内容正文:
在电影飞驰人生的片尾彩蛋当中,饰演赛车手的沈腾与儿子同学的父亲进行了一场特殊的比赛。对方驾驶的是一辆F型战斗机,这样的场景可以说非常具有戏剧性和视觉冲击性。严格来讲他那佛教驾驶,这叫飞行。在现实生活中,F型战斗机的最高速度能够达到2175千米每小时。在地面上的赛车想要超过这样的速度,很明显是不可能的。虽然赛车的速度无法达到217千米每小时,但是在实际的生活当中,赛车真的没办法超过战斗机吗?这是一场由红牛举办的400米直线加速赛,从画面当中我们可以看到赛道上已经汇聚了各种各样的赛车,除了摩托跑车,当然没有战斗机。谁会在这场比赛当中获得冠军呢?大家可以把自己的猜想打在公屏之上。从视频当中我们可以发现,摩托车在这场比赛当中获得冠军,不知道同学们是否都猜对了呢?那么摩托车为什么能够跑过战斗机?他在这场比赛当中的优势又是什么呢?想知道问题的答案,就必须要学好咱们今天的课程加速度。
·第一章 运动的描述
High school physics
能理解速度、速度变化量、加速度的不同含义。
理解加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同。
02
理解加速度的概念,能用公式a=进行定量计算。
01
重点
03
难点
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情境导入
01
认识加速度
一架飞机以200 m/s的速度匀速飞行;一辆汽车从静止开始经过20 s后,其速度变为20 m/s;一名运动员冲刺后的速度由10 m/s经过5 s变为零。
(1)哪一个物体的速度变化最大?哪一个物体的速度变化最小?
汽车 飞机
(2)哪一个物体的速度变化要快一些?判断的依据是什么?
运动员 相同时间内速度变化大
(3)运动速度越大的物体,其速度变化越大吗?
不一定
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观察与思考
1.定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间t之比
加速度 a
开始时刻的速度
称为初速度
2.定义式:
a=
结束时刻的速度
称为末速度
3.物理意义:描述物体运动速度变化的快慢
4.国际单位:米每二次方秒 符号:m/s2 或 m·s-2
Δv=vt-v0
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核心知识
有人根据加速度的定义式a=,认为“a与Δv成正比,与Δt成反比”对吗?为什么?
答案 不对,a=是按比值定义法定义的物理量,与Δv、Δt无关
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讨论与交流
(1)物体的速度越大,加速度一定越大。( )
(2)物体速度变化量越大,加速度一定越大。( )
(3)速度很大的物体,其加速度有可能很小,但不能为零。( )
(4)加速度很大时,物体运动的速度可能很小。( )
√
×
×
×
辨析
1.(2024·揭阳市高一期末)下列说法中正确的是
A.加速度越大,物体速度变化越快
B.没有加速度的物体,其速度一定不变
C.物体的速度有变化,加速度可能为零
D.物体的加速度为零,则速度一定为零
√
√
例题
加速度描述物体速度变化的快慢,故A正确;
速度的变化量与发生这一变化所用时间之比,叫作加速度,所以若物体没有加速度,则其速度不变,若物体速度有变化,则加速度不为零,故B正确,C错误;
物体的加速度为零,其速度一定没有变化,但不一定为零,故D错误。
02
加速度的方向
及加速度的计算
一辆汽车做直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间Δt后,
速度变为v2,试在图中标出速度变化量Δv的方向和加速度a的方向。
Δv
Δv
a
a
1.加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同。
2.加速运动:加速度的方向与初速度的方向相同。
减速运动:加速度的方向与初速度的方向相反。
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观察与思考
加速度 a
1.加速度是矢量,不仅有大小,而且有方向
跟Δv的方向相同
2.在直线运动中,若取初速度的方向为正方向
加速直线运动:加速度的方向与初速度方向相同,a为正值;
减速直线运动:加速度的方向与初速度方向相反,a为负值。
3.物体加速度保持不变——匀变速运动
匀变速直线运动
匀变速曲线运动
速度随时间均匀变化
其瞬时加速度与一段时间内的平均加速度相同
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核心知识
(1)加速度方向一定与速度方向相同。( )
(2)加速度方向可能与速度方向相反。( )
(3)加速度方向与速度变化量方向相同。( )
(4)伞兵着陆时加速度是-25 m/s2,赛车起步时的加速度是4.5 m/s2,则赛车加速度大于伞兵加速度。( )
√
×
√
×
辨析
2.(多选)(2025·惠州市高一检测)D7148次列车组由广州东站始发,途经惠州南站。将列车组视为质点,列车组沿直线运动的一段时间内,速度变化量为Δv,加速度为a,下列说法正确的是
A.若Δv>0,则列车组一定做加速运动
B.Δv越大,a不一定越大
C.a的方向可能与Δv的方向相反
D.a的方向一定与Δv的方向相同
√
√
例题
若Δv>0,说明速度变化量的方向与规定的正方向一致,不能说明与速度的方向一致,所以列车组不一定做加速运动,故A错误;
由加速度定义式a=,可知Δv大,Δt也可能很大,加速度a可能很小,也可能很大,故B正确;
根据加速度定义式a=可知,a的方向一定与Δv的方向相同,故C错误,D正确。
3.(多选)(2025·中山市高一检测)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为5 m/s,1 s后速度的大小变为8 m/s。在这1 s内该物体的
A.速度变化的大小可能小于3 m/s
B.速度变化的大小可能大于13 m/s
C.加速度的大小可能小于13 m/s2
D.加速度的大小可能大于3 m/s2
√
√
例题
以初速度方向为正方向,则v0=5 m/s,当末速度与初速度方向相同时,v=8 m/s,速度变化量大小为Δv=v-v0=3 m/s,则加速度大小为a== m/s2=3 m/s2,当末速度与初速度方向相反时,v'=-8 m/s,速度变化量为Δv'=v'-v0=-13 m/s,即速度变化量大小为13 m/s,则加速度为a'== m/s2=-13 m/s2,即加速度的大小为13 m/s2,故选C、D。
4.(2025·揭阳市高一期中)足球运动员在罚点球时,设脚与球的作用时间为0.1 s,若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)守门员接触球的瞬间,球的加速度。
答案 a1== m/s2=300 m/s2
答案 a2== m/s2=-400 m/s2
方向与球被踢来时的方向相反
例题
(1)规定罚点球后球获得的速度的方向为正方向。
罚点球的瞬间,球的加速度大小为:
a1== m/s2=300 m/s2。
(2)守门员接触球的瞬间,球的加速度为:
a2== m/s2=-400 m/s2,
即球的加速度的大小为400 m/s2,方向与球被踢来时的方向相反。
加速度的计算方法
规定正方向
一般选初速度v0的方向为正方向。
01
判定vt的方向
确定vt的符号
02
利用a= 计算
注意速度反向情况下Δv的计算
03
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总结提升
速度v、速度的变化Δv与加速度a的比较
项目 速度v 速度的变化Δv 加速度a
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
定义式
(或表达式) v= Δv=v2-v1 a=
方向 物体运动的方向 由初、末速度决定 与Δv方向相同
联系 三者无必然联系。速度v很大,速度的变化Δv可能很小,
甚至为0,加速度a也可大可小
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总结提升
加速度的概念及计算
加速度的方向及计算
矢量,方向与Δv相同
定义式:a=大小与Δv、Δt无关
单位:米每二次方秒(m/s2或m·s-2)
加速度
规定正方向,确定、的正负,利用a=计算
物体加速度保持不变—匀变速运动
匀变速直线运动
匀变速曲线运动
课堂小结
本课结束
Keep Thinking!
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