课件17张PPT。1.5 速度变化快慢的描述——加速度位移:正负号表示位移的方向速度的变化量该如何表示?速度的变化量:9669662096096620320.30.209662001、加速运动2、减速运动瞬时速度瞬时加速度运动过程中,加速度保持不变的运动叫匀变速直线运动。取很小很小的值取很小很小的值1、汽车急刹车中的加速度为负值,含义是什么?2、表中哪个物体的加速度最大,哪个物体的加速度最小?问:(表中规定初速度的方向为正)讨论:
1)速度大,加速度也一定大吗?
2)加速度大,速度也一定大吗?3)速度变化量大,加速度也一定大吗?4)加速度为零时,速度也一定为零吗?
5)速度为零时,加速度也一定为零吗? 6)加速度增加的运动是加速运动,加速度减小的运动是减速运动.这种认识对吗?
(如果不对,你认为应该怎样根据加速度判断物体的速度是增加还是减小?)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. 4)加速度方向和初速度方向相同速度增加加速运动5)加速度方向和初速度方向相反速度减小减速运动1.下列运动过程可能实现的是( )
A、运动物体的速度很大,但加速度很小
B、运动物体的速度很小,但加速度很大
C、运动物体的加速度减小,速度却增大
D、运动物体的加速度增大,速度却减小 ABCD典型例题 西方交通管理部门为了交通安全,特制定了死亡加速度5000m/s2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。
例如,一辆摩托车以20km/h行驶,突然与一硬墙发生碰撞,碰撞时间1毫秒(即摩托车车速减至零所经时间),试判断该摩托车车手有生命危险吗?请说明理由。 死亡加速度课堂小结速度的变化跟发生这一改变所用时间的比值方向与△v方向相同加速度(大小、方向)恒定表示速度的变化的快慢作业1、复习本节内容2、独立完成书本P31-32的“问题与练习”1、2题3、独立完成作业本上本节练习(第9、10题先不用做)课件39张PPT。5、速度变化快慢的描述-加速度第1课时 基本概念及定义第一章 运动的描述问题讨论1: 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”。
他们分别进行了600米、900米和1200米的3次比试,法拉利只赢了一次,你猜是哪一次?P.K.法拉利
F2003“飓风2000”
战斗机369公里/时,重0.6吨2450公里/时,重21吨问题讨论:? 为何短距离比赛,赛车会赢?
与“战斗机的速度快”矛盾 ?
? 开始两者做什么运动?
? 速度如何变化?
? 变化情况相同吗?变速运动问题讨论: 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、速度的变化、¨¨¨够了吗?必须引入新的物理量!
描述什么?如何定义?汽车的启动性能是反映汽车性能优劣的一项重要指标0-100km/h 加速时间4.0s0-90km/h 加速时间4.0s0-100km/h 加速时间3.6s0-200km/h 加速时间7.0s 汽车的刹车距离也是反映汽车性能的一项指标;问题讨论:你会选择那一辆赛车?思考与讨论3:问题1: 速度大,速度变化量(Δv)一定大吗?速度变化一定快吗?问题2: 速度变化量大,速度变化一定快吗?问题讨论4:一、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
2、物理意义:
描述速度变化的快慢
3、定义式:
4、单位及读法:米每二次方秒1、汽车作直线运动,5s内由5m/s增加到15m/s计算速度变化量__规定物体运动方向为正方向2、火车作直线运动,100s内由30m/s减到10m/s3、小球以5m/s的速度垂直撞上竖直墙壁,被以3m/s沿相反方向弹回10m/s-20m/s-8m/s问题与讨论:(1)加速度就是增加的速度?
(2)加速度只能针对加速运动而言?
对减速运动适合吗?
(3)如何表示减速运动呢?速度的变化与所用时间的比值二、加速度方向与速度方向之间关系1、审视速度的变化 △v
(1)表达式 △v = v2-v1若v2>v1,则△v ____0,
物体做_______运动;
若v2 物体做_______运动。>加速<减速二 、加速度方向与速度方向之间关系1、审视速度的变化 △v
(1)表达式 △v = v2-v1
(2)作图法寻找 △vv1v2v1v2体会: △v 也有方向,
正负号的含义二 、加速度方向与速度方向之间关系1、审视速度的变化 △v
(1)表达式 △v = v2-v1
(2)作图法寻找 △v
(3)再看加速度 (a = △v/ △t )
① 加速运动,a ___ 0
② 减速运动,a ___ 0><二 、加速度方向与速度方向之间关系2、加速度是____量
① 加速运动,a的方向____________
② 减速运动,a的方向____________
3、平均加速度与瞬时加速度
4、匀变速运动:_____不变的运动矢与速度方向相同与速度方向相反加速度问题讨论:例1、下列说法正确的是:( )
A.加速度是物体增加的速度
B.加速度反映速度变化的大小
C.加速度反映速度变化的快慢
D.加速度的方向不能由速度方向确定,要由速度变化的方向来确定CD例2.如图所示,求小球在碰撞过程中,速度的变化量和加速度。(碰撞时间为0.01s)正方向2.将速度表示出来3. 速度的变化量
Δv= v2-v1 =(-3m/s)-3m/s=-6m/s,v1 =3m/s,v2=-3m/s,解:1.以初速度的方向为正方向“—”表示速度变化量的方向与正方向相反4.加速度“—”表示加速度的方向与正方向相反【注意】
1、在运算中必须规定正方向,通常以初速方向为正方向。则与正方向同向的物理量取为正,与正方向相反的物理量取为负。
2、速度变化量Δv=v-v0的运算一定是末速v减去初速v。。
3、要注意分析加速度的方向及计算结果中的正、负符号的物理意义。例3、 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=10m/s2)这一数值以警醒世人。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36Km/h的速度相撞,碰撞时间为2×10-3s,驾驶员是否有生命危险?分析:用时速度0解:以初速度的方向为正方向“—”表示加速度的方向与正方向相反的大小已达到死亡加速度,故驾驶员有生命危险1、如果遇到紧急情况刹车,2s内速度从25m/s减为零,这个过程也是匀变速的,求这个过程中的加速度。 课堂练习解:设初速度为正方向则:V0=25m/s V=0m/s t=2S
根据:
=(0m/s-25m/s )/2S=-12.5m/s2
答:这个过程的加速度大小为12.5/s2,方向与V。相反。科学漫步1:比较下表回答问题 2. 谁的钱花的多?3. 谁的钱花的快?1. 谁的钱多?
