刚发射的子弹 4.速度、速度的变化量、加速度的比较 1. 关于速度、速度改变量、加速度，正确的说法是：（　　） A、物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大 B、速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零 C、某时刻物体的速度为零，其加速度不可能为零 D、加速度很大时，运动物体的速度一定很大 B 三、从v-t图像看加速度 1.速度时间（v-t）图像物理意义 (1)可以读出任意一个时刻对应的速度，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。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s 三、从v-t图像看加速度 2.速度时间（v-t）图像的斜率物理意义 (1)v-t图像的斜率物理意义：表示物体的加速度 (3)v-t图像的斜率为正，说明物体加速度方向与正方向一致，图像向上倾斜； v-t图像的斜率为负，说明物体加速度方向与正方向相反，图像向下倾斜。 (2)v-t图像的斜率越大，说明加速度越大，物体速度变化的越快。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s 三、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速度图像向上倾斜，加速度为正； ②速度图像向下倾斜，加速度为负。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s B C O 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 注意：加速度为负值表示速度减小，此时，加速度方向与速度方向相反 v(m/s) 1：一枚火箭由地面竖直向上发射，其v-t图象如图所示，由图象可知（　　） A．0～t1时间内火箭的加速度小于t1～t2时间内火箭的加速度 B．在0～t2时间内火箭上升，t2～t3在时间内火箭下落 C．t2时刻火箭离地面最远 D．t3时刻火箭回到地面 A 科学漫步 番茄在成熟的过程中，它的大小、含糖量等会随时间变化；树木在成长过程中，它的高度、树干的直径会随时间变化；河流、湖泊的水位会随时间变化；某种商品的价格会随时间变化；我国的人口生育量也会随时间变化·····这些变化，有时快、有时慢。描述变化快慢的量就是变化率。 自然界中某量D的变化可以记为△D，发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t；当△t极小时，变化量 △D与△t之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。显然，变化率在描述各种变化过程时起着非常重要的作用，速度和加速度就是两个很好的例子。 变化率 变化率 ⒈ 定义： ⒉ 物理意义： 某量D的变化量△D与发生这个变化所用的时间△t 的比值△D/△t ，叫做这个量的变化率。 描述某量D的变化快慢，不表示某量D的变化量△D的大小。 一、加速度 4、物理意义:描述物体速度变化的快慢的物理量。 1、定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。 2、大小： （定义式，不是比例关系） △v表示速度的变化。如果用v0表示初速度，vt表示末速度，则△v= vt - vo所以有： 3、方向:加速度是矢量，方向是△v的方向。 5、单位:在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2或m·s-2。 △t= t2 - t1 6、生活中的加速度表示机动性，在动物身上加速度表示灵敏性。 二、加速度的方向 ②减速运动，加速度的方向与初速度的方向相反。 ①加速运动，加速度的方向与初速度的方向相同； 三、从v-t图像看加速度 a、b图都在做匀加速直线运动； c图在做匀减速直线运动。 ①根据图线的倾斜方向可以判断加速度的方向。 ②由图线的倾斜程度可以判断加速度的大小。 ③a恒定 a＝0 匀速直线运动或静止 a＞0 匀加速直线运动 a＜0 匀减速直线运动 ④速度大，加速度不一定大。速度小，加速度也可以很大。 Lavf59.6.100 $