第5节 速度变化快慢的描述-----加速度
高中物理第一章运动的描述第5节速度变化快慢的描述__加速度2课件新人教版必修
【题组通关】 【示范题】(2013·杭州高一检测)关于小汽车的运动,下列说法 不可能的是( ) A.小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零 B.小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零 C.小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小 D.小汽车加速度很大,而速度变化得很慢
【解题探究】(1)加速度的大小与速度的大小、速度变化量的 大小有什么关系? 提示:加速度的大小与速度、速度变化量的大小无必然联系,速 度大加速度不一定大,速度的变化量大加速度也不一定大。 (2)加速度的物理意义是什么? 提示:加速度的大小等于速度的变化率,描述的是速度变化的快 慢。
【规范解答】选D。小汽车在刚启动时,速度为零,加速度不为 零,B可能。小汽车高速且匀速行驶时,速度很大,而加速度为 零,A可能。在较长的时间内,小汽车加速度较小,速度变化量也 可以很大,C可能。加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度 大,速度变化一定快,D不可能。
【通关1+1】 1.物体的加速度为2m/s2,表示该物体( ) A.每秒运动2m B.每经过1s,其速度增大2m/s C.每经过1s,其速度变化大小为2m/s D.每经过1s,其速度减小2m/s
符号是__m_/_s_2或__m_·_s_-_2_。
【自我思悟】 1.速度越大,加速度一定越大吗? 提示:不一定。速度大,某一时间间隔Δt内,速度的变化量Δv不 一定大,因此加速度不一定大。 2.速度的变化量越大,加速度一定越大吗? 提示:不一定,速度的变化量的大小与时间间隔的选取有关,速 度的变化量Δv大,可能对应的时间间隔Δt更大,因此加速度不一 定大。
【微思考】 (1)加速度不等于零的运动物体,一定做加速运动吗?为什么? 提示:不一定。加速度不等于零,表示物体的速度在发生变化, 可以是速度的大小在增加,也可以是速度的大小在减小,甚至也 可以是速度的方向发生变化。 (2)当物体运动的加速度增大时,其速度也一定增大吗?为什么? 提示:不一定。加速度增大说明物体速度变化(可以增大也可 以减小)得快了。速度增加还是减小由加速度和速度的方向关 系决定。
人教版高中物理必修1第一章第5节《描述速度变化的快慢-加速度 》 教学设计
《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计姓名:***学校:***《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计一、教学任务分析(一)教材分析本节内容选自人教版新高一必修1第一章第四节的内容《速度变化快慢的描述——加速度》,加速度比较抽象,理解加速度是一个难点,但又是整个运动学和动力学中的重点。
可以参照平均速度的的引入方法来引入加速度,要很好地利用教材中的问题列车的启动比汽车慢,帮助学生理解:末速度不一定比初速度大,未速度也可以为零;加速度是矢量,加速度有正负之分,其中正负号表示它的方向。
(二)学情分析对于初学物理的人最不容易掌握的是概念。
针对这种情况,结合高一学生的特点,尽量用速度、位移等概念帮助学生建立加速度的概念。
当然既便如此也是有很多的困难,所以只能由浅入深,比如:第一层是运动物体有速度,第二层是运动物体速度有变化,第三层是运动物体的速度变化有快有慢、循序渐进的理解,从而自然地引入加速度概念,以符合高一学生的认知水平和学习水平。
(三)教法与学法教法:教师启发式、归纳法、比较法、类比法、讲授法等学法:讨论法、练习法、自主学习法等二、教学目标(一)知识与技能1.知道加速度的物理意义。
2.掌握其定义公式和单位。
3.知道加速度的方向与速度变化量方向一致。
4.区别加速度、速度、速度变化量。
(二)过程与方法1.通过比值定义法,进一步了解加速度的物理意义。
2.通过对速度变化快慢描述的探索过程,体会一个量的变化与变化快慢的区别。
(三)情感态度与价值观1.本节在物体运动快慢的基础上进一步提出速度变化快慢的问题。
2.通过探索用比值定义法得出加速度的概念。
3.激发探索科学的兴趣。
三、教学重点和难点(一)教学重点对加速度的概念及其物理意义的理解(二)教学难点1、学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系”的理解2、理解加速度的概念,树立变化率的思想。
3.区分速度、速度的变化量及速度的变化率四、教学资源(一)信息平台:基于校园网的教学平台,多媒体教室(二)辅助资源:图片,视频五、教学思路本节设计的基本思路是:以放开二胎这个社会话题,引入课题,在引发学生学习兴趣的同时,也引导学生关注社会问题,开门见山的提出变化快慢与变化多少,直接切入本课,加速度是一节概念课,课程标准要求理解位移、速度和加速度,目前学生已经理解位移和速度,并且会用比值定义速度,这节课要直接理解加速度,思维跨度比较大,这是教学的难点所在,我设计的思想是在概念的建立过程中逐步对加速度的理解,通过铺设三个台阶,台阶1认识生活中存在变速运动,台阶2研究速度的变化量,台阶3研究速度的变化快慢,由浅渐入深的让学生理解加速度。
高中物理物理:1.5《速度变化快慢的描述——加速度》精品学案(人教版必修1)
第5节速度变化快慢的描述——加速度用速度可以描述物体位置改变的快慢,即运动的快慢.而速度变化时,如何描述速度变化的快慢呢?以下是一些物体速度变化时的数据.通过数据分析,你如何来比较各物体的速度变化快慢呢?步枪子弹出枪膛时速度900 m/s 飞机降落后开始减速滑行的速度60 m/s磁悬浮列车的最大速度是120m/s某轿车加速到100 km/h某轿车速度为100 km/h枪膛长度约为0.5 m 滑行距离为900m加速到最大速度需要的时间为200 s需要时间7.626 s刹车距离37.7 m要点一、速度v、速度的变化量Δv和加速度a的理解及比较1.速度(1)速度是描述物体运动快慢的物理量,即指物体位置变化的快慢,其大小等于位移与所用时间的比值,即位移对时间的变化率.(2)速度的方向就是物体运动的方向.(3)速度是状态量,与时刻或位置对应.2.速度的变化量(1)速度的变化量是描述速度改变的多少,它等于物体的末速度和初速度的矢量差,即Δv =v t-v0,它表示速度变化的大小和变化的方向.(2)在匀加速直线运动中,v t>v0,Δv的方向与初速度方向相同,在匀减速直线运动中,v t<v0,Δv的方向与初速度方向相反.(3)速度的变化量Δv与速度大小无必然联系,速度大的物体,速度的变化不一定就大.例如,做匀速直线运动的物体,它的速度可以很大,但它在任何一段时间内速度变化均为零.(4)速度变化是过程量,它对应某一段时间(或某一段位移).3.加速度(1)加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值,也就是速度对时间的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变化.它描述的是速度变化的快慢和变化的方向.(2)加速度的大小由速度变化量的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定,与速度本身的大小以及速度变化量的大小无必然联系.加速度大表示速度变化快,并不表示速度大,也不表示速度变化量大.例如,小汽车启动时加速度很大,速度却很小,当小汽车高速行驶时,速度很大,加速度却很小,甚至为零.(3)加速度是矢量,其方向与速度的变化量Δv 的方向相同,它与速度v 的方向没有必然的联系,a 可以与v 同向,也可以反向,还可以成一夹角.(4)加速度是一个状态量,与某一时刻或某一位置相对应.要点二、加速度的分类1.加速度和速度一样,可以分为平均加速度和瞬时加速度,加速度的定义式a =ΔvΔt ,表示的是平均加速度.0时所表示的平均加速度即为某时刻的瞬时加速度.这里仍然采用了数学上极限的方法来定义瞬时加速度的概念.→0时所表示的平均加速度即为某时刻的瞬时加速度.这里仍然采用了数学上极限的方法来定义瞬时加速度的概念.3.平均加速度在匀变速直线运动中等于瞬时值.要点三、速度图象与位移图象的比较1.图象表示的信息比较图象 内容位移图象速度图象坐标轴横轴表示时间 纵轴表示位移 横轴表示时间 纵轴表示速度 点 表示某时刻质 点所处的位置 表示某时刻质 点的速度 图线的 斜率 表示质点运动的速度表示质点运动的加速度图线的 截距 表示质点的初始位置 表示质点的初速度两图线 的交点表示两质点相遇的时刻和位置 表示两质点在此时刻速度相同2.由速度图象可得到的信息 (1)可直接读出运动物体的初速度.(2)可直接读出运动物体在各个时刻的瞬时速度.(3)由图可求出运动物体的加速度. (4)可以判定物体的运动性质. .一、加速度和速度的关系理解例1 下列所描述的运动中,可能的有( ) A .速度变化很大,加速度很小 B .速度变化方向为正,加速度方向为负 C .速度变化越来越快,加速度越来越小 D .速度越来越大,加速度越来越小解析 因为Δv =a ·Δt ,尽管a 很小,只要Δt 足够大,Δv 可以很大,选项A 正确;若a 与v 是同方向的,尽管a 越来越小,但v 还要增大,一直增大到a 减小到零为止,故选项D 正确;加速度方向和速度变化方向一定相同,所以选项B 错误;加速度a =ΔvΔt 是描述速度变化快慢的物理量,速度变化快,加速度一定大,所以选项C 是错误的.答案 AD加速度描述质点速度变化快慢的程度,不能认为是质点速度变化的大小;速度是描述质点运动快慢的物理量.对物理概念要理解准确,要认清概念、定义的表述,如速度变化快慢、运动快慢、速度变化大小,三者是不同的表述.二、加速度的计算例2 足球以8 m/s 的速度飞来,运动员把它以12 m/s 的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s ,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )A .-20 m/s 2B .20 m/s 2C .-100 m/s 2D .100 m/s 2解析 要求加速度需正确地求出速度变化量Δv ,而要求出Δv ,则必须注意初、末速度的正、负问题.设球飞来的方向为正方向,则v 0=8 m/s ,v t =-12 m/s 所以Δv =v t -v 0=-12 m/s -8 m/s =-20 m/s 则a =Δv t =-200.2 m/s 2=-100 m/s 2答案 C(1)在运动学中,解题时一般取初速度方向为正方向,并应严格按照公式的定义代入相应数据.与正方向相同取正值,相反取负值;求速度变化时必须是末速度减去初速度.(2)速度变化的快慢用加速度来描述,加速度是矢量,在求加速度时,特别要注意初速度和末速度的方向,加速度为负仅说明与选定的正方向相反.三、对v-t图象的理解图1-5-1例3 如图1-5-1所示是某质点的v-t图象,则()A.在1 s到3 s时间内质点静止B.前1 s质点做加速运动,后1 s质点做减速运动C.前1 s质点的加速度为3 m/s2D.3 s末质点的速度为3 m/s解析从图中可知:0~1 s内质点是做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为3 m/s2;1~3 s内质点是做速度为3 m/s的匀速直线运动.故选B、C、D.答案BCD1.下列关于质点运动的速度和加速度的说法中不可能...的是()A.速度变化很大,加速度很小B.速度变化很快,加速度很小C.速度向东,加速度向西D.速度向东,加速度向北答案 B2.物体A的加速度为3 m/s2,物体B的加速度为-5 m/s2,下列说法中,正确的是() A.物体A的加速度比物体B的加速度大B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快C.物体A的速度一定在增加D.物体B的速度一定在减小答案 B图1-5-23.图1-5-2为一物体做直线运动的v-t图象,则在0~t1和t1~t2时间内()A.速度方向相同,加速度方向相同B.速度方向相同,加速度方向相反C.速度方向相反,加速度方向相同D.速度方向相反,加速度方向相反答案 B图1-5-34.