加速度PPT教学课件

• 加速度方向与速度方向相同：速度增加即物 体做加速运动.
• 加速度方向与速度方向相反：速度减小即物 体做减速运动.
• 进一步归纳为：只要加速度的方向与速度方 向相同，物体就做加速运动；加速度的方向 与速度方向相反，物体就做减速运动；加速 度的方向与速度的方向无直接关系，不能单 从加速度的正、负来判断物体是加速还是减 速运动.必须与初速度相结合综合考虑.
• 从对流层顶到离下垫面55km高度的一层称为平流层。 从对流层顶到30 -35km这一层，气温几乎不随高度而 变化，故有同温层之称。从这以上到平流层顶，气温 随高度升高而上升，形成逆温层，故有暖层之称。由 于平流层基本是逆温层，故没有强烈的对流运动；空 气垂直混合微弱，气流平稳。水汽、尘埃都很少，很 少有云出现，大气透明度良好。对流层和平流层交界 处的过渡层称为对流层顶。它约数百米到2km厚；最大 可达4—5km厚。对流层顶的气温在铅直方向的分布呈 等温或逆温型。因此，它的气温直减率与对流层的相 比发生了突变，往往利用这一点作为确定对流层顶高
a、v0同向 加速运动 a、v0反向 减速运动
a增大，v增加的快
a减小，v增加的慢 a增大，v减小的 快 a减小，v减小的慢
如何判断物体做的是加速运动还是 减速运动
• 判断方法：1.根据V－t图像。
v
v
Ｂ
Ｄ
0
0 t
t
• 2.根据加速度方向与速度方向的关系。
• 只要加速度与速度的方向相同，就是加速； 加速度与速度的方向相反，就是减速。
– 湍流扩散理论有三种：梯度输送理论，统计扩散理论和相似扩散理论。
5.3.3 点源扩散的高斯模式
• 坐标系 • 高斯模式的四点假设 • 高斯模式的四点假设为：(1)污染物在空间 yoz 平
面中按高斯分布(正态分布)，在 x方向只考虑迁移， 不考虑扩散；(2)在整个空间中风速是均匀、稳定 的，风速大于lm／s；(3)源强是连续均匀的；(4) 在扩散过程中污染物质量是守衡的。 • 无限空间连续点源的高斯模式
• (1) 气温随高度的增加而降低，由下垫面至高空每高 差109m气温约平均降低0.65℃。
1．对流层；
• (2) 对流层内有强烈的对流运动。这主要是由于下垫 面受热不均匀及下垫面物性不同所产生的。一般是低纬 度的对流运动较强，高纬度地区的对流运动较弱。由于 对流运动的存在，使高低层之间发生空气质量交换及热 量交换，大气趋于均匀。
从v-t图像看加速度
• 主要依据：加速度的表达式a＝△V/△t，从 图像当中找到△V与△t，将其代入表达式就 可以得到加速度的大小及方向。
注：还可根据v－t图线与 Ｖ
t轴的夹角的大小来判断， 夹角越大，加速度越大， v2 夹角越小，加速度越小. v1
（角度为锐角时）
0
△V △t
t1
t2
t
从v－t图像看加速度涉及的四种特 殊图像
v
v
0
t
v
0
t
v
0
t
0
t
速度、速度变化量与加速度的区别
• 速度与加速度的区别
• 速度是描述物体运动快慢的物理量，它等 于位移于时间的比值；加速度是描述速度 变化快慢的物理量，它等于速度变化量与 时间的比值；
• 加速度只能反映速度变化的快慢，不能反 映物体运动的快慢；加速度大不能说明物 体运动的快，反之也一样成立；加速度为 零，说明物体速度不变化，但速度不一定 为零，物体可能以一定的速度做匀速运动.
