内容正文:
第一章 ——运动的描述
第4节 速度变化快慢的描述-加速度
本节目录
第1部分 加速度
第2部分 加速度方向
第3部分 从v-t图像的斜率看加速度
第4部分 课堂练习
新课引入
猎豹和赛车竞速时,赛车在5.5s内,速度从0达到30m/s,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?
01
PART 01
第一部分
加速度
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 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
下列运动物体的速度变化,谁变化大?谁速度变化快?如何比较?
观察与思考
类比:比较位置变化快慢,求位移与时间比值,看单位时间内位移大小
那么,要比较速度变化快慢,我们又应该如何做呢?
求速度变化和时间比值,比较单位时间内速度变化量的大小.
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。
4、物理意义:描述速度变化快慢的物理量。
(1)速度变化快(不是速度大或速度变化大):
(2)速度变化慢(不是速度小速度变化小):
2、定义式:a= =
类比:速度v=,为位置变化与时间的比值, 速度v也称为位置变化率
加速度a=,为速度变化与时间的比值, 加速度a也称为速度变化率
3、加速度单位:国际单位, m/s2 ; 其它单位,cm/s2
则加速度大
则加速度小
(1)速度大,加速度一定大
(2)加速度大,速度一定大
(3)速度变化量大,则加速度一定大
思考与讨论
(4)速度变化越快,或速度变化率大,则加速度越大
据生活经验,结合所学知识,你认为下列说法是否正确,并举例说明?
(5)火车缓慢出站后,快如离弦之箭; 小明身体素质好,爆发力强,起跑快。以上“快慢”是指加速度还是速度?
错,匀速运动的高铁,加速度为0。
错,刚启动的赛车加速度很大,速度为0。
错,高铁长时间加速稳定后,速度很大,但加速过程加速度小
正确,速度变化快慢或速度变化率就是加速度。
缓慢出站主要强调a小,快如离弦之箭是指v大,起跑快是指a大
5、加速度大小:
(1)不相关因素:
(2)等价说法:
类比:速度v=,为矢量,速度v为矢量,v方向与方向相同
加速度a=, v为矢量,为矢量,你认为a方向与方向关系如何?
(3)1m/s2物理意义:
二、加速度大小
a大小与v、Δv无直接关系。
①由单位时间内物体速度变化,即速度变化率Δv/Δt
②由速度变化快慢决定;
表示每1s速度变化1m/s(可增可减)
02
PART 02
第二部分
加速度方向
问题与思考
类比2:直线运动时,位置变化即位移Δx=x2-x1, Δx的正负表示位移方向
直线运动时,速度变化Δv=vt-v0, 那么,Δv的正负应表示什么?
类比1:速度v=,速度v方向和方向Δx相同
加速度a=, 加速度a方向由什么决定?
Δv为矢量,Δv的正负表示速度变化量的方向
加速度a为矢量,a的方向和Δv方向相同
类比3:Δx=x2-x1, Δx方向除了运算判断,还可为初位置指向末位置方向
Δv=vt-v0, Δx方向还可怎样判断?
x/m
0
x2
x1
Δx
一、加速度方向
1、 加速度方向:加速度a方向和Δv相同
(1)Δv方向判断:
①vt-v0的正负
②初速度尾端指向末速度尾端方向
v(m/s)
0
v2
v1
Δv
加速度a是描述速度变化的物理量,当a≠0时,速度必定变化,
那么,有加速度时,物体速度大小必定增加吗?
如果不是,那么速度何时增大?何时减小?
(2)直线运动加速度的正负:加速度为矢量,其正负表示方向
以初速度v1方向为正方向,若Δv为正方向,则汽车速度v增大还是减小?
思考与讨论1
v2
v1>0,且Δv=v2-v1>0,即a>0
则v2>v1,作加速
如果以速度v方向为正方向,a方向为负方向时,速度v增大还是减小?
v2
则v2>v1,作加速
则v2<v1,作减速
则v2<v1,作减速
由此可见,a、v同向,则加速;a、v反向,则减速
如果速度方向为负方向,结论是否不变?
Δv
v1
Δv
v1
v1<0,且Δv=v2-v1>0,即a<0
(1)加速度在减小,而速度在增大,有可能吗?
(2)加速度在增大,而速度在减小,有可能吗?