甲和乙两物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图象分别如图1-5-3中的a和b所示,在t1时刻()A.它们的运动方向相同B.它们的运动方向相反C.甲的速度比乙的速度大D.乙的速度比甲的速度大答案AD解析由图可知,甲物体做初速度为v1的匀加速直线运动,乙物体做初速度v2的匀减速直线运动,甲、乙两物体速度均为正值,故其运动方向相同.在t1时刻由甲、乙的速度图线所对应的纵坐标可知,乙的速度大于甲的速度.5.一个物体的加速度为零,则该物体一定是()A.静止不动B.做匀速直线运动C.静止或匀速直线运动D.做速度大小不变的运动答案 C解析加速度为零,即速度不变,可能是静止或匀速直线运动,故A、B项错;速度的方向改变也有加速度,所以D项错.6.一个质点做直线运动,原来v>0,a>0,x>0,从某时间开始把加速度均匀减小,则() A.速度逐渐增大,直到加速度等于零为止B.速度逐渐减小,直到加速度等于零为止C.位移继续增大,直到加速度等于零为止D.位移继续增大,直到速度等于零为止答案AD解析本题考查对基本概念的理解,并弄清不同的物理量间的关系,提高分析思维能力,由题意知,v、a、x均大于零,即它们的方向相同,都沿正方向,则a与v方向相同,v就增大(加速),尽管a是减小的,当a=0时,速度不变,又v与x方向相同,x就继续增大,当v=0时,物体停止,x 才不变.7.关于加速度的方向,下列说法中正确的是( )A .总与初速度方向一致B .总与平均速度方向一致C .总与速度变化的方向一致D .总与位移的方向一致 答案 C解析 加速度的方向与速度变化的方向一致,与初速度、平均速度及位移的方向没有关系. 8.甲、乙、丙三个物体的v t 图象如图1-5-4所示,则下列说法正确的是( ) A .零时刻甲的位移最大 B .甲的加速度最大C .开始计时后,甲、乙、丙皆做匀变速运动D .开始计时后,乙先静止一段时间,然后做匀加速运动,并且乙做匀加速运动的加速度最大答案 D解析 v t 图象中不能判断甲的起始位置,故A 错;v t 图象的斜率表示加速度,故a 乙>a 丙>a甲,选项B 错;开始计时后,甲、丙做匀变速运动,乙先静止一段时间,再做匀变速运动,故C 错,D 对.9.国家对机动车的运行有着严格的安全技术指标.例如,总质量小于4.5 t 的汽车以30 km/h 的速度行驶时,要求制动时间t <1.6 s ,那么,这种汽车制动时的加速度大小至少是多少?答案 5.2 m/s 2解析 取初速度方向为正方向,则v 0=30 km/h =8.3 m/s 根据公式a =Δv Δt得a =v t -v 0t =0-8.31.6 m/s 2=-5.2 m/s 2(式中负号表示加速度方向与初速度方向相反),所以汽车制动时加速度大小至少为5.2 m/s 2.10.某汽车以恒定加速度做变速直线运动,10 s 内速度从5 m/s 增加到25 m/s ,如果遇到紧急情况刹车,2 s 内速度减为零,求这两个过程中加速度的大小和方向.答案 2 m/s 2 方向与初速度方向相同-12.5 m/s 2 方向与初速度方向相反 解析 以初速度的方向为正方向, 有v 0=5 m/s ,v =25 m/s ,t =10 s , 则a =v -v 0t =25-510m/s 2=2 m/s 2.a 为正值,表示其方向与初速度方向相同. 对于刹车阶段:v =25 m/s ,v ′=0,t ′=2 s. 则a ′=v ′-v t ′=0-252 m/s 2=-12.5 m/s 2.a ′为负值,表示其方向与初速度方向相反.题型1 对加速度的理解例1 关于加速度,下列说法中正确的是( ) A .速度变化越大,加速度一定越大B .速度变化所用的时间越短,加速度一定越大C .速度变化越快,加速度一定越大D .速度为零,加速度一定为零 答案 C解析 根据加速度的定义式及物理意义进行判断.由加速度的定义式a =ΔvΔt 可知加速度的大小是由速度的变化量和发生这一变化所用的时间共同确定的.速度变化越大,所用时间不确定,加速度不一定越大,故选项A 错误;速度变化所用时间越短,但速度的变化量大小未确定,也不能确定加速度一定越大,故选项B 错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大,故选项C 正确;速度为零,并不是速度的变化量为零,故加速度不一定为零,D 选项错误.速度v 、速度变化量Δv 、加速度a 的区别(1)速度是运动状态量,对应于某一时刻(或某一位置)的运动快慢和方向.(2)速度变化Δv =v t -v 0是运动过程量,对应于某一段时间(或某一段位移),若取v 0为正,则Δv >0表示速度增加,Δv <0表示速度减小或表示v t 与v 0方向相反,Δv =0表示速度不变.(3)加速度a =ΔvΔt也称为“速度变化率”,表示在单位时间内的速度变化量,反映了速度变化的快慢及方向.(4)加速度a 与速度v 没有必然关系,与Δv 也无直接联系,v 大,a 不一定大;Δv 大,a 也不一定大.如:飞机飞行的速度v 很大,a 也可能等于零;列车由静止到高速行驶,其速度变化量很大,但经历时间也长,所以加速度并不大.题型2 加速度的计算例2 一辆汽车在公路上以72 km/h 的速度行驶,驾驶员在看到前方亮起红灯时,立刻采取制动措施,经过5 s 汽车停止,这辆汽车刹车时的加速度是多大?方向如何?答案 -4 m/s 2 方向与初速度方向相反解析 汽车刹车过程认为是匀减速运动,取初速度方向为正方向,且v 0=72 km/h =20 m/s ,v t =0,由a =v t -v 0t知所求加速度a =0-205 m/s 2=-4 m/s 2负值表示加速度方向与初速度方向相反.拓展探究 上题中,设刹车时加速度大小为2 m/s 2,求刹车后15 s 的速度是多少. 答案 0解析 已知v 0=20 m/s ,a =-2 m/s 2, 由a =v t -v 0t知所求速度v t =v 0+at =20 m/s +(-2)×15 m/s =-10 m/s.此题结果显然是违背事实的,刹车后过一段时间汽车应停下,不会往回走,问题出在哪儿呢?原因是汽车刹车10 s 就停止,以后的速度一直是零.1.求解加速度时要注意首先选定正方向. 2.对于速度的变化量必须是末速度减去初速度. 3.加速度是矢量,计算结果中要注意说明方向.题型3 v -t 图象的理解和应用图1-5-1例3 甲、乙两物体从同一地点向同一方向运动,其速度—时间图象如图1-5-1所示,试问:(1)图中AC 、CD 、AD 段图线各表示什么运动? (2)t =2 s ,甲、乙的加速度各是多少? (3)在什么时刻两物体的速度相同?答案(1)匀加速直线匀减速直线匀速直线(2)01 m/s2(3)2 s和8 s解析(1)AC表示匀加速直线运动,CD表示匀减速直线运动,AD表示匀速直线运动.(2)t=2 s时,a甲=0;a乙=2-02m/s2=1 m/s2.(3)第2 s末、第8 s末两个时刻,甲、乙两物体的速度相同,大小均是2 m/s,方向均与规定的正方向相同.图1-5-2拓展探究质点做直线运动的v-t图象如图1-5-2所示,质点在0~t1时间内速度、加速度如何变化?t1~t2时间内质点的速度、加速度分别是多少?答案见解析解析由题图可知:0~t1时间内,质点的速度逐渐增大,但不是匀变速直线运动,图象上任一点的切线的斜率等于该时刻的加速度,由图知,切线的斜率越来越小,即加速度逐渐减小;在t1~t2时间内,质点的速度v1保持恒定,加速度为零.1.图线的斜率大小表示加速度的大小.斜率绝对值越大,说明加速度越大;斜率为零,说明加速度为零,即速度保持不变.2.斜率的正负表示加速度方向.斜率为正,表示加速度方向与正方向相同;斜率为负,加表示加速度方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度方向与正方向相反.3.根据v-t图象可以确定的是:(1)运动物体初速度的大小v0,即图象中纵轴截距.(2)判断是加速运动,还是减速运动.(3)算出加速度,加速度的大小为a=ΔvΔt.(4)确定运动物体在某时刻的速度或运动物体达到某速度所需要的时间.1.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对于任意1 s来说,下列说法中正确的是()A.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/sB.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍C.某1 s初的速度与前1 s末的速度相等D.某1 s末的速度比前1 s初的速度总是大6 m/s答案 ACD解析 据a =v t -v 0t 可知:某1 s 末的速度比该1 s 初的速度大3 m/s.即v t -v 0=at =3×1 m/s=3 m/s ,故A 对;而v 0不知为多少,故v t 不一定等于3v 0,故B 不对;某1 s 初与前一秒末为同一时刻,故速度相等,即C 对;某1 s 末到前一秒初的时间间隔为2 s ,故有v t -v 0=at =3×2 m/s =6 m/s ,D 对.所以,本题的正确选项为A 、C 、D.2.物体做直线运动,规定正方向后根据给出的速度和加速度的正负,下列说法正确的是( )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物体做减速运动D .v <0,a <0物体做减速运动 答案 C解析 a 与v 方向相同,物体就做加速运动,a 与v 方向相反,物体就做减速运动.物体做加速运动还是减速运动不是看a 的正负,关键是看a 与v 的符号是否相同,即是否同方向.3.关于速度与加速度,下列说法中正确的是( )A .速度是描述运动物体位置变化快慢的物理量,而加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量B .运动物体速度变化大小与速度变化快慢在实质上是同一个意思C .速度变化的大小表示速度增量的大小,速度的变化率表示速度变化的快慢D .速度是描述运动物体位置变化大小的物理量,加速度是描述物体位移变化快慢的物理量答案 AC4.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( ) A .加速度越大的物体,速度就一定大 B .加速度越大的物体,速度变化得就越多 C .加速度保持不变的物体(a ≠0),速度也保持不变 D .加速度保持不变的物体(a ≠0),速度一定发生变化 答案 D5.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,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 答案 BD图1-5-36.如图1-5-3所示,为某质点运动的速度—时间图象,下列有关物体运动情况的判断,正确的是()A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速运动B.t1~t2时间内加速度为负,质点做减速运动C.t2~t3时间内加速度为负,质点做减速运动D.t3~t4时间内加速度为正,质点做加速运动答案AB解析由图象可知,在0~t1时间内加速度为正,速度也为正,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t1~t2时间内加速度为负,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故质点做减速运动;在t2~t3时间内加速度为负,速度也为负,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t3~t4时间内加速度为正,速度为负,加速度方向与速度方向相反,质点做减速运动.所以说,要判断一个运动是加速运动还是减速运动,要根据加速度方向与速度方向的关系来确定,不能单独根据加速度的正负来确定.只有A、B项正确.7.如图中每一个图都有两条图线,分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图象,其中可能正确的是()答案AD解析在A图中物体做匀变速直线运动,速度减小至零后再反向运动,其加速度a<0,所以是可能的,故A正确;在B、C图象中,速度恒定,其加速度为零,所以加速度不会变化,故B、C均错;在D图中,物体做匀加速直线运动,其加速度不变,且a>0,故有可能,D正确.8.