• 1.关于加速度的概念，下列说法正确的是
（ c）
A.加速度就是加出来的速度。 B.加速度反映了速度变化的大小。 C.加速度反映了速度变化的快慢。 D.加速度为正值，表示速度的大小一定越 来越大。
课堂练习
• 2.关于加速度的方向，下列说法确的是（ ） A.总C 与初速度的方向一致。 B.总与平均速度的方向一致。 C.总与速度变化的方向一致。 D.总与位移的方向一致。
• 2.干绝热直减率
• 一个质量恒定的空气块，从地面绝热上升 时，将因周围气压的减小而膨胀，一部分 内能用于反抗外压力膨胀，而做了功，因 而它的温度将逐渐下降；
• 反之，当一个质量恒定的空气块从高空绝 热下降时，由于外界气压逐渐增大，外压 力对气块做压缩功，并转化为它的内能， 因而它的温度将逐渐上升。
• 臭氧主要分布在１０—５０千米之间的气层 气内，特别集中在２０—３０千米范围内
• 大气按温度高度的变化，可分为对流层、平 流层、中层、热层及外逸层。
1．对流层；
对流层是指由下垫面算起，到平均高度为12km的一层大 气。 对流层的上界高度是随纬度和季节而变化的，在热带 平均为17—18km，温带平均为10一12km，高纬度和两 极地区为8—9km夏季对流层上界高度大于冬季的。对 流层具有下述四个主要特点。
率的数学定义式为, γ＝- dT/dz；它系指单位(通常取100m)
高差气温变化速率的负值。如果气温随高度增高而降低，γ 为正值，如果气温随高度增高而增高，γ为负值。
– 大气中的气温层结有四种典型情况，气温随高度的增加而递 减，γ>0，称为正常分布层结，或递减层结；气温随高度的 增加而增加，γ<0，称为气温逆转，简称逆温；气温随铅直 高度的变化等于或近似等于干绝热直减率，γ=γd称为中性 层结；气温随铅直高度增加是不变的，γ=0，称为等温层结。
aagg( (T''T' )) T
a g( d ) z
T
T T0 z
T ' T0 d z
• 当γ-γd>0，气块加速运动，大气不稳定；当γ-γd<0，气块 减速运动，大气稳定；当γ-γd=0，大气为中性。
• 因此，大气静力稳定度可以用温度直减率与干绝热直减率之差来
判断，即γ-γd大于、小于和等于零为大气静力稳定度的判据。
第5节 速度变化快慢描述 ——加速度
• 一个运动员在比赛过程中，在5s内速度由0 增加到8m/s；而一汽车在行驶过程中在5s 内速度由5m/s增加到15m/s.谁的速度变 化的快？
• 一物体Ａ在运动过程中，在5s内速度由0增 加到20m/s；另一物体Ｂ在运动过程中在 10s内速度由0增加到50m/s.哪个物体速度 变化的快？怎样进行比较？
速度、速度变化量与加速度的区别
• 速度变化量与加速度的区别 • 由a＝△V/△t及△V＝a△t可知，加速度是速
度的变化率而不是速度的变化量；加速度 表示速度变化的快慢而不是速度变化的多 少；加速度不仅与速度变化量有关，还于 时间有关，加速度与速度变化量无直接关 系，不能直互判断大小关系.
课堂练习
5.1 大气层和大气污染
• 1．低层大气的组成
• 2.描述大气的物理量
包地向围表上气柱(地的愈m温(球密稀bma、的度薄mr)、气H整 在 。g帕湿个标)、(、大准P标a气气状准（压圈态大N（的下/气m大总每2压气体升）(a压为重)t；m力大1).）2、的气9巴单3，克(位大b，a有气r愈)毫、在米毫汞巴 组10成11：3a．t干m2洁5=m空7b6气amr、m水Hg汽=、1污01染32物5Pa =
加速度
• 定义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，它 是速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。 通常用字母a表示。加速度包括平均加速度和瞬时 加速度.
• 表达式:a＝△V/△t。 • 单位：在国际单位制中，加速度的单位为m/s2，
读作米每二次方秒。 • 矢量性：加速度是矢量，不仅有大小，而且有方
向。加速度的大小在数值上等于单位时间内的速 度的改变。加速度的方向跟速度改变量的方向相 同。
平均加速度与瞬时加速度
• 定义：平均加速度指速度变化量与发生这 一变化所用时间的比值.它表示在这段时间 内速度平均变化的快慢.
• 公式：a＝△V/△t
瞬时加速度：描述速度在某一时刻变化的 快慢.
