教科版高中物理必修1《速度变化快慢的描述--加速度》参考课件1（35张PPT）

(共35张PPT)
4.速度变化快慢的描述——加速度
1.如右图所示的纸带是某同学练习
使用打点计时器时得到的，纸带的
A端先通过计时器，B端后通过，从
点迹的分布情况可以判断纸带的速度变化情况是________．
【答案】　速度减小
2.如右图是甲、乙两个物体做直线运动的速度—时间图象．由图象可知：甲做的是________运动，乙做的是________运动；3 s时，甲和乙的图线相交，这说明__________________________．
【答案】　匀速直线　变速直线　这一时刻两物体的速度相同
一、加速度
1．定义：加速度是 与发生这一改变所用的时间的 ．表达式为a＝ .
2．单位：在国际单位制中，加速度的单位是 ，符号是 或 .
3．物理意义：为描述物体运动速度 而引入的物理量．
速度的改变量
比值
米每二次方秒
m/s2
m·s－2
变化快慢
1.如果一个物体的速度很大，它的加速度是否一定很大？
【提示】　不一定．加速度反映的是速度变化的快慢，而不是速度的大小，如果物体的速度很大，但是它的速度不变时，其加速度为零．
二、加速度方向与速度方向的联系
1．加速度的方向：总是与 的方向相同，其中Δv＝v2－v1.
2．a与v的方向关系：在直线运动中，如果速度增加，a与v的方向 ，如果速度减小，a与v的方向 ．
速度变化
相同
相反
2.在直线运动中如果加速度为负，一定说明加速度的方向与速度方向相反吗？
【提示】　不一定．在分析问题时，正方向的规定是任意的，加速度为负，只能说明其方向与我们规定的正方向相反，但不一定与速度的方向相反．
三、从v－t图象看加速度
1．v－t图象反映了物体的 随 变化的规律，通过v－t图象我们还可以知道物体的 ．
2．匀变速直线运动的v－t图象是一条 ，并且直线的 表示 ．即a＝ ＝k(斜率)．
速度
时间
加速度
直线
斜率
加速度
一、注意区别速度、速度的变化量和速度的变化率
1．速度v、速度变化量Δv、加速度a的区别
v Δv a
定义式 x/t v2－v1 (v2－v1)/t
意义 表示运动的快慢 表示速度改变了多少 表示速度改变的快慢
大小 位移与时间的比值
位移对时间的变化率 Δv＝v2－v1 速度改变量与时间的比值
方向 质点运动的方向 可能与v1方向相同，也可能与v1方向相反 与Δv方向相同
单位 m/s m/s m/s2
加速度a与速度v无直接联系，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，但经历时间长，所以加速度并不大．
2．注意区分速度的方向和速度变化的方向
速度的变化量Δv＝v2－v1，必须是末速度减去初速度．由于速度是一个有方向的物理量，物体做直线运动时规定正方向后，可以用正、负号表示速度的方向，因此，Δv的正、负决定着加速度的方向．可见，加速度的方向跟速度方向无关，它始终与速度变化的方向相同．
3．判断物体做加速运动和减速运动的方法
判断物体是做加速运动还是减速运动的方法有两个：
(1)根据v－t图象，看随着时间的增加，速度的大小如何变化．若越来越大，则加速，反之则减速．
(2)根据加速度方向和速度方向的关系．只要加速度方向和速度方向相同，就是加速；加速度方向和速度方向相反，就是减速．这与加速度的变化和加速度的正、负无关，即
a和初速度v0同向→加速运动→
a和初速度v0反向→减速运动→
1.关于加速度，下列说法正确的是(　　)
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
【解析】　由加速度的定义式a＝ 可知，加速度由速度的变化量和所用时间两个因素共同决定．速度变化越大，加速度不一定越大；速度变化所用时间越短，但速度变化量的大小没有确定，也不能确定加速度一定越大；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；速度为零，并不代表速度的变化量为零，故加速度不一定为零，综上所述本题应选C.
【答案】　C
二、在v－t图象中认识加速度
如右图所示为某一物体的v－t图象，E点表示t1时刻速度为v1，F点表示t2时刻速度为v2.从图中可以看出，小三角形水平的直角边代表时间间隔Δt，竖直方向的直角边代表速度的变化量Δv，由此可从曲线的倾斜程度判断加速度的大小．从物理的角度讲， =a，从数学的角度讲，这恰恰是v－t图线的斜率，所以v－t图象的斜率表示物体运动的加速度．斜率为正时，a>0；斜率为负时，a<0.