物体运动的初速度为6 m/s,经过10 s速度的大小变为20 m/s,则加速度大小可能是()A.0.8 m/s2B.1.4 m/s2C.2.0 m/s2D.2.6 m/s2答案 BD解析 设初速度方向为正方向,根据a =v t -v 0t,后来20 m/s 的速度方向可能与初速度的方向相同,也可能相反,所以相同时a 1=20-610 m/s 2=1.4 m/s 2, 相反时a 2=-20-610m/s 2=-2.6 m/s 2. 9.有些国家为了交通安全,特制定了死亡加速度(500g ,g 取10 m/s 2)这一数值以警世人,意思是如果行车的加速度超过此值将有生命危险.这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但发生交通事故时,将会达到这一数值.试判断:两辆汽车以54 km/h 的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3 s ,驾驶员是否有生命危险?答案 驾驶员有生命危险.解析 两辆汽车相撞时它们的初速度v 0=54 km/h =15 m/s ,末速度v t =0,则加速度的大小a =|v t -v 0|t =|0-15|2×10-3 m/s 2=7 500 m/s 2=750g >500g 故驾驶员有生命危险.10.如图1-5-4为某物体做直线运动的v -t 图象.试分析物图1-5-4体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向.答案 见解析解析 根据速度大小的变化情况可判断出加速度的方向与初速度方向间的关系,根据v -t 图象中图线斜率的意义求出加速度.质点在0~1 s 内做加速直线运动,速度变化量为Δv 1=4 m/s -0=4 m/s ,加速度a 1=Δv 1Δt 1=4 m/s 2,方向为正. 在1 s ~3 s 内做减速直线运动,速度变化量Δv 2=0-4 m/s =-4 m/s ,加速度a 2=Δv 2Δt 2=-43-1m/s 2=-2 m/s 2,方向为负, 在3 s ~4 s 内做加速直线运动,速度变化量Δv 3=-2 m/s -0=-2 m/s ,加速度a3=Δv3Δt3=-24-3m/s2=-2 m/s2,方向为负.高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。
【高中物理】高中物理第1章第5节-1.5速度变化快慢的描述——加速度教案(新人教版必修1)
1.5 速度变化快慢的描述——加速度一、教材分析加速度是力学教学的重要概念,也是高一年级物理课中较难懂的概念.在学生的经验中,与加速度有关的现象不多,这就给学习加速度概念带来困难.教材先列举轿车和旅客列车的加速过程,让学生讨论它们速度的快慢以增强学生的感性认识.教材还展示飞机的起飞过程,要求学生从具体问题中了解“速度快”“速度变化大”“速度变化快”的含义不同,并且又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同.在此基础上,通过飞机起飞和炮弹射出过程的具体数字运算引出平均加速度,进而说明瞬时加速度.同时指出了加速运动和减速运动中加速度与速度方向的关系.通过瞬时加速度得出直线运动的这一物理运动模型.在学习加速度概念后,又通过上节课学习的速度时间图象进一步说明怎样在图象中找到加速度,让学生通过速度时间图象加深对加速度概念的认识和对图象的理解,是对图象认识的深化和提高.变化率是生活中的常用概念,教材在“科学漫步”栏目中深入、细致地介绍了一般情况下的变化率,有助于学生理解速度是位置的变化率,加速度是速度的变化率.要想正确理解加速度的物理意义,掌握加速度的定义公式,学生必须具有较高的抽象思维能力.可是,学生首次碰到加速度概念时是刚刚考入高中不久,不少学生抽象思维能力不高,难以理解加速度的意义和定义公式.为了降低难度,现行教材均把匀变速直线运动和加速度合为一节,只限于讨论匀变速直线运动中的加速度,只研究匀变速直线运动的加速度定义、公式、意义、单位、方向.没有研究加速度的测量方法,没有讨论加速度的合成与分解,没有涉及加速度的成因,只在以后各章节中才把加速度的概念逐步扩充到一般变速运动中的瞬时加速度.因此,在确定加速度教学目标时,应该注意教材处理的这一实际情况,逐步到位,不能一步到位.否则,教学目标制定过高,学习难度太大,不仅不能达到预期的教学目标,影响教学效率的提高,而且易于在学生中产生物理难学的心里障碍,对今后的物理学习也会产生负面影响.当然,也不能把教学目标制定得太低,这是不利于物理课堂教学效率提高的.二、教学目标知识与技能1.知道加速度的物理意义.2.掌握其定义公式和单位.3.知道加速度的方向与速度变化量方向一致.4.区别加速度、速度、速度变化量.过程与方法1.通过比值定义法,进一步了解加速度的物理意义.2.通过对速度变化快慢描述的探索过程,体会一个量的变化与变化快慢的区别.情感态度与价值观1.本节在物体运动快慢的基础上进一步提出速度变化快慢的问题.2.通过探索用比值定义法得出加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点.3.激发探索科学的兴趣和毅力.三、教学重点1.加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系.2.加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向.四、教学难点1.理解加速度的概念,树立变化率的思想.2.区分速度、速度的变化量及速度的变化率.3.利用图象分析加速度的相关问题.五、教学过程导入新课复习导入教师通过课件展示图1-5-1两幅vt图象,供同学们交流讨论,并设疑对比思考.指导学生对两个匀变速直线运动的v-t图象认真观察,找出速度随时间的变化规律.图1-5-1学生归纳总结出:甲图中,物体的速度每秒变化5 m/s.乙图中,物体的速度每5 s变化5 m/s.引导学生体会速度的变化有快有慢,我们今天学习的加速度这一概念就是用来描述速度变化快慢的物理量,很自然地引出本节学习的内容.问题导入普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200 km/h,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同,高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车.哪个速度的变化快呢?速度变化的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准.这节课我们就来学习描述速度变化快慢的物理量——加速度.影片导入利用课件视频资源,依次大屏幕播放下列影片片断:万吨货轮起航,10 s内速度增加到0.2 m/s 火箭发射时,10 s 内速度能增到约102 m/s 以8 m/s的速度行驶的汽车在急刹车时2.5 s内能停下来以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来图1-5-2在以上片断中,各物体的速度都发生了变化,你怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢?推进新课一、加速度利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员等录像,提出问题,让学生思考讨论.谁的速度“增加”得快?如何来表示增加的快慢?课件展示:依次展示三个速度表格,分析比较速度改变的快慢.表一:时刻/s0 5 10 15甲v/(m·s-1)20 25 30 35乙v/(m·s-1)10 30 50 70丙v/(m·s-1)35 30 25 20丁v/(m·s-1)50 35 20 5 交流讨论:若物体在所用时间一样的情况下,速度改变大的物体速度改变得快.点评:让学生从最简单的例子入手,先比较相同时间内的速度改变量,为不同时间不同改变量作知识铺垫.从简单到复杂,从特殊到一般,正是物理学探究规律的顺序.表二:初速度(km/h)末速度(km/h)所用时间(s)轿车启动20 50 75吨货车启动20 50 3810吨货车启动20 50 50学生认知观察表中数据并交流讨论,若在速度改变相同的情况下,可以比较时间的长短,所用时间越短,速度改变得越快.教师继续引导学生分析数据,提高学生根据数据表来概括总结规律的分析能力.教师设疑:若如下表所示,既无法用第一种方法,又无法用第三种方法比较,怎样比较它们速度变化的快慢?认真观察表三,通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快.表三:初速度(m/s)末速度(m/s)所用时间(s)A自行车下坡 2 11 4B公共汽车出站0 6 3C火车出站0 20 100D飞机在空中飞行300 300 10 很明显,这几个运动物体速度的改变量不同,速度改变的快慢也不同,且速度增加大的不一定就增加得快.为了描述物体运动中速度变化的快慢,人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化快慢的物理量.教师指导学生回忆怎样描述物体运动位置的变化.例如在匀速直线运动中,物体从A点运动到B点,可以用A、B两点坐标的变化除以所用时间即速度的大小来描述位置变化的情况.点评:利用速度的表达式类比,力求使学生猜想到可以用速度的改变量除以所用时间来描述速度变化的快慢.教师设疑:在表三中,A物体在4 s内速度从2 m/s增加到11 m/s,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?交流讨论并总结:用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体速度增加的快慢.如果用符号a 表示物体速度增加的快慢,Δv 表示物体的速度的变化量,Δt 表示物体的速度变化所用的时间,应如何用公式表达A 物体的速度变化快慢呢?结论:a=t v ∆∆=4211- m/s 2=2.25 m/s 2 教师指导学生依次完成表三中B 、C 、D 的计算:对B :a=t v ∆∆=306- m/s 2=2 m/s 2 对C :a=t v ∆∆=100020- m/s 2=0.2 m/s 2 对D :a=t v ∆∆=10300300- m/s 2=0 上述方法就是变速直线运动中,描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法.其中的a=tv ∆∆式是变速直线运动的加速度的基本定义式.在国际单位中,加速度的单位是 m/s 2,读作米每二次方秒.明确:1.定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值.2.表达式:a=tv v t 0- 3.单位及符号米/秒2 m/s 2(国际单位制)厘米/秒2 cm/s 2阅读体会:课件展示阅读材料,让学生认真阅读并体会计算加速度.材料一:高级跑车 克莱斯勒 ME4120——100 km/h 加速时间2.9 s发动机:V12双顶凸轮轴48气门4Turbo排量:6.000c.c.最大马力:850/bhp/5,750rpm峰值扭力:117.3 kgm/2,500——4,500rpm 车重:1,310 kg急速:400 km/h 以上汽车性能知识参考网址:/mantan.htmhttp:/材料二:死亡加速度西方交通管理部门为了交通安全,特制定了死亡加速度500g (取g=10 m/s 2)这一数值,以醒世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的.但如果发生交通事故时,将会达到这一数值.因为,一般车辆碰撞的时间短,大多为毫秒级.例如,两辆摩托车时速20 km 相向而行发生碰撞,碰撞时间为毫秒级,能产生多大加速度?教师引导学生类比加速度与位移,有什么共同的地方.引导学生归纳出加速度既有大小又有方向,是矢量.说明:当物体加速时,则Δv=v 2-v 1>0,时间Δt 是标量,加速度a 的计算值为正值,如果以初速度的方向为正方向(即初速度v 0取正值),a 为正值则可表示a 的方向与初速度的方向相同,或反过来说,若加速度a 与初速度同向时,则这个直线运动为加速运动. 当物体是减速时,则Δv=v 2-v 1<0,时间t 是标量,加速度a 的计算值为负值,如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度v 0取正值),a 为负值则可表示a 的方向与初速度的方向相反,或反过来说,若加速度a 与初速度反向时,则这个直线运动为减速运动.