∴ 乙的钱花的多4.如果甲的时间改为2个月,这时谁的钱花的快?
甲每个月花的钱
所以甲的钱花的快。乙每个月花的钱解:甲花的钱⊿m=10000-7000=3000元乙花的钱⊿m=5000-0=5000元
答:时间相同,
乙的钱花的多,
∴乙的钱花的快。
分析讨论1:比较下表回答问题 2. 谁的钱花的多?3. 谁的钱花的快?1. 谁的钱多? 答:甲
∴ 乙的钱花的多4.如果甲的时间改为2个月,这时谁的钱花的快?
甲每个月花的钱
所以甲的钱花的快。乙每个月花的钱解:甲花的钱⊿m=10000-7000=3000元乙花的钱⊿m=5000-0=5000元
答:时间相同,
乙的钱花的多,
∴乙的钱花的快。
2:比较下表回答问题 1.谁高? 2.谁的身高增加的多? 3.谁的身高增加的快?答:大李
小明每年身高的增加量我没你高,但我比你长的快解:大李身高的增加量⊿h=175-160=15cm 小明身高的增加量⊿h=65-50=15cm
∴二人身高增加的一样多解:二人身高增加的一样多,
但小明用的时间少,
∴小明的身高增加的快。
或:大李每年身高的增加量5、速度变化快慢的描述-加速度第2课时 图象及平均、瞬时加速度问题第一章 运动的描述问题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,加速度越来越小问题讨论7:1、有可能出现速度大,加速度小的情况吗?
2、有可能出现速度变化量小,而加速度大的情况吗?
3、有可能出现速度与加速度相反的情况吗?
4、有可能出现加速度方向与速度变化量方向相反的情况吗?
5、有可能出现加速度增大而速度减小的情况吗?AD问题2、关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是:( )
A.速度变化的越多,加速度就越大
B.速度变化的越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小问题3、关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是?( )
A.物体的速度大,加速度就大
B.物体的速度改变量大,加速度就大
C.物体在单位时间内速度变化大,加速度就大
D.物体的速度为零时,加速度必为零 BCC一、加速度与速度的关系1、加速度表示物体的 快慢,
2、速度表示物体的 快慢;
3、速度方向与加速度方向 相同(填一定、不一定);
4、速度大,加速度 大(填一定、不一定),
5、加速度大,速度 大(填一定、不一定);
6、加速度增大,速度 增大(填一定、不一定),
7、加速度减小,速度 减小(填一定、不一定)。二、加速度与速度变化量的关系1、加速度的方向与速度变化的方向 ___________相同(填一定、不一定);
2、△V大,加速度a 大(填一定、不一定)。
问题讨论:有一质点从静止开始运动,第1s内的加速度为8m/s2、第2s内的加速度6m/s2、第3s内的加速度4m/s2……,依次类推,直到第6s末,求这6s内各秒末的速度大小;各秒内速度的变化量。三、平均加速度和瞬时加速度1、上例中,1.5s时的加速度和最初2s内的平均加速度各是多少?
2、 瞬时加速度(简称加速度)和平均加速度哪个能更精确地反映物体的运动情况?
3、你能给出平均加速度的定义吗?并写出表达式。
4、怎样从平均加速度得到瞬时加速度?速度的改变量跟发生这一改变量所用的时间之比叫平均加速度。
根据数学知识可知当时间t2→t1,即△t→0,由上式算出的就是时刻的瞬时加速度,也即图线在时刻的切线的斜率。四、从速度时间图象看加速度t/s思考:A、B两物体哪个的加速度大?0.5m/s20.2m/s2 V-t图像的斜率(陡,缓)就是加速度四、从速度时间图象看加速度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?四 、从速度时间图象看加速度 1、从v-t图的_______________看加速度
2、由图像计算加速度倾斜程度-斜率问题讨论:减速运动的v-t图像应该怎样画?四、从速度时间图象看加速度如图甲、乙两物体的速度哪个与规定的正方向一致?甲、乙的加速度方向与各自的速度方向相同吗?1、前2秒内的加速度2、2s—4s的加速度3、4s—6s的加速度例:请根据图象求下列问题解:
1、α=(4-1)/2 m/s2 =1.5 m/s2
2、匀速直线运动: α=0
3、α=(0-4)/(6-4) m/s2
=-2m/s2
四、从速度时间图象看加速度若做直线运动的质点的速度图象如图1.5-5所示,则该质点的加速度大小如何变?方向与速度方向一致吗?四、从速度时间图象看加速度某质点做直线运动,其速度图象如图1.5-6,则它的加速度如何变化?加速度的方向与速度方向相同吗?求物体在第2秒内的平均加速度。会求出物体在第2秒末的加速度吗?四、从速度时间图象看加速度 如图是一质点做直线运动的速度图象,它的速度和加速度的方向一致吗?若已知v1=1.5m/s、v2=1.2m/s,△t=0.2s,求t=1s时的加速度。 课堂小结:速度的改变量速度加速度表示运动的快慢表示速度的变化表示速度变化的快慢vΔv=v-v01、定义:速度的改变量跟发生这一改变所用的时间的比值2、公式:4、矢量性:加速度的方向与速度变化的方向相同5、匀变速直线运动的特点:加速度是恒定的课件28张PPT。5 速度变化快慢的描述——加速度1.知道加速度的比值定义法,理解加速度的物理意义.
2.了解加速度的矢量性,知道其方向与速度变化方向一致.
3.理解加速度的瞬时性.
4.了解v-t图象中斜率的含义,会用v-t图象求加速度.
5.知道速度、加速度、速度变化量的关系.一、加速度
1.定义:加速度是______________与发生这一变化所用的时间的________.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.速度的变化量比值米每二次方秒m/s2m·s-2变化快慢【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.【思考】(1)如果一个物体的速度很大,它的加速度是否一定很大?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________.
【思考】 (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?速度变化相同相反【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).速度时间加速度斜率直线加速度一、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=v-v0,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, ,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.