2．如右图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
【解析】　由图象可确定，0～t1和t1～t2内速度均为正，向同一个方向运动，物体在0～t1时间内加速度a1与速度方向相同，物体在t1～t2时间内做减速运动，加速度a2与速度方向相反，故a1、a2方向相反．
【答案】　B
计算下列过程的加速度：
(1)一辆汽车从车站出发做直线运动，经10 s速度达到108 km/h；
(2)在高速公路上汽车做直线运动，经3 min速度从 54 km/h提高到144 km/h；
(3)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．
【答案】　(1)3 m/s2　与初速度方向相同　(2)0.14 m/s2　与初速度方向相同　(3)100 m/s2　与初速度方向相反
在加速度的计算中，涉及的速度、速度的变化量、加速度都是矢量，在直线运动中规定了正方向，才能给矢量赋予正负号，从而使矢量运算转化为简单的代数运算，因此，首先规定正方向至关重要．
在运动学中，解题时应尽量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．
1－1：一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为 4 m/s,1 s后的大小变为10 m/s，设初速度方向为正，则在这 1 s内该物体的加速度可能是(　　)
A．6 m/s2　　　　　　 　　B．－6 m/s2
C．14 m/s2 D．－14 m/s2
【答案】　AD
如右图所示，是某一电梯由底楼上升到顶楼过程中速度随时间的变化图象，试由图象分析回答整个过程中
(1)电梯的运动速度如何变化？
(2)各段时间内电梯的加速度各是多大？
【解析】　(1)电梯从底楼到顶楼总的运动时间为10 s，这10 s可分为三个阶段：
第一阶段：0到4 s末，速度由0增大到8 m/s，是一个匀加速运动阶段；
第二阶段：从4 s末到8 s末，速度保持8 m/s不变，是一个匀速运动阶段；
第三阶段：从8 s末到10 s末，速度由8 m/s减小到0，是一个匀减速运动阶段．
随着我们学习的不断深入，图象问题的内涵信息越来越多，其涉及的知识综合性也会越来越强．针对图象问题，在搞清图象物理意义的前提下，一定要注意其有关矢量概念的分析，有意识地逐步提高自己从物理图象中准确、迅速提取有用信息的能力．
2－1：如右图所示的速度—时间图象中，质点A、B、C运动的加速度分别为aA＝______m/s2，aB＝______m/s2，aC＝________m/s2，其中________的加速度最大．在t＝0时________的速度最大，在t＝4 s时________的速度最大，在t＝________s时，A、B的速度一样大．
【答案】　0.5　－0.25　0.25　A　B　C　4
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．v0>0，a<0，物体做加速运动
B．v0<0，a<0，物体做加速运动
C．v0<0，a>0，物体做减速运动
D．v0>0，a>0，物体做加速运动
【思路点拨】　速度、加速度的正、负号表示方向，根据二者间的方向关系，判断物体做何种运动，若a与v0同向，做加速运动；若a与v0反向，做减速运动．
【解析】　由于速度和加速度都是矢量，若二者的符号相同，就表示它们的方向相同，则物体就做加速运动，即B、D所示的情况，故B、D正确；若二者的符号相反，就表示它们的方向相反，则物体就做减速运动，故A错，C正确．
【答案】　BCD
(1)a>0的物体不一定做加速运动；a<0的物体也不一定做减速运动，物体做加速还是减速运动由a与v之间的夹角决定，同向则做加速运动，即使a在减小；反向则做减速运动．
(2)判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两个：
①根据v－t图象，看随着时间的增加，速度的大小如何变化，若越来越大，则加速，反之则减速．
②根据加速度方向和速度方向间的关系．只要加速度方向和速度方向相同，就是加速；加速度方向和速度方向相反，就是减速．这与加速度的变化和加速度的正、负无关．
3－1：一质点在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，当a的值开始减小时，则该质点(　　)
A．速度开始减小，直到加速度等于零为止
B．速度开始增大，直到加速度等于零为止
C．速度继续增大，直到加速度等于零为止
D．速度继续增大，加速度方向和速度方向相反
【答案】　C
中国女排在雅典奥运会上战胜俄罗斯队获得金牌，凭着周苏红的最后一击，20年后重获冠军．已知俄罗斯队飞来的排球具有水平方向20 m/s的速度，击后球以原速率水平返回，球与周苏红的手接触时间为0.2 s，设0.2 s内排球的速度均匀变化，求排球被击打过程中的加速度．
【答案】　200 m/s2，沿反弹方向
1．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的速度可能在减小
【解析】　aA＝3 m/s2，aB＝－5 m/s2，其中“－”表示物体B的加速度方向与规定的正方向相反，故物体B的速度变化比物体A快．因不知A、B初速度的方向、大小情况，故物体A、B均有可能做匀加速或匀减速运动，即它们的速度可能在增大，也可能在减小．
【答案】　BD
2．一架超音速战斗机以2.5马赫的速度(2.5倍音速)沿直线从空中掠过，人们看呆了，众说纷纭，以下说法正确的是(　　)
A．这架飞机的加速度真大
B．这架飞机飞得真快
C．这架飞机的加速度等于零
D．这架飞机的加速度不大
【解析】　速度大，即飞得快，但加速度不一定大，不知道飞机速度变化的情况，就不知加速度大小．
【答案】　B
3．甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象如右图所示，在t0时刻(　　)
A．甲的加速度比乙的加速度小
B．甲的加速度比乙的加速度大
C．甲的速度比乙的速度大
D．甲的速度比乙的速度小
【解析】　由题中图象分析，甲、乙两物体各自做匀加速运动，直接读出在t0时刻甲的速度比乙的速度大；由题中图象斜率分析，甲的加速度比乙的加速度小．
【答案】　AC
4．在2008年的“5·12”四川省汶川大地震救援行动中，直升机发挥了重要作用．报道称：由于飞机发生故障大多数是在起飞、降落阶段，而此时的高度几乎为零高度，另外在飞行过程中会突然出现停车现象，在这种情况下，飞行员脱险非常困难，为了脱离飞机必须在0.1 s内向上弹离飞机，若脱离危险的速度为20 m/s，请你判断一下弹离过程中的加速度为多大？
【解析】　由题意可得飞行员弹离飞机过程中，初速度v0＝0，末速度vt＝20 m/s，运动时间t＝0.1 s，根据加速度的定义式得弹离过程中的加速度：a＝ m/s2＝200 m/s2.
【答案】　200 m/s2
5．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g这一数值(g取10 m/s2)以警世人，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，一般车辆是达不到的，但在交通事故中，就会达到这一数值．两辆摩托车以36 km/h的速度相向而行发生碰撞，碰撞时间为2×10－3 s，试判断一下驾驶员是否有生命危险？
【答案】　有生命危险