在未学到“牛顿第二定律”之前,也可以用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动,虽然速度变化快慢相同,但速度的变化情况不同,前者速度越来越大,后者则反之.启发学生思考,只凭速度变化快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律,从而引出加速度不仅有大小,而且有方向,是矢量.虽然不必让学生从速度变化的方向去判断加速度的方向,但是应该让学生知道:物体做匀加速运动时,加速度的方向跟速度的方向相同;做匀减速运动时,加速度的方向跟速度的方向相反.这是直线运动中(无往复运动)的普遍性结论.至于加速度的正、负问题,只是在特定的条件下(v 0取正值) 判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方法,这不是实质性的结论,所以教学中不必强化.也可类比v=t x ∆∆中速度v 的方向与位移Δx 的方向相同,理解a=tx ∆∆中速度a 的方向与速度变化量Δv 的方向相同. 实验与探究通过实验让学生体会1 m/s 2加速度有多大.实验器材:高度约为斜面长度的十分之一的斜面(越光滑越好).体验方法:把斜面的高度调节为斜面长度的十分之一(向学生说明),让小球在斜面上滚下(注意观察速度变化的快慢程度),小球在这个斜面上运动的加速度便大约是1 m/s 2.它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是1 m/s.问题探究问题1:“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h,它的加速度一定很大”.这一说法对吗?为什么?问题2:运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度一定很小吗? 归纳总结:1.不对,当匀速运动时,尽管速度很大,加速度可以为零.2.不对,由公式a=tv ∆∆可知,加速度等于速度的变化量和时间的比值,因而加速度是速度对时间的变化率.所谓某一个量对时间的变化率,是指单位时间内该量变化的数值.变化率表示变化的快慢,不表示变化的大小.加速度和速度的区别:1.速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大.2.速度变化量大,加速度不一定大.3.加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度可以不为零.问题互动判断下列说法是否正确.1.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同.错.只有做匀加速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向相同.2.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大.错.速度变化大,但不知所用时间的多少.3.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越快,加速度越大.对.师生探究:教师指导学生对下列问题分组探究.探究1:某同学骑着自行车和学校百米冠军赛跑.观察并思考,起跑时谁的加速度比较大些?将观察结果与同学交流一下,得出较一致的结论.参考:创造条件,亲自观察,培养有目的的观察能力;加强交流,善于交流,增强协作精神.比较方法:相同时间内,谁的速度变化得快,谁的加速度就大.探究2:小球沿斜面的运动可近似看成是匀加速直线运动.猜想一下,加速度的大小与哪些因素有关?(比较加速度的大小时,可通过观察小球滚动时速度改变的快慢来进行) 要求:(1)将猜想的结果互相讨论,最后得出共同的猜想.若有条件,可以用实验检验一下你的猜想.(2)实验探究时要注意加强交流与合作,检验猜想时要注意控制变量.参考:(1)几种可能猜想:小球的质量、斜面的粗糙程度、斜面的倾角、斜面的长短等(还有什么可能,你自己去猜想,这里给出的只是参考,并不一定是标准答案,要善于通过讨论和交流最后得出正确的答案).(2)探究时,一定要先设计好实验方案,注意体会控制变量法.可保持其他量不变,研究小球质量与加速度的关系;或研究粗糙程度与加速度的关系;研究倾角与加速度的关系;研究长度与加速度的关系等.探究3:宇航员要从地球进入空间站,可以由航天飞机来完成这一任务.航天飞机在发射的过程中,会产生相当大的加速度,最大加速度可以达到8g (取g=9.8 m/s 2),高重力加速度对人的身体会产生不良作用,甚至可能会产生危险.譬如,引起身体某些部位充血或缺血,如果大脑缺血,便会失去视觉和知觉.类似实验表明,人体的姿势与所能承受的加速度有关:当人的身体与加速度的方向垂直时,人可以经受15g 的加速度达几分钟之久,而当人的身体顺着加速度方向时,最多只能经受6g 的加速度.根据上述信息,回答下列问题:我国航天英雄杨利伟乘“神舟”五号升入太空和返回地面的过程,采取什么姿势 (站、坐、躺)较好?身体与加速度方向什么关系?答案:躺倒 垂直二、从v-t 图象看加速度教师指导学生认真观察课本中的v-t 图象,并思考:速度—时间图象描述了什么问题?怎样建立速度—时间图象?教师引导,学生讨论后回答.学生在没有学习斜率概念前,可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述. 学生总结归纳:a 直线的倾斜程度更厉害,也就是更陡些,而b 相对较平缓.所以,a 的速度变化快,即a 的加速度大,b 的速度变化慢,加速度小 .知识小结:速度—时间图象是描述速度随时间变化关系的图象,它以时间轴为横轴,以纵轴为速度轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度—时间图象.我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量Δv ,时间间隔Δt.这样就可以定量求加速度了,用加速度的定义式a=tv ∆∆就行了. 六、 课堂小结本节课重点学习了加速度的概念及其特性,注意加速度是矢量及这里的“加”并不是“增加”的意思,它反映的是速度变化快慢的程度.加速度是速度的变化与发生这一变化所用时间的比值.也就是速度对时间的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变化.它描述的是速度变化的快慢和变化的方向.加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定,与速度本身的大小以及速度变化的大小无必然联系.加速度大表示速度变化快,并不表示速度大,也不表示速度变化大.加速度是矢量,它的方向就是速度变化量Δv的方向,与速度方向无必然联系.加速度是状态量,与时刻(或位置)相对应.可以从速度时间图象中倾斜直线的陡缓定性看出加速度的大小,也可以从图象中定量求出加速度的大小.高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。
高一上学期人教版物理必修一讲义:第一章 第5节速度变化快慢的描述——加速度 题型归纳
【典型例题】类型一、关于加速度概念的理解例1、下列关于加速度的说法中正确的是()A.运动物体的速度越大,加速度越大B.运动物体的速度变化越快,加速度越大C.运动物体的速度变化越大,加速度越大D.运动物体的加速度即指物体增加的速度【答案】B【解析】A、根据公式vat∆=∆,v大,v∆不一定大,加速度a不一定大.故A错误;B、加速度是反应速度变化快慢的物理量,变化越快,加速度越大.故B正确;C、根据公式vat∆=∆.v∆大,加速度a不一定大,还与时间有关.故C错误;D、加速度是单位时间内速度的变化量.故D错误.【总结升华】加速度是表示速度变化快慢的物理量。
但是速度的大小并不会影响加速度的大小,反之,加速度的大小也不会决定速度的大小。
如速度为零并不代表速度不变化,所以加速度不一定为零。
举一反三【变式1】物体从静止开始运动,经过10秒钟,速度达到16m/s,求物体的加速度。
【答案】1.6m/s2【变式2】速度为15m/s的物体,经过20秒后停止运动。
求物体的加速度。
【答案】-7.5m/s2 方向与初速度方向相反类型二、速度v、速度变化量△v、加速度a的比较例2、关于物体的速度和加速度之间的关系,下列说法中正确的是()A. 速度增大时,加速度也增大B. 加速度增大时,速度也增大C. 速度变化时,加速度可能不变D. 加速度变化时,速度可能不变【答案】C【解析】速度如果均匀增大,则加速度是个恒定值,不变。
所以A错,C对。
加速度增大时,速度不一定增大,如加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,当加速度增大时,速度反而减小的更快。
所以B错。
加速度表示的是速度变化的快慢,所以加速度如果变化,则速度一定变化。
所以D错。
【总结升华】加速度与速度的关系:加速度与速度无必然的联系。
即:速度大的物体加速度不一定大,速度小的物体加速度不一定小,速度为零的物体加速度不一定为零。
举一反三【变式1】一个质点做直线运动,初速度的大小为2m/s,末速度的大小为4m/s,则()A、速度改变量的大小可能是6m/sB、速度改变量的大小可能是4m/sC、速度改变量的方向可能与初速度方向相同D、速度改变量的方向可能与初速度方向相反【答案】ACD【变式2】雨滴从高空下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,在此过程中雨滴的运动情况是()A、速度不断减小,加速度为零时,速度最小B、速度不断增大,加速度为零时,速度最大C、速度一直保持不变D、速度的变化率越来越小【答案】BD【变式3】下列说法中正确的是()A.物体运动的速度越大,加速度也一定越大B.物体的加速度越大,它的速度一定越大C.加速度就是“加出来的速度”D.加速度反映速度变化的快慢,与速度无关【答案】D类型三、关于匀变速直线运动的理解例3、在匀变速直线运动中,下列说法正确的是( )A、相同时间内的位移变化相同B、相同时间内速度变化相同C、相同时间内加速度变化相同D、相同路程内速度变化相同【答案】B【解析】匀变速直线运动是加速度不变的运动,选项C错误;由加速度的定义知v a t=,即相同时间内速度的变化相同,B正确;若相同时间内位移变化相同,则xt∆∆不变,即速度不变,这属于匀速直线运动,不是匀变速直线运动,故A、D错误.【总结升华】理解匀变速直线运动的定义是解题的关键.举一反三【变式1】物体做匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么在任意ls内()A、物体的末速度一定等于初速度的2倍B、物体的末速度一定比初速度大2m/sC、物体的初速度一定比前ls的末速度大2m/sD、物体的末速度一定比前1s的初速度大4m/s【答案】BD类型四、从v-t图象看加速度例4、一质点做直线运动的v-t图象如图所示,质点在0~t1内速度、加速度如何变化?t1~t2内质点的速度、加速度各是多少?【解析】速度的变化由图线可以直接看出,而加速度的变化需要看图线上各点的斜率如何变化.由图可知:在0~t1时间内质点的速度逐渐增大,且不是匀变速直线运动,v-t图象的倾斜程度逐渐减小,图象的斜率逐渐减小,即加速度逐渐减小,速度增加得越来越慢.在t1~t2时间内,质点的速度为v1,加速度为零.【总结升华】加速度只反映速度变化的快慢,不反映速度的大小,加速度大,速度变化得快;加速度小,速度变化得慢;加速度为零,速度不变,即质点做匀速直线运动或静止.对于非匀变速运动,加速度的变化可从图象的倾斜程度看,也可以从曲线如何弯曲看,曲线向下弯。
高一物理第5节 速度变化快慢的描述——加速度新人教版必修1知识精讲
高一物理必修1 第一章第5节速度变化快慢的描述——加速度人教新课标版一、学习目标:1.理解加速度的物理意义,区别a、△v和△v/△t2.掌握通过公式和v-t图像求加速度的方法二、重点、难点:重点:a、△v和△v/△t的异同,加速度的异同难点:通过v-t图像求加速度,加速度的矢量性三、考点分析:加速度是动力学中一个很重要的物理量,其在高考中无处不在,常在运动,力和电场问题中出现。
对其准确地理解和应用非常重要。
内容和要求考点细目出题方式理解加速度的物理意义,区别a,△v 和△v/△t 加速度的物理意义——反映运动物体速度变化快慢的物理量。