如果速度均匀增加或减小,说明加速度不变,v-t图象是一条倾斜的直线.如a图中甲图象的加速度a1=2 m/s2,方向与初速度方向相同,物体做匀加速直线运动;乙图象的加速度a2=-2 m/s2,负号表示其方向与初速度方向相反,物体做匀减速直线运动.
a b
如果速度不是均匀变化的,则物体的加速度在变化,v-t图象是一条曲线,曲线上某点的切线的斜率表示该时刻的瞬时加速度.如b图所示物体在做加速运动,但加速度在逐渐减小.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〔思考与讨论〕
普通的小型轿车和旅客列车,速度都能达到100 km/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20 s内速度达到了100 km/h,而一列火车达到这个速度大约要用500 s.谁的速度“增加”得比较快?它们的速度平均1 s各增加多少?
请再举出一些例子,说明“速度大”速度变化大”“速度变化得快”描述的是三种不同的情况.〔思考与讨论〕
如图所示中的两条直线a,b分别是两个物体运动的v-t图象.哪个物体运动的加速度比较大?为什么?【点拨】 加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,图中E、F两点分别表示物体在t1、t2时刻的速度v1、v2,则a=Δv/Δt=(v2-v1)/(t2-t1)为直线的斜率,即利用直线的斜率大小可以反映加速度的大小.由图象中不难分析出a图线的斜率比b图线的斜率大,所以物体a的加速度比物体b的加速度大.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汽车在做减速运动时, 可能在所研究的时间段内某时刻已经停止,因此这时要对过程进行分析,而不能直接套用公式.汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,若获得的加速度大小为2 m/s2,则经过10 s时汽车的速度有多大?【解析】 以汽车初速度的方向为正方向,汽车刹车后做减速运动,故加速度为负值,即a=-2 m/s2.设汽车从刹车到停止所用的时间为t,则由加速度的定义式可得a=Δv/Δt=(0-v0)/t,可得t=-v0/a= s=5 s.也就是说,汽车刹车后经过5 s就停下了,则经过10 s汽车的速度仍为0.课件60张PPT。知识与技能
1.理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量;
2.知道加速度的定义、公式、符号和单位;
3.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致;
4.知道加速度跟速度改变量的区别.过程与方法
1.通过加速度与速度关系的分析与总结,知道如何判断物体做加速运动还是减速运动;
2.能全面理解v-t图象的物理意义,能通过v-t图象得到所有的有用信息.
情感、态度与价值观
通过本节课的学习,能够了解加速度是使物体速度发
生变化的原因,培养辩证思维能力.跑车的英文名是SportsCar或SportyCar.车身一般为双门式,只有左右两个车门,双座或2+2座(两个后座特别狭窄).由于车身轻便,而其发动机一般又比普通桥车发动机的功率强大,所以比普通桥车的加速性好,其车速也较高,能够在极其短暂的时间内达到很高的速度,这是一些年轻人崇尚它的主要理由之一.在物理学上用加速度表示跑车这一性能的优劣.1.定义
速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a表示加速度.
2.物理意义
加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量,加速度反映的是速度变化的快慢,而不是速度变化的大小,也不是速度的大小,在数值上加速度等于单位时间内速度的变化量.特别提醒:
加速度的计算公式是一个矢量式,在利用矢量公式计算时首先要规定正方向,如果速度、加速度的方向和规定的正方向相同,则其值是正的,否则就是负值.在并非有意识地考查矢量性的情况下,通常是以物体运动初速度的方向为正方向,在题中可以不加以说明.(2)在直线运动中,速度的变化Δv=vt-v0的方向可能与初速度v0相同,也可能相反.
①若物体做加速运动,则vt>v0,Δv=vt-v0>0,Δv的方向与v0的方向相同.
②若物体做减速运动,则vt在下图中,v0=2m/s,v=7m/s,v′=-7m/s,则有Δv=v-v0=7m/s-2m/s=5m/s
Δv′=v′-v0=-7m/s-2m/s=-9m/s,式中“-”号反映了速度变化量的方向与初速度方向(规定为正方向)相反.特别提醒:
(1)直线运动中,一般取v0方向为正方向,若某矢量的方向与v0同向则取正值,否则取负值,这样就把矢量运算简化为代数运算.
(2)用Δv=v2-v1求速度变化量大小时,应先按选取的正方向确定v1、v2的正负值.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.如图所示.
图线a表示物体做加速运动,b表示物体做减速运动,c表示物体先做减速运动,后做加速运动.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.可总结如下:
(1)物体是做加速运动还是减速运动,不能根据加速度的正负来判断,当加速度与速度均为负值时,速度就增加.
(2)速度的变化趋势与加速度的变化趋势无关,加速度
减小时,速度不一定减小.特别提醒:1.利用v-t图象求加速度
(1)v-t图象中,图线上某点切线的斜率表示该点对应时刻的瞬时加速度.
(2)v-t图象中,图线上两点连线的斜率表示这两点对应时间内的平均加速度.
在同一个坐标平面上,斜率越大,即直线越陡,表示加速度越大.2.利用v-t图象判断物体的运动性质
(1)图线a表示加速度逐渐减小的加速运动;
图线b表示加速度不变的加速运动;
图线c表示加速度逐渐减小的减速运动;
图线d表示加速度逐渐增大的减速运动;
图线e表示加速度逐渐增大的加速运动.(2)图线a、b、c运动方向为正方向,图线d、e运动方向为负方向.
