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1.4 速度变化快慢的描述—加速度
第一章 运动的描述
人教版(2019)必修 第一册
思考与讨论
动车
赛车
速度都从0达到100m/s,赛车用时10s,动车用时300s,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?
一、加速度
初始速度 v0/m.s-1 经过时间△t/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
问题探究1:下列物体的运动速度变化,谁变化大?谁的速度变化的快?如何比较?
比较单位时间内速度变化量的大小
初始速度 v0/m.s-1 经过时间△t/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
初始速度 v0/m.s-1 经过时间△t/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
初始速度 v0/m.s-1 经过时间△t/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
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叫加速度。
2、定义式:
3、物理意义:
用于描述物体速度变化快慢的物理量。
4、单位:
米/秒2 (m/s2或m.s-2)
读作:
“米每二次方秒”
5、加速度是矢量,有大小,又有方向。方向与速度变化量的方向一致。
速度变化率
思考讨论:1.速度大,加速度一定大吗?你能举例说明吗?
不一定,速度大表示物体运动得快;加速度大表示单位时间内速度的变化量大。
2.加速度大,速度一定大吗?
不一定,例如赛车开始加速时加速度很大,但速度比较小。
例如匀速运动的高速动车。
思考讨论:3.速度变化量大,则加速度一定大?
4.速度变化越快,加速度越大?
不一定,速度变化量可能很大,但如果经历时间更长,则加速度不一定大。
一定。
6、 加速度的大小
(1)加速度a大小与速度v没有直接关系。
(2)加速度a大小与速度变化量Δv没有直接关系。
(3)加速度a大小
由速度变化率Δv/Δt的大小决定;
由速度变化的快慢决定;
由单位时间内物体速度变化大小决定。
一、加速度
一、加速度
速度v 速度的变化量Δv 加速度a
表达式 Δv=v2-v1
方向 v的方向与Δt内Δx的方向相同 Δv的方向由初、末速度决定 a的方向与Δt内Δv的方向相同
物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向
7.速度、速度的变化量、加速度的比较
二、加速度方向
加速度方向与速度变化量方向相同
初速度m/s 末速度m/s 时间s 速度变化量m/s
2 5 3 3
5 2 1 -3
-5 -8 3 -3
-5 -2 1 3
加速度m/s2
1
-3
-1
3
问题探究2:从表格中你可以发现加速度与速度变化量方向有什么联系?
二、加速度方向
v2=-2m/s
v1=2 m/s
v2=-8m/s
v1
Δv
v>0、Δv>0
v1=5m/s
v1
v2=2 m/s
v1
Δv
正方向
v>0、Δv<0
a>0
a<0
v1
v1=-5m/s
v2=5 m/s
Δv
v1=-5m/s
Δv
v<0、Δv<0
v< 0、Δv>0
a< 0
a>0
加速
减速
加速
减速
t/s
1
0
2
3
4
5
6
t/s
1
0
2
3
4
5
6
0
4
10
8
11
20
12
16
10
9
a1=a2=4 m/s2
a4=1 m/s2
a3=2 m/s2
a1=a2=-4 m/s2
a3=-2 m/s2
a4=-1 m/s2
同向加速
反向减速
a减小v增加慢
a增大v增加快
a减小v减小慢
a增大v减小快
问题探究3:加速度在减小,而速度在增大,有可能吗?加速度在增大,而速度在减小,有可能吗?
m/s
m/s
小结:如何判断直线运动中“加速”或“减速”的情况
1.物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的大小,加速度的大小只是反映速度变化的快慢。
2.a的正负,只表示加速度的方向与正方向的关系,不表示物体是加速还是减速。
(1)a与v同向(加速直线运动)
a不变,v随时间均匀增加
a增大,v增加的越来越快
a减小,v增加的越来越慢
(2)a与v反向(减速直线运动)
a不变,v随时间均匀减小
a增大,v减小的越来越快
a减小,v减小的越来越慢
(一)速度时间(v-t)图像物理意义
1.可以读出任意一个时刻对应的速度,也可以读出物体在任意一个速度时所对应的时刻;
2.可以求出任意一段时间内的速度变化量;
3.v-t图像物体速度随时间变化的规律。
v(m/s)
4
3
2
1
0
5
10
15
20
t/s
三、从v-t图像看加速度
(二)速度时间(v-t)图像的斜率物理意义
1.v-t图像的斜率物理意义:表示物体的加速度
3.v-t图像的斜率为正,说明物体加速度方向与正方向一致,图像向上倾斜;
v-t图像的斜率为负,说明物体加速度方向与正方向相反,图像向下倾斜。
2.v-t图像的斜率越大,说明加速度越大,物体速度变化的越快。
v(m/s)
4
3
2
1
0
5
10
15
20
t/s
三、从v-t图像看加速度
(三)速度时间(v-t)图像中速度、加速度方向判断方法
1.速度的方向:
①速度图像在t轴上方,速度为正;
②速度图像在t轴下方,速度为负。
2.加速度方向:
①速度图像向上倾斜,加速度为正;
②速度图像向下倾斜,加速度为负。
v(m/s)
4
3
2
1
0
5
10
15
20
t/s
B
C
三、从v-t图像看加速度
1.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一位运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间 t=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2 m/s2,向下
B.8 m/s2,向上
C.10 m/s2,向下
D.18 m/s2,向上
D
2.甲、乙两物体在同一直线上做匀变速运动,某时刻甲的速度为2m/s,加速度为1m/s2,乙的速度为-3m/s2,加速度为-2m/s2,则该时刻( )
A.甲运动得比较快
B.甲的速度变化比较快
C.乙做匀加速直线运动
D.乙做匀减速直线运动
C
3.下列关于加速度的描述中,正确的是( )
A.加速度就是单位时间里速度的变化
B.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
C.加速度的方向与速度变化的方向可以相同也可以相反
D.速度变化越来越快,加速度越来越大
AD
4.有两个物体都做加速度恒定的变速直线运动,则以下说法中正确的是( )
A.经过相同的时间,速度变化大的物体,它的加速度一定大
B.若初速度相同,则末速度大的物体加速度一定大
C.若加速度相同,初速度大的物体,其末速度一定大
D.在相同的时间内,加速度大的物体,其速度变化必然大
AD
5.甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正,甲的加速度恒为2 m/s2,乙的加速度恒为-3 m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快
B.每经过1 s,甲的速度增加2 m/s
C.乙做减速直线运动,它的速度变化率大
D.甲的加速度比乙的加速度大
BC
6.如图所示是两个物体A、B做直线运动的速度–时间图像,下列说法正确的是( )
A.物体A做加速直线运动
B.物体B做减速直线运动
C.物体A的加速度为正值,物体B的加速度为负值,所以物体A的加速度大于物体B的加速度
D.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
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