选择题△v:速度变化量——变化多少△v/△t:速度变化率——变化快慢掌握通过公式和v -t图像求加速度的方法加速度的定义选择题,计算题在“速度-时间〞图像中,加速度是图线的斜率。
图线越陡,加速度越大;图线为水平线,加速度为0。
汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标;汽车的制动距离也是反映汽车性能的一项指标;研究速度变化的快慢是有意义的;需要引入一个物理量来描述速度变化的快慢。
速度表示物体运动的快慢v=x/t速度的改变表示速度的变化Δv=v2-v1加速度表示速度变化的快慢a=△v/△t定义速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值公式a=△v/△t单位m/s2矢量性方向与△v方向一样匀变速直线运动的特点加速度恒定速度图像速度随时间变化的关系由倾斜直线的斜率可求加速度1.速度、速度变化量与加速度有何区别?速度—是用来表示物体运动快慢的物理量,它等于位移和所用时间的比值;加速度—是用来表示物体的速度变化快慢的物理量,它等于速度的变化量和时间的比值〔速度的变化率〕速度变化量—是用来表示物体速度变化了多少的物理量,它等于末速度与初速度的差加速度的大小只反映物体速度变化的快慢,不表示物体运动的快慢。
加速度大说明物体速度变化得快,并不意味着物体运动得快;加速度小说明物体速度变化得慢,并不意味着物体运动得慢;加速度为零,说明物体速度无变化,但并不意味着物体的速度为零,如物体可能以很大的速度做匀速直线运动,但加速度却为零。
第5讲 速度变化快慢的描述——加速度
第5讲 速度变化快慢的描述——加速度【考点分解】 考点一:加速度 1、速度变化量:(1)表示物体速度改变的多少 0v v v -=∆(注意矢量相加的规则)(2)同一直线的速度运算要先选定正方向,然后把矢量运算转变成代数运算。
(3)速度变化量也是矢量。
若取v 0为正,则△v > 0表示速度增加;△v < 0表示速度减小;△v = 0表示速度不变。
2、加速度(1)定义:加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值。
(2)表达式:tv v t v a 0-=∆∆=(3)单位:国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号m/s2(4)物理意义:表示速度变化快慢的物理量。
(5)方向:加速度是矢量,其方向与速度变化量方向相同,与速度方向无关。
【思考】1、由ta ∆=能否说a 与△v 成正比,与△t 成反比?1、下列说法中正确的是:( )A.加速度增大,速度一定增大B.速度改变量△v 越大,加速度就越大C.物体有加速度,速度就增加D.速度很大的物体,其加速度可以很小2、加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
以下是生活中对“加速度”的几种说法,其含义与物理学中的加速度不同的是( )A. 跑车比一般汽车的加速性能好B. 小汽车比大货车提速快C. 汽车刹车太急D. 高铁列车比汽车运行快3、一子弹击中木板的速度是800m/s ,历时0.02s 穿出木板,穿出木板时的速度为300m/s ,则子弹穿过木板时的加速度为( )A.2.5×104m/s 2B.-2.5×104m/s 2C.5.5×104m/s 2D. -5.5×104m/s 24、物体做匀变速直线运动,第1s末的速度6m/s,第2s末的速度是8m/s,则物体的初速度______ 8m/s,物体的加速度是______ m/s2。
4、加速度方向与运动方向的关系(1)当a与v0方向相同时,v随时间增加而增大,物体做加速直线运动;(2)当a与v0方向相反时,v随时间增加而减小,物体做减速直线运动;(3)当a = 0时,v不随时间发生变化,物体做匀速直线运动;(4)A的方向总是与△v方向相同,a与运动方向相同为加速,相反为减速。
1.5 速度变化快慢的描述--加速度
1.5 速度变化快慢的描述——加速度1.关于加速度的概念,下列说法正确的是( ) A .加速度就是增加出来的速度B .加速度的大小反映了速度变化的大小C .加速度的大小反映了速度变化的快慢D .物体有加速度,速度不一定增大2.关于做直线运动的物体的加速度方向,下列判断正确的是( ) A .加速度的方向就是速度的方向 B .加速度的方向就是位移的方向C .当物体做加速运动时,加速度的方向与速度的方向相同D .当物体做减速运动时,加速度的方向与速度的方向相同3.一物体做变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,2 s 后速度大小变为10 m/s ,则在这2 s 内该物体的平均加速度大小可能为( )A .2 m/s 2B .3 m/s 2C .5 m/s 2D .7 m/s 24.一物体做直线运动,其v -t 图象如图所示,从图中可以看出以下说法正确的是( )A .只有0<t <2 s 内加速度与速度方向相同B .0~2 s 内物体的加速度为1.5 m/s 2C .4~6 s 内物体的速度一直在减小D .0<t <2 s 和5 s<t <6 s 内加速度的方向与速度方向均相同5.某汽车以恒定加速度做变速直线运动,10 s 内速度从5 m/s 增加到25 m/s ,如果遇到紧急情况刹车,2 s 内速度减为零,求这两个过程中加速度的大小和方向.一、单项选择题1.由a =ΔvΔt可知( )①a 与Δv 成正比 ②物体加速度大小由Δv 决定③a 的方向与Δv 的方向相同 ④Δv /Δt 叫速度变化率,就是加速度2.关于速度、速度的改变量、加速度的关系,下列说法中不正确的是()A.物体的速度不等于零,但加速度可能等于零B.物体的速度改变越快,加速度就越大C.物体的速度改变量越大,加速度就越大D.物体的速度变化率越大,加速度就越大3.物体以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,那么在运动过程中的任意1 s内,物体的()A.末速度是初速度的2倍B.末速度比初速度大2 m/sC.初速度比前一秒的末速度大2 m/sD.末速度比前一秒的初速度大2 m/s4.在下面所说的物体运动情况中,不可能出现的是()A.物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零B.物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大C.运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零D.做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小5.一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过8 s后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为()A.11 m/s2B.-5.0 m/s2C.1.4 m/s2D.-1.4 m/s26.如图是甲、乙两物体做直线运动的v-t图象.下列表述正确的是()A.乙做匀加速直线运动B.甲的加速度等于乙的加速度C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小7.某物体沿直线运动,其v-t图象如图所示,则下列说法中不正确的是()A.前3 s内速度与加速度方向相同,物体做加速运动B.第5 s内速度与加速度方向相反,物体做减速运动C.第6 s内速度与加速度方向相同,物体做加速运动D.第6 s内速度与加速度方向相反,物体做减速运动8.如图所示,做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标如图所示,下列结论正确的是()A.t1、t3两时刻速度相同B.t2时刻速度和加速度均为零C.t、t两时刻加速度等值反向D.若t2=2t1则可以求出物体的初速度为8 m/s9.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中()A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移不再增大D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值二、非选择题10.有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g(g=10 m/s2),以警示世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.这么大的加速度,车辆一般是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试判断:两辆摩托车以36 km/h的速度相向而撞,碰撞时间为1.2×10-3 s,驾驶员是否有生命危险?11.小木块以5 m/s的初速度自由冲上光滑斜面,2 s末速度大小变为1 m/s,求这段时间内的加速度.12.如图为某物体做直线运动的v-t图象.试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向.参考答案1.解析:选CD.由加速度的物理意义可知,A 、B 错C 对;当加速度与速度反向时,速度减小.故D 对.2.解析:选C.加速度的方向与速度变化量的方向相同,与物体的速度或位移的方向无关,A 、B 错;当物体做加速直线运动时,加速度与速度方向相同,做减速直线运动时,加速度与速度方向相反,C 对,D 错.3.解析:选BD.选初速度方向为正,则v 1=4 m/s.当末速度与初速度同向时, v 2=10m/s ,a =v 2-v 1t =3 m/s 2;当末速度与初速度反向时,v 2=-10 m/s ,a =v 2-v 1t=-7 m/s 2.故加速度大小可能为3 m/s 2或7 m/s 2,B 、D 正确.4.解析:选BD.只要速度增大,加速度的方向与速度的方向就相同,由图可知D 正确A 错误,由a =Δv Δt =32m/s 2=1.5 m/s 2,B 正确.由图可知,4~6 s 内速度先减小后反向增大,C 错误.5.解析:以初速度的方向为正方向,有 v 0=5 m/s ,v =25 m/s ,t =10 s则a =v -v 0t =25-510m/s 2=2 m/s 2得到a 为正值,表示其方向与规定的正方向相同. 对于刹车阶段:v =25 m/s ,v ′=0,t ′=2 s.则a ′=v ′-v t ′=0-252 m/s 2=-12.5 m/s 2.得到a ′为负值,表示其方向与初速度方向相反.答案:2 m/s 2,与初速度方向相同 12.5 m/s 2,与初速度方向相反1.答案:D2.解析:选C.匀速运动的加速度为零,故A 对;速度变化快,即速度的变化率大,加速度就大,故B 、D 对;速度变化量大,ΔvΔt不一定大,故C 错.3.解析:选B.由加速度定义知,a =2 m/s 2表示每经过1 s ,物体的速度增加2 m/s ,物体在1 s 内,其末速度一定比初速度大2 m/s ,但不一定等于初速度的2倍,只有当这1 s 内的初速度为2 m/s 时才成立.故A 错,B 对;初速度与前一秒的末速度指同一时刻的速度,而末速度对应的时刻与前一秒的初速度对应的时刻相差2 s ,故C 、D 均错.4.解析:选D.只要加速度与速度方向相同,它的速度就增大,故D 选项不可能. 5.解析:选D.汽车速度计显示的是汽车的瞬时速度,由图可得汽车的初速度v 0=60 km/h ,经过时间t =8 s ,速度变为v t =20 km/h.v 0=60 km/h ≈16.7 m/s ,v t =20 km/h ≈5.6 m/s ,则a =v t -v 0t =5.6-16.78m/s 2≈-1.4 m/s 2,负号说明加速度的方向向西,汽车在做减速运动.6.解析:选A.由v -t 图象斜率可求出加速度.可得甲的加速度为a 甲=v t -v 0t =0-23m/s 2=-23 m/s 2;乙的加速度为a 乙=v t -v 0t =2-12 m/s 2=12m/s 2,两者加速度方向相反.甲的加速度大于乙的加速度.7.解析:选D.前3 s 内速度随时间均匀增大,故物体做加速运动,速度与加速度同向,A 正确.第5 s 内速度随时间减小,速度与加速度反向,物体做减速运动,B 正确.第6 s 内速度随时间增大,速度与加速度同向,物体做加速运动,D 错、C 正确.8.