(3)图线a、b、e的加速度方向和速度方向相同,图线c、d的加速度方向和速度方向相反.特别提醒:
只有物体做直线运动时,才可以统一规定速度的正方向,而在曲线运动中,速度的方向是随时变化的,并非在同一直线上,从而无法统一规定速度的正方向.所以,v-t图象只能描述直线运动.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规律总结:解答此题的关键是要理解加速度的定义式,加速度与速度、速度的变化量、时间无关,与单位时间内的速度的变化量有关,它表示的是速度变化的快慢.变式训练1 关于加速度的概念,下列说法中正确的是
( )
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
答案:C解析:加速度是反映速度变化快慢的物理量,等于速度的变化量与所用时间的比值,而速度变化量的大小与所取时间长短无关,故C正确,B错误.加速度为正值,说明加速度的方向与所取正方向一致,这与速度变大变小无关.速度是否增加,取决于加速度与速度方向的关系,故D错.例2根据给出的速度和加速度的正、负,对下列情况中物体的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
答案:BCD解析:物体运动的速度方向、加速度方向是任意规定的,但是当速度方向和加速度方向相同时,物体做加速运动;当速度方向和加速度方向相反时,物体做减速运动.不能只根据加速度的正、负来判断物体是做加速运动还是减速运动.正确选项应该是B、C、D.规律总结:物体做加速运动还是做减速运动取决于v方向和a方向的关系,如果v和a同向,则物体做加速运动;如果v和a反向,则物体做减速运动,该规律与a大小的变化无关.变式训练2 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方向,甲的加速度恒为2m/s2,乙的加速度恒为-3m/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.甲做加速直线运动,它的速度变化快
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
答案:C解析:因为两物体的运动方向相同,即速度方向相同,加速度一正一负,说明加速度方向相反,两者只有一个是做加速运动,所以A错误;加速度为负值说明加速度的方向与所取的正方向相反,比较加速度的大小时,应比较加速度的绝对值.乙的加速度的绝对值大,所以它的速度变化快,B、D错误;所以本题应选C.例3一只足球以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0.1s,求足球获得加速度的大小和方向.
答案:300m/s2,向西.变式训练3 一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶,司机突然发现前方公路上有一只小动物,于是立即刹车,汽车在4s内停了下来,使小动物免受伤害(下图).试求汽车刹车过程中的加速度.答案:5m/s2 方向与初速度方向相反例4如下图所示,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10s,这10s可分为三个阶段:
第一阶段:0到4s末,速度由0增大到8m/s,是一个加速运动阶段;变式训练4 如图是一个物体向东运动的速度图象.由图可知在0~10s内物体的加速度大小是__________,方向是__________;在10~40s内物体的加速度为__________;在40~60s内物体的加速度大小是__________,方向是__________.答案:3m/s2 向东 0 1.5m/s2 向西一、速度的变化量:速度的变化量表示为Δv=________,是物体在某一段时间内的末速度与初速度之差.速度变化量的方向:速度变化量Δv是矢量,设初速度为正值,如果Δv为负值,则表示速度变化量Δv的方向与初速度方向________.二、加速度:加速度是描述物体运动________的物理量,其大小为速度的________与发生改变所用的________之比,加速度一般用符号a表示,公式为a=(v2-v1)/t,单位为________.加速度的方向:加速度是矢量,其方向与________方向一致.
三、加速度的图象表示:匀变速直线运动v-t图象的________代表加速度.自主校对:一、v2-v1 相反
二、速度变化快慢 变化量 时间 m/s2 速度的变化量
三、斜率1.一物体做直线运动,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,加速度可能为零
D.物体的加速度很大,速度可能为零
答案:BCD解析:若加速度与速度方向相反,即使加速度增大,速度也减小,且减小得更快,A错误,B正确.物体的速度很大,当速度不发生变化时,加速度为零,C正确.物体的加速度很大,速度可以为零.物体从静止开始加速时,即使加速度很大,其瞬时速度可以为零,D正确.2.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度小时,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解析:当加速度与速度同向时,即使加速度在减小,速度也在增加,只是增加得慢一些,A错误,B正确,当加速度减小至零时,速度达到最大,其后物体做匀速直线运动,C错误,D正确.3.一质点做直线运动的v-t图象如图所示,则:
(1)质点在0~1s内做__________运动,速度变化量为__________,加速度为__________.
(2)质点在1~3s内做__________运动,速度变化量为__________,加速度为__________.
(3)质点在3~4s内做__________运动,速度变化量为__________,加速度为__________.
(4)质点在1~4s内做__________运动,速度变化量为__________,加速度为__________.答案:(1)加速直线 4m/s 4m/s2 (2)减速直线
-4m/s -2m/s2 (3)加速直线 -2m/s -2m/s2 (4)变速直线 -6m/s -2m/s2生活中的加速度
加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量.在生活中常说的“很灵活”“机动性能好”都是指物体的加速度比较大.
生活中,人们在购买汽车时常会考虑汽车的加速度,加速度大的汽车能在较短的时间内加速到正常行驶的速度,也可以在遇到紧急情况时很快地停下来.火车的加速度比较小,遇到紧急情况时难以改变运动状态,容易发生意外事故.军事方面,笨重的运输机需要小巧的战斗机保驾护航,是因为战斗机的机动性好,速度容易改变,能在格斗中占据主动地位.庞大的航空母舰需要许多小舰艇来护卫也是利用小舰艇的良好的机动性能.