思考与讨论1
根据以上加减速条件分析,判断以下说法的可能性
a1=4 m/s2
a3=a4=1 m/s2
a2=2 m/s2
a、v同向则加速
a减小v增加变慢
a不变v均匀增大
a增大v增加变快
t/s
2
3
5
1
4
0
4m/s
6m/s
7m/s
8m/s
0
11m/s
a5=3 m/s2
a1=-1 m/s2
a3=a4=-3 m/s2
a2=-2 m/s2
a5=-1 m/s2
t/s
2
3
5
1
4
0
10m/s
9m/s
7m/s
4m/s
1m/s
0m/s
a、v反向则减速
a增大v减小变快
a不变v均匀减小
a减小v减小变慢
二、物体的直线加速和减速
(1)a、v同向则加速:
1、加减速决定因素:由a、v方向关系决定,
不是由a方向决定(a为正,可加可减,a为负,可加可减)
与a大小无关,a大小只反映v变化快慢。
①可均匀增大,a不变②可增加变快,a增大③可增加变慢,a减小
(2)a、v反向则减速:
①可均匀减小,a不变②可减小变快,a增大③可减小变慢,a减小
三、加速度的求解
【例题1】如图所示,一同学拍篮球,某次篮球刚到达地面时的速度大小为10m/s,然后与水平地面撞击后以大小为5m/s的速度反弹。已知篮球与地面碰撞的作用时间为0.2s,求篮球与地面碰撞过程中的平均加速度
解题思路
(1)先规定正方向,一般以v0方向为正方向
(2)若vt与v0同向则为正,反向则为负
(3)立式求解,
①若a>0,表示a与v0方向相同
②若a<0,表示a与v0方向相反
答案:-75m/s2
03
PART 03
第三部分
从v-t图像斜率看加速度
温故知新
我们已经知道v-t图像表示直线运动物体速度随时间变化规律,不表示运动轨迹,一起回顾下列各项意义
(1)坐标:
(2)速度方向:
(3)横纵截距:
(4)交点:
x-t图像的斜率k表示速度v,那么、v-t图像的斜率k应该表示什么?
v(m/s)
4
3
2
1
0
5
10
15
20
t/s
B
b
-1
a
v(m/s)
4
3
2
1
0
2
4
6
8
t/s
B
乙
-1
甲
一、v-t图像的斜率
由于斜率k= , 而加速度a=
所以k= =a
(2)斜率k的正负a方向正负
(1)斜率k大小表示a大小
k========tanθ
若标度统一
1、v-t图像斜率k意义
如图,加速度a甲____a乙;
如图,0~2s,
a乙为___方向;v乙为___方向,乙作____运动
2~8s,a乙为___方向;v乙为___方向,乙作____运动
<
正
负
减速
正
负
加速
(3)若k增大:
(1)若k≠0且不变:
1、v-t图像斜率看平均加速度和瞬时加速度
(1)切线斜率k:瞬时加速度
(2)割线斜率:平均加速度
2、v-t图像斜率运动方式
(2)若k=0:
(4)若k减小:
v(m/s)
4
3
2
1
0
5
10
15
20
t/s
B
25
30
二、从v-t图像斜率看加速度和运动方式
表示速度均匀变化
表示匀速直线运动
表示a增大的变速(可加可减)
表示a减小的变速(可加可减)
04
PART 04
第四部分
课堂练习
【练习1】(多选)有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断的正确说法( )
①点火后即将升空的火箭;
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车;
③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶;
④飞机在空中沿直线匀速飞行
A.①因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.②轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.③高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,加速度却很小
D.④飞机在空中沿直线匀速飞行时,加速度不为零
BC
【练习2】(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为2m/s,1s后速度的大小变为6m/s,在这1s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能小于4m/s
B.速度变化的大小可能大于4m/s
C.加速度的大小可能小于4m/s2
D.加速度的大小可能大于4m/s2
BD
【练习3】物体甲在做初速度为2m/s、加速度为-4m/s2的匀变速直线运动,物体乙在做初速度为-5m/s、加速度为2m/s2的匀变速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.物体甲的速度一直在减小
B.物体乙的速度一直在增大
C.物体甲的初速度小于物体乙的初速度
D.物体甲的加速度小于物体乙的加速度
C
【练习4】一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内加速度小于t1-t2时间内加速度
B.0-t2内火箭上升,t2-t3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
谢谢 聆听!
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