解析:选D.t 1、t 3时刻的速度大小相同,但方向相反,A 项错误;t 2时刻速度为零,但斜率不为零,说明加速度不为零.B 项错误;t 1、t 3时刻图象斜率相同,加速度相同,C 项错误;若t 2=2t 1,由于v -t 图线为直线,所以Δt 1和Δt 2时间内速度的变化量Δv 1=Δv 2=-4 m/s ,可得v 0=8 m/s ,选项D 正确.9.解析:选B.加速度方向与速度方向相同,物体的速度就增加;当加速度为零时,速度不再增加,达最大值;运动中物体的运动方向不变,则位移一直增加,选项B 正确.10.解析:两辆摩托车相撞后的运动是减速直线运动,且最后速度为零,则a =v t -v 0Δt=0-101.2×10-3m/s 2≈-8×103m/s 2,负号说明与运动方向相反.此加速度超过了死亡加速度,所以有生命危险.答案:有生命危险11.解析:选沿斜面向上为正方向,则v 1=5 m/s (1)当末速度沿斜面向上时,v 2=1 m/s由a =v 2-v 1t 得:a =1-52m/s 2=-2 m/s 2.方向沿斜面向下.(2)当末速度沿斜面向下时, v 2=-1 m/s由a =v 2-v 1t 得:a =-1-52m/s 2=-3 m/s 2方向沿斜面向下.答案:加速度方向沿斜面向下,大小为2 m/s 2或3 m/s 2 12.解析:0~1 s 内做加速运动,速度变化量 Δv 1=4 m/s -0=4 m/s加速度a 1=Δv 1Δt 1=41m/s 2=4 m/s 2,方向与正方向相同.在1~3 s 内做减速直线运动,速度变化量Δv 2=0-4 m/s =-4 m/s ,加速度a 2=Δv 2Δt 2=-43-1m/s 2=-2 m/s 2,方向与正方向相反.在3~4 s 内做加速直线运动,速度变化量Δv 3=-2 m/s -0=-2 m/s ,加速度a 3=Δv 3Δt 3=-24-3m/s 2=-2 m/s 2,方向与正方向相反. 答案:见解析。
第5节 速度变化快慢的描述——加速度
第5节 速度变化快慢的描述——加速度一、加速度1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.即a =Δv Δt. 2.单位:国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s 2或m·s -2.3.加速度的物理意义:表示物体速度变化快慢的物理量,加速度a 也叫速度对时间的变化率.4.a =ΔvΔt是用比值定义法定义的物理量,a 的大小与Δv 、Δt 无关(填“有关”或“无关”),不能说a与Δv 成正比,与Δt 成反比.【例1】 雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )A .速度不断减小,加速度为零时,速度最小B .速度不断增大,加速度为零时,速度最大C .位移越来越小D .速度变化率越来越大解析 雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加得越来越慢;加速度为零时,雨滴的速度最大,A 错,B 对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,C 错.加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,D 错.答案 B【例2】由a =ΔvΔt可知( )A .a 与Δv 成正比B .物体加速度大小由Δv 决定C .a 的方向与Δv 的方向相同D .Δv /Δt 叫速度变化率,就是加速度 答案 CD解析 加速度的大小与Δv 和Δt 的比值有关,只知道Δv 或Δt 的大小,不能确定加速度的大小,A 、B 错;a 的方向与Δv 的方向相同,C 对;Δv /Δt 叫速度变化率,表示速度变化的快慢,也就是加速度,D 对.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,可能为零 C .某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零 D .加速度很大时,运动物体的速度一定很大 答案 B解析 由a =ΔvΔt知,速度改变量Δv 很大,它的加速度不一定很大,A 错.沿直线匀速飞行的飞机,速度很大,加速度为零,B 对.做变速运动的物体一定有加速度,但它的速度有时可能为零,C 错.弹药爆炸瞬间,炮弹的加速度很大,但速度较小,D 错.2.物体M 的加速度是+3 m/s 2,物体P 的加速度为-5 m/s 2,下列说法正确的是( ) A .物体M 的加速度比物体P 的加速度大 B .物体P 的速度变化比物体M 的速度变化快 C .物体M 的速度一定在增大 D .物体P 的速度可能在减小 答案 BD解析 加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度越大,速度变化越快,加速度是矢量,正负表示加速度的方向,物体M 的加速度小于物体P 的加速度,所以物体P 的速度变化快,故A 错误,B 正确.判断物体做加速运动还是减速运动,是根据速度的方向与加速度的方向关系进行判断的,由于不知道初速度的方向,所以两物体的运动情况无法判断,故C 错误,D 正确.3.物体的加速度大小为3 m/s 2,表示这物体( ) A .每秒运动3 mB .每经过1 s ,其速度增大3 m/sC .每经过1 s ,其速度变化量大小为3 m/sD .每经过1 s ,其速度减小3 m/s 答案 C解析 物体做变速运动,不同时间段内,每秒的位移不同,A 错;仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速,B 、D 错.由Δv =a Δt 得,每经过1 s ,物体的速度变化量大小为3 m/s ,C 对.4.下列与速度和加速度相关的说法中,正确的是( )A .上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h ,它的加速度一定很大B .运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度也很小C .优秀短跑运动员起跑后,速度可以在0.1 s 内达到10 m/s ,说明他的加速度小,但速度变化得快D .枪膛中的子弹初速度为零,加速度却很大,是由于子弹在短时间内速度改变得很多 答案 D解析 430 km/h 是最大速度,但不能说明加速度很大,磁悬浮列车有一段以最大速度运行的匀速运动,其加速度是零,故A 错.短时间内速度变化小,加速度也可能很大,要看速度变化量和时间的比值,故B 错.加速度大小表明速度变化的快慢,大则快,小则慢,故C 错.加速度大说明速度变化得快,一定时间内速度改变得多,故D 正确二、加速度方向与速度方向的关系1.加速度的方向:加速度的方向与速度变化量的方向相同.2.加速度方向与速度方向的关系:在直线运动中,如果速度增大,加速度的方向与速度的方向相同;如果速度减小,加速度的方向与速度的方向相反.3.加速度的矢量性:由a =ΔvΔt知加速度的方向总是与速度变化量Δv 的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.4.加速度对运动的影响(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 ①加速度大表示物体速度变化得快. ②加速度小表示物体速度变化得慢.(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速 ①加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动; ②加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.【例1】 爆炸性的加速度往往是跑车的卖点,某品牌跑车由静止加速至100 km/h 只需4.2 s. (1)求该品牌跑车的平均加速度的大小.(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s 2,它需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?解析 (1)末速度v =100 km/h =1003.6m/s ≈27.78 m/s平均加速度a =v -v 0t =27.78-04.2m/s 2≈6.61 m/s 2(2)所需时间t ′=v -v 0a ′=27.78-03 s =9.26 s答案 (1)6.61 m/s 2 (2)9.26 s【例2】一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,2 s 后速度大小变为10 m/s ,则在这2 s 内该物体的加速度大小可能为( )A .2 m/s 2B .3 m/s 2C .5 m/s 2D .7 m/s 2 答案 BD5.根据给出的速度和加速度的正、负,对下列运动性质的判断正确的是( ) A .v 0>0,a <0,物体做加速运动 B .v0<0,a <0,物体做加速运动 C .v 0<0,a >0,物体做减速运动 D .v 0>0,a >0,物体做加速运动 答案 BCD解析 物体运动的速度、加速度的方向是任意规定的,当速度的方向和加速度的方向相同时,做加速运动;方向相反时做减速运动.不能只根据加速度的正、负来判断物体是做加速运动还是做减速运动.正确答案是B 、C 、D.6.下列说法中正确的是( )A .有加速度的物体,其速度一定增加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,则必有加速度D .物体的加速度为零,则速度也一定为零 答案 BC解析 a 不等于零,则Δv =a Δt ≠0,速度一定变化,但不一定是增加,A 错误;a =0,则Δv 一定为零,速度一定不变,但不一定为零;反之,Δv ≠0,则a =ΔvΔt一定不为零.故B 、C 正确,D 错误.7.某物体做直线运动,在运动中加速度逐渐减小至零,则( ) A .物体的速度一定逐渐减小 B .物体的速度可能不变C .物体的速度可能逐渐增大,直至做匀速运动D .物体的速度可能逐渐减小,直到做匀速运动答案CD解析物体的加速度逐渐减小,说明速度的变化越来越小,速度大小的变化要看加速度方向与速度方向的关系:当加速度方向与速度方向同向时,物体做加速运动;当加速度方向与速度方向反向时,物体做减速运动,C、D项正确.三、v-t图象与加速度1.定性判断:v-t图象的倾斜程度反映了加速度的大小,倾斜程度越大,加速度越大.2.定量计算:v-t图象的斜率表示物体的加速度.3.v-t图象的斜率大小表示加速度大小如图所示,在v-t图象中,比值ΔvΔt描述了直线的倾斜程度,叫做直线的斜率,其值等于物体运动的加速度.(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,如图1中的图线甲、乙所示;图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如图中A点的切线e的斜率等于该时刻A 点的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小.2.v-t图象斜率的正负表示加速度的方向.3.由v-t图象判断速度的变化通过v—t图象可直观判断速度的变化与加速度的正、负无关.如图所示.(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动.【例1】如图4所示是一个物体向东运动的速度图象.由图可知在0~10 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动;在10 s~40 s内物体的加速度为____________,物体做________运动;在40 s~60 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动.图4解析由题图可知,在0~10 s内,物体做加速直线运动,加速度a1=30-010-0m/s2=3 m/s2;在10 s~40s内,物体做匀速直线运动,a2=0;在40 s~60 s内,物体做减速直线运动,a3=0-3060-40m/s2=-1.5 m/s2.a1为正,说明a1方向与初速度方向相同,向东;a3为负,说明a3方向与初速度方向相反,向西.