在体育竞技场上,有许多项目要靠其灵巧取胜,像足球比赛,灵活性好的运动员常改变自己的运动路线,容易绕过对方的守卫队员去进球得分.自然界中自古以来就存在着激烈的竞争,许多运动就是靠其灵活性而生存.捕食者要有很强的爆发力才能捕到猎物,猎豹的爆发力很强(加速度很大),其速度能在几秒钟内增大到100km/h,许多猎物在它的一扑之下都难以幸免.被捕食者要想逃过追捕也需要有良好的灵活性,“动若脱兔”就是描述兔子在遇险时灵活脱逃的情形.为了提高加速时的加速能力,许多动物都勤奋锻炼以增强爆发力;人们在快艇上安装多个发动机以增强驱动力.从前面的几个例子也可以发现,质量小的物体的机动性能要好于质量大的物体.在以后的内容里,我们将研究影响加速度的原因.课件16张PPT。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?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.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。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。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t轴的夹角的大小来判断,夹角越大,加速度越大,夹角越小,加速度越小.(角度为锐角时)从v-t图像看加速度涉及的四种特殊图像速度、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.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1.关于加速度的概念,下列说法正确的是( )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。c课堂练习2.关于加速度的方向,下列说法确的是( )A.总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。C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( )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。B课堂练习4.由a=△V/△t可得( )A.a与△V成正比。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。CD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。课件41张PPT。1.5 速度变化快慢的描述
-加速度法拉利F2003 -GA赛车, 369km/h“飓风2000”战斗机, 2450km/h 普通的小型轿车和旅客列车,速度都能达到100 km/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。例如一辆小汽车在20 s内速度达到了100 km/h,而一列火车达到这个速度大约要用500 s。 谁的速度“增加”得比较快?它们的速度平均1 s各增加多少?小汽车的速度“增加”得比较快!速度0 100km/h(约28m/s)速度平均1 s 增加为速度0 100km/h(约28m/s)速度平均1 s 增加为羚羊 猎豹速度0 25m/s速度平均1 s 增加为速度0 30m/s速度平均1 s 增加为猎豹的速度“增加”得比较快!炮弹的速度变化,比飞机的速度变化快得多!速度0 300km/h(约83m/s)速度平均1 s 增加为速度0 250m/s速度平均1 s 增加为960620谁的速度大? 谁的速度变化得快? 再举出一些例子,说明“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。谁的速度的变化量大? 960620△v/△t(m·s-2)320.30.20你能从表中得到比较速度变化的快慢的方法吗?速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值有何意义? 再举出一些例子,说明“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。 “速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。 “速度大”,是指位置变化快 。“速度变化大”,是指末速度与初速度的差别大。“速度变化得快” ,是指单位时间内速度变化大。一、加速度 ⒈ 定义: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)⒉ 定义式:a ----加速度(时间△t范围内的加速度) ⒊ 物理意义:描述速度变化的快慢及速度变化的方向⒌ 分类:平均加速度与瞬时加速度⒋ 单位:在国际单位制中,加速度的单位是m/s2速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。二、加速度方向与速度方向的关系(直线运动)⒈ 速度的变化量△v
⑴ 定义: 末速度减去初速度
⑵ 定义式 △v = v2-v1
⑶ 作图法寻找 △vv1v2v1v2 △v 也有方向,
正负号的含义?① 加速直线运动②减速直线运动如图所示,求小球在碰撞过程中,速度的变化量?3m/s3m/s正方向1. 确定正方向2. 将速度表示出来3. 速度的变化量等于末速度减初速度,
即Δv=v2-v1 =-3m/s-3m/s=-6m/s,4. 结果的正负表示速度变化的方向v1 =3m/s,v2=-3m/s,二、加速度方向与速度方向的关系(直线运动)⒉ 加速度 (a = △v/△t )的方向
在变速直线运动中,若以初速度v1方向为正方向,
① 加速直线运动,a ___0,a的方向 ;
② 减速直线运动,a ___0, a的方向 。结论:加速度方向和速度变化量的方向相同,与速度方向无关。>与v1方向相同<与v1方向相反⒈ 速度的变化量△v
⑴ 飞机起飞前在地面上滑行,可以在30s内,速度由零增加到81m/s。那么,飞机起飞前的加速度为多少? ⑵汽车急刹车时,可以在3秒内速度由18m/s减小到零。那么,汽车急刹车时的加速度为多少?加速度的正、负的含义是什么呢?三、加速度大小与速度大小的关系 ⒈ 速度大,加速度不一定大;⒉ 加速度为零时,速度可以不为零; 结论:加速度与速度没有必然联系。加速度大,速度不一定大。速度为零时,加速度可以不为零。速度变化量大,加速度不一定大; 结论:加速度与速度变化量没有必然联系。四、加速度大小与速度变化量大小的关系 加速度大,速度变化量不一定大。⑴ 加速度就是增加的速度吗?
⑵ 加速度只能针对加速运动而言吗?
对减速运动适合吗?
⑶ 如何表示减速运动的加速度呢?思考与讨论 a、b分别是两个物体运动的v-t图像。哪个物体运动的加速度较大?为什么?五、从v-t 图象看加速度t1t2b
v(m/s)
Oa 从曲线的倾斜程度就能判断加速度的大小,比值?v/?t就是加速度的数值。 小三角形水平的直角边代表时间间隔?t,竖直直角边代表速度的变化量?v 。t/s五、从v-t 图象看加速度⒈ 从v-t图象的________看加速度的大小;