加速度方向与速度方向的关系
C(x, y, z) A(x)eay2 ebz2
高斯模式的坐标系和基本假设图示
高架连续点源的高斯模式
H Hs
Hs
C C1 C2 H
像源
C1
Q
2 u y z
exp[( y 2
2
2 y
(z H)2
2
2 z
• (3) 对流层的空气密度最大，虽然该层很薄，但却集 中了全部大气质量的3/4并且几乎集中了大气中的全部 水汽；云、雾、雨、雪等大气现象都发生在这层。
• (4) 气象要素水平分布不均匀，特别是冷、暖气团的过 渡带，即所谓锋区。在这里往往有复杂的天气现象发生， 如寒潮、梅雨、暴雨、大风、冰雹等。
2．平流层
5.3 湍流扩散的基本理论
• 5.3.1 湍流的基本概念
– 描述湍流运动有两种方法，一种是欧拉法，它在空间划出一个控制体为 对象，考察流体流经它的情形，欧拉法注重于特定时刻整个流场及某定 点不同时刻的流体运动性质。另一种是拉格朗日法，它在流体运动时，
追随研究一个典型的流体单元。
• 5.3.2 湍流扩散理论
• 热成层顶以上的大气层，统称为散逸层。该层气温极 高，空气稀薄，大气粒子运动速度很高，常可以摆脱 地球引力而散逸到太空中去，故称散逸层。
5.2 大气边界层的温度场
5.2.1 气温的垂直分布
• 1. 气温层结
– 气温沿铅直高度的变化，称气温层结或层结。气温随高度变 化快慢这一特征可用气温垂直递减率来表示。气温垂直递减
度的一种依据。
3．中间层
• 从下垫面算起的55—85km高度的一层称为 中间层。气温随高度的增高而降低，大约 高度每增高1km气温降：低1℃；空气有强 烈的对流运动，垂直混合明显；故有高空 对流层之称。
4．热成层 5．散逸层
• 从下垫面算起85—800km左右高度的一层称为热成层或 热层。气温随高度增高而迅速增高，在300km高度上， 气温可达1000℃以上。该层空气在强烈的太阳紫外线 和宇宙射线作用下，处在高度的电离状态，故有电离 层之称。电离层具有反射无线电波的能力。因此它在 无线电通讯上有重要意义。
• 这种性质可 d用 干CAgp绝热1K直/1减00 m率表示。
5.2.2 大气ห้องสมุดไป่ตู้力稳定度及其判据
a
a
a=0
v
v
v
(1)
(2)
(3)
处于不同平衡状态的小球。
•
大气的静力稳定度含义可以理解为，如果一空气块受到外部作用， 获得了向上或向下的初始运动速度后，可能发生三种情况：(1) 气 块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的；(2) 气块逐渐减速并 有返回原来高度的趋势，称这种大气是稳定的；(3)气块做等速直 线运动，称这种大气是中性的。
dp gdz
u 3.02 F 3 (km/ h)
风速廓线
风力计算
u2
u1
(
z2 z1
)
p
大气的 结构和 组成
外逸层 热成层
中间层
平流层
对流层
臭氧
大气层的结构和组成
• 大气属于混气合气体，氮、氧、氩合占总体 积的９９.９６％，余为氖、氦、氨、氙、氢 等微气量气体。 自１１０千米向上原子氧逐渐增加，直到主 要是原子氧的层，再向上为原子氦层（高１ ０００—２４００千米）和气原子氢层（２ ４００千米以上）。
课堂练习
• 3.关于物体运动的加速度和速度的关系，以 下说法中正是（ ）B A.速度越大，加速度也一定越大。 B.速度变化很快，加速度一定很大。 C.加速度的方向保持不变，速度的方向也 一定不变。 D.加速度就是速度的增加量。
课堂练习
• 4.由a＝△V/△t可得( C) A.a与△V成正比。 D B.物体的加速度大小由△V决定。 C.a的方向与△V的方向相同。 D.△V/△t叫速度的变化率，就是加速度。
• 对于γ和γd的物理意义应具有较确切认识，γd是以质量衡定的
一块空气团为对象在干绝热条件下沿垂直上升而导出的气温垂直
递减率，是一个由气态方程给定的确定值。γ则是气温的环境层
结, 是在太阳、地球的热量幅射和其他气象因素作用下形成的实 际环境状况。
5.2.3 逆温
图5-4 由于太阳辐射引起逆温的生消过程。
匀变速直线运动的加速度在v-t图像 中的表示方法
• 在匀变速直线运动中v-t图像是一条倾斜的
直线，其加速度a＝△V/△t＝k，即加速度
的大小等于v-t图像中直线的斜率，斜率的
大小反映加速度的大小。
v
v
vt
vt
v0
ɑ
ɑ
0
t0
t
0
t0
t
环境质量评价与系统分析
大气环境质量评价及影响
预测
5.1 大气层和大气污染 5.2 大气边界层的温度场 5.3 湍流扩散的基本理论 5.4 烟气抬升与地面最大浓度计算 5.5 点源特殊扩散模式 5.6 非点源扩散模式 5.7 大气湍流扩散参数的计算和测量 5.8 大气环境影响评价及预测