答案 3 m/s2向东加速直线0匀速直线 1.5 m/s2向西减速直线【例2】甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图象如图5所示,则在t1时刻()图5 A.甲、乙运动的速度大小相等,方向相反B.甲、乙运动的速度大小相等,方向相同C.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相同D.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相反答案BD解析由题图知,甲、乙直线的斜率大小不等,且一正一负,所以甲、乙在t1时刻速度相同,加速度大小不等,方向相反.4.(v-t图象与加速度)做直线运动的物体,其v-t图象如图6所示,试根据v-t图象判断:图6(1)第1秒内,物体的加速度为多大?(2)第2秒内和第4秒内的加速度是否相同?(3)在第4秒内,物体做什么运动?答案(1)4 m/s2(2)加速度相同(3)物体做加速度恒定且与原运动方向相反的加速直线运动,加速度大小为2 m/s2.解析(1)由题图知,物体在第1秒内,速度从0增加到4 m/s,故加速度大小a1=Δv/Δt=4-01m/s2=4m/s2.(2)第2秒内和第3秒内的加速度相同,该过程中物体的加速度a2=a3=ΔvΔt=0-43-1m/s2=-2 m/s2.在第4秒内,物体的速度从0变至-2 m/s,故该过程中加速度a4=ΔvΔt=-2-04-3m/s2=-2 m/s2.可见,第2秒内和第4秒内的加速度相同.(3)在第4秒内,物体做加速度恒定且与原运动方向相反的加速直线运动,加速度大小为2 m/s2.8.做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标如图1所示,下列结论正确的是()A.t1、t3两时刻速度相同B.t2时刻速度和加速度均为零图1C.t1、t3两时刻加速度等值反向D.若t2=2t1,则可以求出物体的初速度为8 m/s答案 D解析由题图知,t1、t3时刻的速度大小相同,但方向相反,A项错误;t2时刻速度为零,但斜率不为零,说明加速度不为零,B项错误;t1、t3时刻图象斜率相同,加速度相同,C项错误;若t2=2t1,由于v-t图线为直线,所以Δt1和Δt2时间内速度的变化量Δv1=Δv2=-4 m/s,可得v0=8 m/s,D项正确.9.2013年6月“神舟十号”载人飞船与“天宫一号”成功对接,全国人民为之振奋.如图2甲所示,假设发射飞船的火箭某段时间内由地面竖直向上运动,该段时间内其竖直方向上的v-t图象可简化为如图乙所示,由图象可知()图2A.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时刻火箭回到地面答案 A解析由所给图象的斜率知,火箭的加速度在0~t1时间段内小于t1~t2时间段内,A对.火箭在0~t3时间段内一直上升,B错.t3时刻火箭上升到最高点,距地面最远,C、D错.10.如图3为一质点做直线运动的速度—时间图象,则在图中给出的该质点在前3 s内的加速度a随时间t变化关系的图象中正确的是()图3答案 A11.如图4所示为某质点运动的速度—时间图象,下列有关质点运动情况的判断正确的是()A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速直线运动B.t1~t2时间内加速度为正,质点做减速直线运动图4C.t2~t3时间内速度为负,质点做加速直线运动D.t3~t4时间内速度为负,质点做减速直线运动答案ACD解析0~t1时间内加速度为正,速度为正,两者方向相同,质点做加速直线运动,A对.t1~t2时间内加速度为负,速度为正,B错.t2~t3时间内速度为负,加速度为负,质点做加速直线运动,C对.t3~t4时间内速度为负,加速度为正,质点做减速直线运动,D对.题组四加速度的计算12.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是(设运动员踢足球的力为恒力)()A.-20 m/s2B.20 m/s2C.100 m/s2D.-100 m/s2答案 D解析选取足球飞来的方向为正方向,则初速度v1=8 m/s,末速度v2=-12 m/s.故加速度a=v2-v1t=-12-80.2m/s2=-100 m/s2,负号表示加速度方向与足球飞来的方向相反,故选项D正确.13.如图5所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪.步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002 s的时间离开枪管被射出.已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s,射出过程中枪没有移动.求:图5(1)枪管的长度;(2)子弹在射出过程中的平均加速度.答案(1)1.2 m(2)6×105 m/s2,方向与子弹的速度方向相同解析(1)枪管的长度l=v t=600×0.002 m=1.2 m(2)a=ΔvΔt=1 200-00.002m/s2=6×105 m/s2方向与子弹的速度方向相同.。
1.5 速度变化快慢的描述-加速度
第五节 速度变化快慢的描述-加速度一、教学目标1、掌握加速度的定义、公式、物理意义2、知道加速度的定义方法:比值定义法3、理解什么是匀变速运动4、能用v-t 图像分析、判断、比较加速度二、教学重点、难点重点:1、掌握加速度的定义、公式、物理意义2、能用v-t 图像分析、判断、比较加速度难点:对加速度的理解三、教学过程课题引入:根据日常经验:汽车的性能要看最高速度,其实汽车还有一个重要的指标就是看汽车提速的快慢,举个例子:普通汽车可能20s 才能从起步达到100km/h ,警用汽车可能这个过程只需15s ,比赛跑车可能这个过程不足10s 。
我们知道速度描述了汽车运动的快慢,那么“提速”的快慢说明了什么?(说明了不同物体速度变化快慢也是不同的)这就是本节我们要讲的内容。
一、加速度1、表示物体速度变化快慢的物理量。
2、比值定义式:t va ∆∆=(同t xv ∆∆=)3、文字定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
4、三个概念:速度大(运动得快)、速度变化大、速度变化快速度大,速度变化一定大(×)速度变化的大,速度的变化一定快(×)速度大,速度变化一定快(×)5、单位:2/s m 米每二次方秒6、矢量:有大小,有方向大小:t v∆∆ 方向:与速度变化的方向相同7、加速度的计算:①运算中必须规定正方向,通常取初速度方向为正方向②速度的变化量0v v v -=∆(末减初)③v ∆是矢量,其正负表示方向例1 变式训练1例2 变式训练2二、加速度对速度的影响1、 加速度的方向和速度的方向关系决定速度的增减t v v t va ∆-=∆∆=0.变形t a v v ∆⋅+=0举数字例说明:同向则增,反向则减注意:正的加速度未必加速,负的加速度未必减速2、 加速度的大小决定速度变化的幅度(单位时间)三、t v -图像1、t v -图像反映了物体的速度随时间的变化规律。
2、反映的运动情况:①某一时刻的速度(大小、方向)②斜率表示加速度a t vk =∆∆=③截距表示初速度和速度为零的时间④面积表示位移,t 轴之上表示正位移,t 轴之下表示负位移 ⑤t v -图像只能反映物体做直线运动的情况:加速、减速3、 匀速直线运动的图像是一条平行于时间轴的直线;4、 匀变速直线运动是一条倾斜的直线。
速度变化快慢的描述--加速度
速度变化快慢的描述—加速度【问题引入】1、在汽车商对汽车性能的宣传介绍中,起动性能是一项重要的技术指标。
赛车从静止起加速到96km/h ,约需5s 。
普通轿车从静止起到96km/h ,约需12s 。
谁的起动性能好?同样道理,汽车在制动时,从某一速度变到静止需时间越短,制动性能越好。
汽车优良的起动和制动性能,在抢险、追击和避让危险等许多情况下可以使人们赢得宝贵的时间。
2、普通的小型轿车和旅客列车,速度都能达到100km/h ,但它们启动后达到这样的速度所需的时间是不一样的,小轿车约需20s ,而火车约需500s 。
请你就小轿车和旅客列车的启动过程谈谈你的看法。
3、生活中物体速度改变的快慢很多时候是一件非常重要的事情…短跑运动员赛跑时----这称为爆发力。
物体运动的快慢用速度来描述,是不是还应该有一个物理量来描述速度变化的快慢呢? 基础知识必备一、速度的改变量Δv1、定义:设t =0时刻物体的速度为v 0,t 时刻物体的速度为v t ,我们定义Δv =v t -v 0为速度的改变量。
速度的改变量即两个时刻速度的矢量差。
2、矢量性:由于v t 与v 0是矢量,所以Δv 也是矢量。
其运算与由矢量运算的法则确定。
物体沿直线运动时,可以规定一个方向为正方向,则相反的方向为负方向,这样就可以用“+”、“-”号来表示速度的方向,从而将矢量运算简化为标量运算。
二、加速度1、定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。
2、定义式:tv a ∆∆= 3、单位:米/秒2,符号为m/s 2,读做“米每二次方秒”4、矢量性:加速度是矢量,其方向始终与速度的改变量Δv 的方向相同。
5、物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。
三、加速度方向和运动的关系:1、当a 与v 0方向相同时,v 随时间增大而增大,物体做加速运动;2、当a 与v 0方向相反时,v 随时间增大而减小,物体做减速运动;3、当a =0时,速度随时间不发生变化,物体做匀速直线运动;注意:物体运动速度是增大还是减小只与加速度与初速度的方向有关,而与加速度的大小变化无关。
5 速度变化快慢的描述--加速度
Δt(s) Δv(m/s)v
2 3
2 4
2 7
二、加速度的基本概念
1.定义:加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值(比 值法定义). 2.定义式:
a v t
v
2
t
v
1
v1——初速度(时间t开始时的速度)
v2——末速度(时间t末了时的速度)
a ——加速度(时间t范围内的加速度)
250 0 0 . 005
5 10 m / s
4
2
三、速度的变化量△v △v=v2 -v1(即末速-初速)
△v是矢量
+
v1
△v
v2
v1
v2 △v
v2 v1
·
速度增加, △v > 0 ,
△v
与v1方向相同 与v1方向相反
△v
速度减小, △v < 0 ,
△v
四、加速度的方向
6、加速度是矢量,方向与速度变化的方向一致。
• 2、速度为18m/s的火车,制动后均匀减速15s后停止运动, 求火车的加速度? • 3、足球以8m/s的速度飞来,运动员把它以12m/s的速度反向 踢出,若踢球时间为0.02s,飞来的方向为正方向,求足球在 这段时间内的加速度?
思考
速度大,速度变化量(Δ v)一定大吗?速度变化一定快吗?
自行车下坡
v v 2 v1
——速度改变量
ห้องสมุดไป่ตู้
3.物理意义:描述速度变化的快慢及方向.
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是m/s2
读作:米每二次方秒
例1、 迫击炮射击时,炮弹在弹筒中的速度在0.005s 就可以从0增加到250m/s ,这时迫击炮的加速度为多少?
高中物理必修1第一章第5节速度变化快慢的描述——加速度
结论:
直线的倾斜程度越大,加 速度越大
20 15 10 5
5 10 15 20
a、b是两个运动物体的v-t图像,哪个物 体运动的加速度较大?为什么?
从v--t 图象看加速度
1.5《速度变化快慢 的描述─加速度》
例1 飞机起飞阶段
(飞机起飞时每隔 4 s 曝光一次)
例2 赛跑中的起跑阶段
(每隔一段时间曝光一次)
描述变速运动,比较变速运动,需要 哪些物理量?
位移、时间、
初速度、末速度、平均速度、
够了吗?Βιβλιοθήκη 速度的变化、必须引入新¨的¨物¨理量! 描述什么?如何定义?
1:谁的速度增加的多? 2:谁的速度增加的快?
A.汽车的速度也减小
D
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
从速度图像看加速度
直线上任意选择间隔较大的 两点来找到这两个点间的速 度变化量△v,时间间隔 △t.a=△v/△t
在v—t图像中,图像的斜率 在数值上等于加速度.