⒉ 由v-t图像计算加速度的大小。五、从v-t 图象看加速度思考:A、B两物体的速度哪个变化快?0.5m/s20.2m/s2v-t 图像的斜率就是加速度五、从v-t 图象看加速度1、前2s内的加速度为2、2s—4s的加速度为03、4s—6s的加速度为注意:加速度为负值表示速度减小,此时,加速度方向与速度方向相反减速运动的v-t图像应该怎样画呢?六、变化率⒈ 定义:⒉ 物理意义: 某量D的变化量△D与发生这个变化所用的时间△t 的比值△D/△t ,叫做这个量的变化率。 描述某量D的变化快慢,不表示某量D的变化量△D的大小。速度描述物体位置变化的快慢,即位移的变化率;位置速度变化的快慢变化的快慢加速度加速度描述速度变化的快慢,即速度的变化率。小结一、加速度1.定义:2.定义式:3.物理意义:4.单位:5.分类:二、加速度的方向1. 速度的变化量2.加速度的方向与速度变化量的方向相同⑴ 加速直线运动,加速度的方向与速度的方向?⑵减速直线运动,加速度的方向与速度的方向?三、从从v-t 图象看加速度D⒈ 下列说法正确的是 ( )
A. 物体速度改变量大,其加速度一定大
B. 物体有加速度时,速度就增大
C. 物体的加速度大,速度一定大
D. 物体速度的变化率大,加速度一定大⒉ 关于加速度的含义,下列说法正确的是( )
A. 加速度表示速度的增加
B. 加速度表示速度变化
C. 加速度表示速度变化快慢
D. 加速度表示速度变化的大小C⒊ 下列说法正确的是:
A. 加速度增大,速度一定增大( )
B. 速度变化越大,加速度越大
C. 物体有加速度,速度就增大
D. 物体的速度很大,加速度可能为零DCD⒋ 以下关于加速度的说法中,正确的是( )
A. 加速度为0的物体一定处于静止状态
B. 物体的加速度减小,其速度必随之减小
C. 物体的加速度增加,其速度不一定增大
D. 物体的加速度越大,其速度变化越快⒌ 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,可以为零
C、某时刻物体的速度为零,其加速度不可能为零
D、加速度很大时,运动物体的速度一定很大BC⒍ 一个物体的加速度为零,则该物体一定是 ( )
A. 静止不动
B. 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D⒎ 下列关于速度和加速度的叙述中,结论正确的是
A. 物体的速度越大,它的加速度也一定越大
B. 物体运动的加速度为零,它的速度也为零
C. 物体运动的速度改变越大,它的加速度也一定越大
D. 加速度的大小就是速度对时间的变化率的大小BD⒏ 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⒐ 如图所示是一个物体向东运动的速度图象。由图可知在0~10s内物体的加速度大小是 , 方向是 ,在10~40s内物体的加速度大小是 ,在40~60s内物体的加速度大小是 ,方向是 。3m/s2向东01.5m/s2向西10. 甲乙两物体的速度图象如图所示,由图可知a甲= ,a乙= ;t = 时,v甲= v乙;若
t = 时甲追上乙,再过1s乙在甲 (填前、后)方。0-1m/s-24s8s后11. 研究人员对刘翔110米栏夺冠全过程进行了研究分析,情况比较复杂.在这里,我们取三个可近似看作速度均匀变化的直线运动的阶段,第一个阶段:从起跑到起跑后到达第一个栏时,速度由零增加到9.53m/s,共用时间2.421s;第二阶段:从第八个栏到第十个栏时,速度由9.32m/s减小到8.81m/s,共用时间2.062s;第三阶段:最后的冲刺阶段,速度由8.81m/s增加到9.55m/s,共用时间1.507s。请计算各个阶段的加速度分别为多少?解:设刘翔前进方向为正方向,第一阶段:v01=0m/s,vt1=9.53m/s,t1=2.421s所以:第二阶段:v02=9.32m/s,vt2=8.81m/s,t2=2.062s所以:第三阶段:v03=8.81m/s,vt3=9.55m/s,t3=1.507s所以: “负号”指加速度方向与规定的正方向相反,即在这里与运动方向相反。课件9张PPT。第一章 运动的描述§1.5速度变化快慢的描述-加速度2003年12月11日大舒马赫驾驶着法拉利F2003-GA赛车,在空军基地的飞机场跑道上与著名战斗机“阵风2000”上演了一场 “巅峰对决”。思考:9
6
6
-20
03
2
0.3
-0.2
0问题2:谁的速度变化量(Δv)大?问题3:谁的速度变化快?问题1:谁的速度(V)大?速度变化量Δv (m/s)每秒速度变化量(m/s)【例题1】(1)某汽车10s内速度从5m/s增加到25m/s.求这个过程中加速度的大小和方向。
(2)如果遇到紧急情况刹车,2s内速度从25m/s减为零,求这个过程中的加速度。 【例题2】一只足球以10m/s的速度沿正东方向运动,运动员飞起一脚,使足球以20m/s的速度向正西方向飞去,运动员与足球的作用时间为0.1s,求足球获得的加速度。1、以下对于加速度的认识中,哪些是对的?
A、物体的加速度很大,速度可以很小
B、物体的速度为零,加速度可以不为零
C、加速度表示增加的速度
D、加速度为零时,速度必然为零
E、物体的速度越大,则加速度也越大
F 、物体的速度变化越大,则加速度越大
H、物体的速度变化越快,则加速度越大
I、物体加速度的方向,就是物体速度方向【注意】
1、在运算中必须规定正方向,通常以初速方向为正方向。则与正方向同向的物理量取为正,与正方向相反的物理量取为负。
2、速度变化量Δv=v-v0的运算一定是末速度减去初速度。
3、要注意分析加速度的方向及计算结果中的正、负符号的物理意义。从 v-t 图象看加速度t/s思考:A、B两物体哪个的加速度大?0.5m/s20.2m/s2V-t 图像的斜率(陡,缓)就是加速度1、前2秒内的加速度2、2s—4s的加速度3、4s—6s的加速度课堂小结:速度的改变量速度加速度表示运动的快慢表示速度的变化表示速度变化的快慢vΔv=v-v01.定义:速度的改变量跟发生这一改变所用的时间的比值2.公式:数值等于单位时间内速度的变化量的大小
与△v相同△△速度变化快慢的描述——加速度
一、选择题(每小题有一个或多个选项符合题意)
1.关于速度与加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.速度变化得越多,加速度就越大;B.速度变化得越快,加速度就越大;
C.加速度方向保持不变,速度方向就保持不变;
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小。
2.关于加速度的概念,下列说法中正确的是( )
A.加速度就是增加的速度;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.加速度就是物体速度的变化率。
3.一运动物体的速度、速率、加速度的说法中正确的是( )
A.可以速度不变而速率变化 ; B.可以速度不变而加速度变化;
C.可以速度变化而加速度不变;D.可以速度、速率、加速度都不为零,而且不变。
4.一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。
5.物体做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,就是说( )
A.物体速度的变化量是2m/s;
B.任意一秒内末速度是初速度的2倍;
C.在任意一秒钟内,物体的初速度可能比末速度大2m/s;
D.开始运动一秒后任意时刻的瞬时速度比一秒前的瞬时速度增加2m/s。
6.下列说法中的“快”,哪些是指加速度较大?
