内容正文:
1.4 速度变化快慢的描述——加速度(第一课时)
1.感知加速度的存在,理解加速度的定义方法,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量。(重、难点)
2.理解加速度的定义、公式、符号和单位,能用加速度公式进行定量计算,培养严谨的科学态度。(重点)
3.知道加速度是矢量,会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。(难点)
学习目标
我们可用速度大小比较物体位置变化的快慢,那该如何比较物体速度变化的快慢呢?
问题引入
一、速度的变化量
速度大小发生变化
B
(1)定义: 末速度减去初速度
(2)定义式 :
(3)物理意义 :表示物体速度变化的大小(多少)和方向
A
1.速度的变化量
新知探究
4
2.求速度变化量的方法
v1
v2
A
B
① 加速直线运动
②减速直线运动
⑴图示法
Δv
v1
v2
A
B
Δv
v2
A
B
Δv
v1
利用图示法求速度变化量时,可以平移v1也可以平移v2,使两个速度的起点重合。速度变化量就是从初速度的末端指向末速度的末端。
定义式:Δv = v2-v1
可变形为: v2= v1 + Δv
末速度=初速度+速度的变化量
⑵同一直线上的矢量运算转化为代数运算
v1大小为4m/s
v2 大小为10m/s
A
B
规定初速度方向为正方向
v1=4m/s
v2 =10m/s
因为:Δv = v2-v1
Δv =(10-4) m/s =6(m/s )
速度变化量大小为6m/s,方向与初速度方向相同。
v1大小为10m/s
A
B
v1=10m/s
v2 =4m/s
加速
减速
因为:Δv = v2-v1
Δv =(4-10) m/s
=-6(m/s )
速度变化量大小为6m/s,方向与初速度方向相反。
加速:速度变化量与初速度同向;
减速:速度变化量与初速度反向。
v2大小为4m/s
问题:1、哪个末速度最大?
2、经过一段时间,哪个速度变化量最大?
3、哪个速度变化的快?
初速度
m/s 经过时间
s 末速度
m/s
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、飞机在天空飞行 300 10 300
新知探究
比较A和B:它们经过的时间相等(都是3s),A的速度变化量(11m/s-2m/s=9m/s)大于B的速度变化量(6m/s),在时间相等的情况下速度变化量大的物体速度改变得快,即自行车比汽车速度改变得快.
速度的变化量m/s
9
6
6
20
0
初速度
m/s 经过时间
s 末速度
m/s
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、飞机在天空飞行 300 10 300
速度的变化量m/s
9
6
6
20
0
比较B和C:它们速度的变化量相等(都是6m/s),B经过的时间比C短,在速度变化量相等的情况下运动时间短的物体速度改变得快,即汽车比舰艇速度改变的快。
初速度
m/s 经过时间
s 末速度
m/s
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、飞机在天空飞行 300 10 300
速度的变化量m/s
9
6
6
20
0
比较C和D:火车速度的变化量跟舰艇不相等,经过的时间也不相等.要比较它们的速度改变的快慢,只有计算它们平均每秒钟速度的变化量,单位时间内速度变化多的物体速度改变快。由此得出以上五个物体每秒钟速度变化的数值分别为3、2、0.3、0.2和0,它们的速度改变的快慢程度便很容易比较出来。
1.在相同的时间内,速度改变大的变化快.
2.速度改变相同的情况下,所用时间少的变化快.
那么,速度改变量和所用时间都不相同时,怎样比较速度改变的快慢呢?
联想到了什么?
可以用速度的变化量与所用时间的比值来比较速度变化的快慢。
归纳总结
速度的定义
(1)定义:
速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。 符号 a 。
(2)定义式:
v0—初速度
(3)单位:
a=
在国际单位制中,加速度的单位是m/s2。读作“米每二次方秒”
vt—末速度
比值法定义
二、加速度
也可以说成速度对时间的变化率
知识生成
(4)矢量性:
(5)物理意义:
加速度是矢量,它既有大小,又有方向。
描述物体速度变化的“快慢”。
分析速度变化时,必须考虑速度的大小和方向两个因素:
①大小变化,方向不变;
②大小不变,方向变化;
③大小和方向都变化。
由a=可知,加速度a的方向与一致。
例1 关于加速度,下列说法正确的是 ( )
B
A.物体的速度发生变化,其加速度一定变化
B.物体的速度变化越快,其加速度一定越大
C.物体的速度为0时,其加速度一定为0
D.加速度为,表示物体速度大小每秒减小
13
辨析之速度大、速度变化大、速度变化得快
速度大
指位置变化快或者说运动得快
速度变化大
末速度与初速度的差别大
速度变化快
单位时间内速度变化大
三者之间没什么必然联系!
速度是用来描述物体运动快慢的物理量,
加速度描述速度“变化”快慢。
问题:1.汽车遇红绿灯路口紧急刹车,在2s内速度从10m/s减小到0,汽车2s内速度的变化量是多少?汽车的加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?加速度的方向与速度方向什么关系?
加速度方向与速度变化量的方向一致
加速度方向与速度的方向相反
△v2=v-v0=0-10m/s=-10m/s
a2= = =-5m/s2
△v -10m/s
△t 2s
新知探究
三、加速度方向
2.如果借助力和位移的表示方法,用一条带箭头的线段表示速度,那么加速度的方向应该如何表示?
加速
减速
新知探究
三、加速度方向
3.根据以上分析,加速度、速度变化量和速度的方向有什么关系?加速度和速度的方向与速度的增减有什么关系?
加速
减速
a与v同向
a与v反向
加速度方向与速度变化量的方向一致,
加速度方向与速度的方向无关
加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;
加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动。
新知探究
三、加速度方向
加速度
a
a与v反向,减速运动
a与v同向,加速运动
a减小,速度变化越来越慢
a增大,速度变化越来越快
a不变,匀变速运动
方向
速度
增减
决定
大小
速度变化
快慢
决定
唯一条件
归纳总结
小结:1、加速度方向与速度方向相同,则一定做加速运动。 2、加速度越来越小,则物体速度变化越来越慢。3、当加速度减小为0时,速度达最大。
例2.(多选)一辆汽车启动后,加速度、速度方向相同,且加速度越来越小,则( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度仍在增大
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
BD
1.一个弹性小球,在光滑水平面上以 4m/s 的速度向左垂直撞到墙上,碰撞后小球以大小为 2m/s 速度向右运动。则碰撞前后小球速度变化量 ∆v 的大小和方向分别为( )
A. 2m/s,向右 B. 2m/s,向左 C. 6m/s,向右 D. 6m/s,向左
2.小球以 v1 = 3m/s 的速度水平向右运动,碰到墙壁经 t = 0.01s 后以 v2 = 2m/s 的速度沿同一直线反弹。小球在这 0.01s 内的平均加速度为( )
A. 100m/s2,方向向右 B. 100m/s2,方向向左
C. 500m/s2,方向向左 D. 500m/s2,方向向右
当堂训练
C
C
当堂训练
3.(多选)关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,加速度也越大
B.物体速度的变化率为零时,加速度也为零
C.物体速度的变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
BD
4.物体做直线运动时的速度为 v,加速度为 a,根据给出速度和加速度的正负,对以下运动性质的判断正确的是( )
A. v > 0,a < 0,物体做加速运动 B. v < 0,a > 0,物体做加速运动
C. v > 0,a > 0,物体做加速运动 D. v < 0,a < 0,物体做减速运动
解析:v的方向与a的方向相同,物体做加速运动;
v的方向与a的方向相反,物体做减速运动
当堂训练
C
$