若vt>v0,则△v ____0, 物体做_______运动;
若vt<v0,则△v ____0, 物体做_______运动。
二、加速与减速的加速度
1、审视速度的变化 △v
(1)表达式 △v = vt-v0 (2)作图法寻找 △v
v0
Δv
vt
v0
vt
Δv
体会: △v 的方向即为加速度a的方向,在
直线运动中,速度增加时a与v同向,速度 减小时a与v方向。
速度变化快慢的描述 加速度
课后作业
解:3.A的斜率最大,加速度最大。 3述. 了图a1a、.5A-b4、中cvt的三三个2.6条物5-- 直体20线的m描运/ s2 0.625m / s2 动的,它度。加然们的通速后的方aaC过度根加向B 目最据速测大图度vtvt 判,中,802断并的并- -6.- 5哪 说 数 说02-0m个 出 据 明2/m物 根 计 加s2/体 据 算 速s2-00..2058m3m/ s/2s2
第5节 速度变化快慢的描述--加速度
笔记
法拉利 F2003
P.K.
“飓风2000” 战斗机
369公里/时, 重0.6吨
2450公里/时, 重21吨
2003年12月11日“F1之王”大舒马赫驾驶 着法拉利F2003-GA赛车,在意大利格罗塞托空 军基地的飞机场跑道上与著名战斗机“飓风 2000”上演了一场真正的“巅峰对决”。
笔记 a k v v2 v1 t t2 t1
v-t 图像的斜率(陡, 笔记 缓)就是加速度
笔记
aa
va ta
ab
vb tb
笔记
三、从 v-t 图象看加速度 笔记 例题:请根据图象求下列问题
( (解32624))O:(1a匀v)/3ma2=速1·sv=t-直6614vt22线tv446tv运00 动06t/4s: s123m4、、、am4/22前24/ssssss——2秒0461ss0内m-的的的加加/2加sm速速速度度/ 度1s2.5m / s2
是加速度a不变的运动
笔记 二、加速度方向与速度方向的关系
4、加速度和速度的区别
①它们的含义不同 加速度:描述的是速度变化的快慢
速度:描述的是位置变化的快慢
高中物理人教版必修一 第一章 第五节 速度变化快慢的描述――加速度
教学重点
加速度的概念建立 加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向
教学难点
理解加速度的概念,树立变化率的思想 区分速度、速度的变化量及速度的变化率
普通的小型轿车和旅客列车,速度都能达到108km/h。 但是,它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。
例如,一辆小汽车起步时在20s内速度达到了108km/h, 而一列火车达到这个速度大约要用500s
以8m/s速度飞行的蜻蜓能在0.7s停下 以8m/s速度行驶的汽车能在2.5s停下 速度相同的蜻蜓和汽车停下的时间不同,蜻蜓速度减小较快
火箭发射10s内速度增加到100m/s 货轮起航10s内速度增加到0.2m/s 万吨货轮起航与火箭发射在相同时间里速度增大不同,火箭速度增大较快
速度的变化量(Δv)
如果速度变化和时间均不同,如何比较速度变化的快慢呢? 需要比较单位时间内速度的变化
即比较
速度变化量
即可得出速度变化的快慢
速度的变化量(Δv)
速度的变化量:指在某段时间或位移内速度的变化。 即末速度与初速度之差
公式表述: Δv=vt-v0
末速度 初速度 由于速度是矢量,所以速度的变化量也是个矢量
速度的变化量(Δv)
问题与练习
一只足球以10m/s 的速度沿正东方向运动,运动员飞起一脚,足球以20m/s 的 速度向正西方向飞去,运动员与足球的作用时间为0.1秒,求足球获得的加速度 。 a=300m/s²
加速度——物体的加速或减速
物体的加速度为正就一定做加速运动,加速度为负就一定做减速运动吗?
不一定。 在一般情况下,把初速度的方向规定为正方向,那么,当物体做加速直线 运动时,加速度与速度同向,所以加速度为正值;当物体做减速直线运动 时,加速度与速度反向,所以加速度为负值。 但如果把初速度方向规定为负方向,那么,加速度的正负取值情况和上面 所述正好相反。 加速度的正负与规定的正方向有关,与物体是加速还是减速没有直接关系
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第一章运动的描述
第5节速度变化快慢的描述——加速度(预习学案)
编写:李冬梅审核:王振营【预习目标】
通过预习理解加速度的概念,知道加速度是描述速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,是矢量。
知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v-t图象中理解加速度的意义。
【课前预习】
一. 自主学习(以主人的身份投入学习,夯实基础)
(一)知识回顾:
1.描述物体运动快慢的物理量是,它的定义式,单位
方向与方向相同。
2.如图所示,甲、乙分别表示什么运动?对于甲,在0-4s内
的位移X= ,速度V= ;对于乙,在0-
4s内初位置坐标X1= ,末位置坐标X2= ,
位移X= 。
速度为。
(二)教材助读:
1.阅读教材P25“思考与讨论”思考:
⑴谁的速度“增加”的比较快?
⑵它们的速度平均1s各增加多少?
2.阅读教材P25-P26“加速度”部分,思考:
⑴物体运动的快慢和运动速度变化的快慢,意义一样吗?
⑵加速度的定义是:
定义式是:,物理意义是:
国际单位符号是:,读作。
⑶像平均速度与瞬时速度那样,加速度也有和之分,用定义式求出的加速度只能反映Δt内的平均快慢程度,为加速度。
3.阅读“加速度方向与速度方向的关系”部分,思考:
⑴加速度是矢量还是标量?其方向与方向相同。
⑵在直线运动中,加速度方向与速度方向之间具有怎样的关系?
4.阅读“从V-t图像看加速度”部分。
思考:
⑴课本图1.5-3中,E、F两点的物理意义是怎样的?小三角形的水平直线边与竖直直角边分别代表什么?
⑵如何根据图线判断加速度大小?求得加速度的值?
二. 预习自测(给自己设定具体时间自我检测,了解自我)
1、关于加速度的概念,正确的说法是()
A.加速度就是增加出来的速度
B.加速度的大小反映了速度变化的大小
C.加速度的大小反映了速度变化的快慢
D.加速度的大小反映了速度对时间的变化率的大小
2、计算物体在下列时间段内的加速度
(1)一辆汽车从车站出发做匀加速运动,经l0s速度达到108Km/h。
(2)以40m/s的速度运动的车,从某时刻起开始刹车,经8s停下。
(3)沿光滑水平地面以10m/s运动的小球,撞墙后以原速大小反弹,与墙壁接触时间为0.2s。
3、关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是( )
A、物体的速度越大,则加速度也越大;
B、物体的速度变化越大,则加速度越大;
C、物体的速度变化越快,则加速度越大;
D、物体加速度的方向,就是物体速度的方向。
第一章运动的描述
第5节速度变化快慢的描述——加速度(教学学案)
编写:李冬梅审核:王振营【学习目标】(只有定向才不会迷失方向)
1、知识与技能:
⑴知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位.
⑵知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度变化量的方向一致,知道加速度跟速度变化量的区别
2.过程与方法:
⑴判断物体是做加速运动还是减速运动中,培养学生利用知识解决实际问题的能力。
⑵通过一些生活实例,体验加速度的方向与速度方向在生活中的意义。
3、情感态度与价值观:
通过探索用比值定义法得出加速度的概念,感悟到探索问题、解决问题的兴趣和学无止境的观点。
【课堂探究】(用心参与课堂,提高学习效率)
一.教材导读
观察上表,比较哪一个速度大?
哪一个速度变化量大?
哪一个速度变化快?
用什么来描述速度变化快慢?
加速度:1、定义:
2、定义式:
3、单位:
4、物理意义:
思考与讨论:
1.物体的速度越大,加速度也越大吗?
2.物体的速度变化越大,加速度也越大吗?
例1、一辆汽车向东行驶,速度由30m/s增加到60m/s,汽车的速度变化是多少?若发生这一变化用时20s,则汽车在这段时间内的加速度是多少?
例2、一辆汽车向东行驶,速度由30m/s减少到0m/s,汽车的速度变化是多少?若发生这一变化用时20s,则汽车在这段时间内的加速度是多少?
(二)加速度方向与速度方向的关系
思考与讨论:
1、加速度增加的运动是加速运动,加速度减少的运动是减速运动?
2、物体做加速直线运动时,加速度一定为正吗?物体做减速运动时,加速度一定为负吗?
3、下列所描述的运动中可能的有( )
A.速度变化很大,加速度很小
B.速度变化量的方向为正,加速度方向为负
C.速度变化越来越快,加速度很越来越小
D.速度很大的物体加速度小
(三)从v一t图象看加速度
速度一时间图象描述了什么问题?怎样建立速度一时间图象?
【思考与讨论】
图1—5—2中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象,哪个物体运动的加速度比较大?
三. 总结归纳
1、你对加速度的认识?
2、加速的大小与哪些量有关?方向呢?
3、从v-t图象可以得到哪些信息?
第一章运动的描述
第5节速度变化快慢的描述——加速度(训练学案)
编写:李冬梅审核:王振营
一.必做题
1、关于加速度的概念,正确的说法是()
A.加速度就是增加出来的速度
B.加速度的大小反映了速度变化的大小
C.加速度的大小反映了速度变化的快慢
D.加速度的大小反映了速度对时间的变化率的大小
2、关于匀变速直线运动,下列说法正确的()
A.匀加速直线运动是加速度不断增加的运动
B.匀减速直线运动是加速度不断减少的运动
C.变速直线运动是速度发生变化而加速度不变的运动
D.匀加速直线运动是加速度不变的运动
3、物体做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,那么在任意1s内()
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度达2m/s
C.物体这1s的初速度一定比前1s的末速度大2m/s
D.物体这1s的末速度一定比前1s的初速度大2m/s
4、一辆小车在一东西走向的长直公路上有西向东行使,其v-t图象如图所示,求汽车运动时加速度的大小和方向。
5、一子弹击中木板是的速度时800m/s,历时0.02s穿出木板,穿出木板的速度为300m/s,则子弹穿过木板时的加速度大小为_________m/s2,方向__________。
6、一物体做直线运动,下列说法中正确的是()
A.加速度增大,速度一定增大
B.物体有加速度,速度不一定增加
C.物体的速度很大,加速度可能为0
D.物体速度为0,加速度一定为0
二.选做题
7、对于匀减速直线运动,下列说法正确的是()
A.物体的初速度的方向,一定与加速度的方向相反
B.物体运动的速度逐渐减小,加速度也逐渐减小
C.物体的加速度在计算中一定取负值
D.物体的加速度在计算中可能取正值,也可能取负值
8、某物体做匀变速直线运动的初速度V0=8m/s,5s后的速度V1=-4m/s,则物体的加速度a=_________m/s2,加速度的方向与物体的初速度的方向_________,与速度变化量的方向_____________(后两空填相同或相反)
9、如图所示,直线甲、乙分别表示两个做匀变速直线运动物体的v-t图象,试回答:
(1)甲、乙两物体运动的初速度各是多少?
(2)甲、乙两物体运动的加速度各是多少?反映了两物体的运动性质有什么不同?
(3)什么时刻它们的速度大小相等?。