A.从高速公路走,很快就能到;B.刘翔的起跑是比赛选手中最快的;
C.运用ABS新技术,汽车能很快停下来;
D.协和式客机能在20000m高空飞行得很快。
7.物体作匀加速直线运动,加速度为2米/秒2,任1秒内( )
A.物体的加速度一定等于物体速度的2倍;
B.物体的末速度一定比初速度大2米/秒;
C.物体的初速度一定比前1秒内的末速度大2米/秒;
D.物体的末速度一定比前1秒内的初速度大2米/秒。
8.一个质点作匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.在相等的时间内位置变化相等;B.在相等的时间内速度变化相等;
C.在相等的时间内加速度变化相等;
D.即时速度大小不断改变,但方向一定是不变的。
9.作匀变速直线运动的物体,在某一段时间△t内经过的位移是△s,则△s/△t表示
A.物体在△t这段时间内的平均速度;
B.物体在△t这段时间末的瞬时速度;
C.物体在△t这段时间内速度的增加量;
D.物体在△t这段位移中点时的即时速度。
10.关于物体运动的速度和加速度,下列结论中正确的是( )
A.物体的速度越大,它的加速度也一定越大;
B.物体运动的加速度为零,它的速度也为零;
C.物体的运动速度改变越快,它的加速度也一定越大;
D.加速度的大小表示物体速度随时间变化的大小。
二、填空题(把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11.枪筒内的子弹在某一时刻的速度是100米/秒,经过0.0015秒速度增加到700米/秒,子弹的加速度是_____ __米/秒2。12.以速度18米/秒行驶的火车制动后经15秒停止,则火车的加速度为___ ______。
13.子弹以0.02秒的时间穿过某一木板,穿人木板前的速度是800米/秒,穿出木板后的速度是300米/秒,则子弹的加速度是___ ______。
14.A、B两个物体都以5米/秒的速度向东运动,经5秒后A的速度变为零,则A的加速度为_______,方向向____ _____;B的速度变为10米/秒,方向仍向东,则B的加速度为___ _____,方向向__ ____。
三、解答题(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
15.高一年级足球比赛中,一足球以12m/s的速度飞向球门,守门员在0.2s的时间内用双拳将足球以8m/s的速度反向击回去,足球在这段时间内加速度的大小为多少?方向怎样?
16.以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为6m/s2.求(1)汽车在刹车2s末的速度(2)汽车在刹车6s末的速度
17.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图象如图1甲所示,物体C、D运动的v-t图象如图1-21乙所示,由图象可以判断出四个物体各做什么样的运动?
18.试定性分析图2中甲、乙、丙、丁四图象所表示的物体的运动情况.
答案:
1、B 2、CD 3、C 4、B 5、D 6、BC 7、B 8、B 9、A 10、C
11、 4 .0×105 12、-1.2米/秒2 13、一2.5×104米/秒2 14、-1米/秒2,西,1米/秒,东
15、 选初速度方向为正方向,则
足球的加速度为
所以,加速度的大小为100m/s2,方向与速度方向相反
16、6m/s,0m/s 17、A表示物体作速度10m/s的匀速直线运动,B表示物体作速度3.3m/s的匀速直线运动,C表示物体作初速度为0加速度为3.3m/s 2的匀加速直线运动,D表示物体作初速度为15m/s加速度为1.7m/s2的匀减速直线运动.
18、甲表示在0~t1时间内作速度减小的变速直线运动,t1~t2时间内静止.
乙表示在0~t1时间内作加速度减小的加速直线运动,t1~t2时间内匀速直线运动.
丙表示在0~t1时间内作匀速直线运动(速度设为v),t1~t2时间内静止,t2~t3时间内作反方向速度大于v的匀速直线运动至回到原位置.
丁表示在0~t1时间内作匀加速直线运动(加速度设为a),t1~t2时间内作匀速直线运动,t2~t3时间内作加速度大于a的匀减速直线运动至速度为零。
速度变化快慢的描述----加速度 练习
1.下列说法中的“快”,哪些是指加速度较大?( BC )
A.从高速公路走,很快就能到 B.刘翔的起跑是比赛选手中最快的
C.运用ABS新技术,汽车很快就停下来 D.协和式客机能在20000米高空飞行的很快
2.物体沿一条直线做加速运动,加速度恒为2m/s2,那么( C )
A.在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的2倍
B. 在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2 m/s
C.在任意1s内,物体的末速度一定比初速度大2 m/s
D.第ns的初速度一定比(n-1)s的末速度大2 m/s
3.一个质点沿直线运动,初速度大小为2 m/s,末速度大小为4 m/s,则 (ACD ).
A.速度的改变量的大小可能是6 m/s
B.速度的改变量的大小可能是4 m/s
C.速度改变量的方向可能与初速度的方向相同
D.速度改变量的方向可能与初速度的方向相反
4.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是(B )
A.速度变化的越多,加速度就越大
B.速度变化的越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向就保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
5.以2 m/s的加速度做匀加速直线运动的物体,在每秒内 (C)
A.位移是2m, B.位移增加2m C.速度增加2 m/s D.加速度增加2 m/s2
6.一运动的物体的速度、速率、加速度的说法中正确的是 (C)
A.速度不变而速率变化 B.速度不变而加速度变化
C.速度变化而加速度不变 D.速度、速率、加速度都不为0,而且不变
7.一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到为零,则在此过程中( B )
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,位移达到最大值
8.质点在第1s末,第2s末,第3s末与第4s末的速度分别为0.8 m/s,1.6 m/s,3.2 m/s和6.4 m/s,那么,在这4s内质点做:( C )
A、匀速运动 B、匀加速运动 C、变加速运动 D、不能确定
9.物体做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2,就是说 ( D )
A、物体速度的变化量为2 m/s
B、任意1s内末速度都是初速度的2倍
C、在任意1s内,物体的初速度可能比末速度大2 m/s
D、开始运动1s后任意时刻的瞬时速度比1s前的瞬时速度增加2 m/s
10.如图所示,是A、B两个物体运动的速度图象,则下列说法中正确的是(ABD )
A、物体A的运动是以10m/s的速度匀速运动
B、物体B的运动是先以5m/s的速度与A同向
C、物体 B在最初得s内位移是10m
D、物体 B在最初得s内路程是10m
11.甲、乙两个物体在同一直线上做匀速直线运动的速度图象如图所示,由此可知
(1)甲和乙的初速度方向 ,大小之比是
(2)在t= s时刻两者的瞬时速度大小相等
(3)在前4s内甲运动的位移是 ,乙运动的位移是 。
(相同,3:1; 2; 8,8)
12.如图所示,为一个物体做匀变速直线运动的速度时间图象,试分析 的速度与加速度的变化特点。
答案:(开始计时时,物体沿与规定的正方向相反的方向运动,初速度v0=20m/s,并且是减速的,加速度a是正值,大小为10 m/s2,经过2s物体的速度减小为零,然后又沿着规定的正方向运动,加速度的大小、方向一直不变。此图可能反映的是规定向下的方向为正方向,将一个小球向上抛出的运动规律)
综合素质训练与测试
(时间50分钟 80分)
一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分,在每小题所给的答案中有一项或几项是正确的,选对但不全得2分)
1.以下对于加速度这个物理量概念的认识中,错误的是( )
A.加速度数值很大的运动物体,速度可以很小
B.加速度数值很大的运动物体,速度的变化量必然很大
C.加速度数值很大的运动物体,速度可以减小得很快
D.加速度数值减小时,物体运动的速度值也必然随着减小
2.根据给出的速度、加速度的正负,对具有下列运动性质物体的判断正确的是( )
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,物体先做减速运动后加速运动
D.v0>0、a=0,物体做匀速运动
3.关于匀变速直线运动中的加速度方向,下列说法中正确的是( )
A.加速度的方向总是与初速度的方向相同
B.加速度的方向总是与末速度的方向相同
C.加速度的方向总是与速度变化的方向相同
D.加速度的方向总是与位移的方向相同
4.如果物体在运动过程中的加速度恒定,则( )
A.物体的瞬时速度总与时间成正比
B.物体可能做加速运动也可能做减速运动
C.物体运动的方向不变
D.在相等的时间内,物体速率的增量相等
5.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大,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
6.有一个物体做直线运动,其速度——时间图像如图所示,从图中可以看出,物体加速度方向和速度方向相同的时间段是( )
A.0<t<2s B.2s<t<4s
C.0<t<2s和6s<t<8s D.0<t<2s和5s<t<6s
7.一个质点做变速直线运动的v-t图像如下图,下列说法中正确的是( )
A.第1s内与第5s内的速度方向相反
B.第1s内的加速度大于第5s内的加速度
C.OA、AB、BC段的加速度aBC>aOA>aAB
D.OA段的加速度与速度方向相同而BC段的加速度与速度方向相反
8.物体做减速运动,下列说法正确的是()
①速度的变化量的方向取负值,其意义为速度的变化率减小
②速度的变化量的方向取负值,其意义为速度的变化量的方向与初速度的方向相反
③加速度的方向取负值,表示加速度在逐渐减小
④加速度的方向与初速度的方向相反
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
二、填空题(共3小题,每小题5分,共15分,把最简结论填到横线上)
至少一道实验题(体现出新课标)
9.加速度:用来描述速度 的物理量。物体的加速度等于物体速度的变化与完成这一变化所用时间的比值,即a= 。
10.一质点做直线运动的v-t图像如图所示。质点在0~1s内做 运动,加速度为 m/s2;在1~3s内,质点做 运动,加速度为 m/s2;在3~4s内质点做 运动,加速度为 m/s2;在1~4s内质点做 运动,加速度为 m/s2;
11.一子弹用0.02s的时间穿过一木板,穿入时速度为800m/s,穿出时速度为300m/s,则子弹穿过木板的加速度为 .
三、论述计算题(共3题,共33分,解答要有必要的文字说明、方程式和重要的运算步骤,直接给结果的不得分。)
12.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g这一数值(取g=10m/s2)以警世人。意思是如果交通工具的加速度达到这个值,人将有生命危险。这么大的加速度,一般的车辆是达不到的。但在发生了交通事故时,就有可能达到这个数值。请你看下面的例子:
两辆摩托车的时速是36km/h,相向行驶而发生碰撞,碰撞时间为2×10-3s,请你判断以下驾驶员是否有生命危险?
13.下图所示为某物体做匀加速直线运动的v-t图像,根据图中的数值。请你算出物体运动的加速度的大小,并用v1=10m/s,v0=6m/s,t=20s,Δv=4m/s写出加速度a的一般表达式。
14.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度为2cm的遮光板。然后他利用气垫导轨和数值毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.31s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.13s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为3.60s,请你根据上面他通过实验得到的数据,为他计算出滑块的加速度.
参考答案:
选择题:1、BD;2、D;3、C;4、BD;5、D;6、A;7、CD;8、D;
填空题:9、变化率、;10、匀加速直线、4、匀减速直线、-2、反方向匀加速直线运动、-2、匀变速直线、-2;11、2500m/s;
论述与计算题:12、有危险;13、①a=②a=14、解答:滑块通过第一个光电门的速度v1==,滑块通过第二个光电门的速度v2==,滑块加速度a==0.025m/s2.
1.5速度变化快慢的描述——加速度
1.下列关于加速度的描述中,正确的是……………( )
A.加速度在数值上等于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.速度方向为正,加速度方向为负
D.速度变化越来越快,加速度越来越小
2.下列说法正确的是…………………………( )
A.加速度增大,速度一定增大 B.速度变化量越大,加速度就越大
C.物体有加速度,速度就增加 D.物体速度很大,加速度可能为零
3.对于质点的运动,下列说法中正确的是………………( )
A.质点运动的加速度为零,则速度变化量也为零
B.质点速度变化率越大,则加速度越大……
C.物体的加速度越大,则该物体的速度也越大
D.质点运动的加速度越大,它的速度变化量越大
4.下列说法中正确的是…………………………( )
A.物体有恒定速率时,其速度仍可能有变化
B.物体有恒定速度时,其速率仍可能有变化
C.物体的加速度不为零时,其速度可能为零
D.物体具有沿x轴正向的加速度时,可能具有沿x轴负向的速度
5.一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,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
6.一质点做匀变速运动,初速度大小为2m/s,3s后末速度大小变为4m/s,则下列判断正确的是…………………………………( )
A.速度变化量的大小可能小于2m/s B.速度变化最的大小可能大于2m/s
C.加速度大小可能小于6m/s2 D.加速度大小一定大于6m/s2
7.关于加速度,下述说法中正确的是…………………( )
A.加速度的大小与速度的大小无必然联系
B.加速度的方向与速度的方向可能相同,也可能相反
C.加速度很大时物体速度可能很小
D.加速度大的物体速度变化一定很大
8.下面关于加速度的说法中正确的是…………………( )
A.加速度就是物体增加的速度
B.加速度就是速度变化的大小
C.加速度是用来描述速度变化快慢的物理量
D.加速度的方向要由速度变化的方向来定
9.物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动,经4 s滑回原处时速度大小仍为 5 m/s,则物体的速度变化为________,加速度为_______。(规定初速度方向为正方向)
10.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要标志。汽车从一定的初速度v0加速到一定的末速度vt,用时越少,表明加速性能越好,下表是三种型号汽车的加速性能的实验数据,请求出它们的加速度。
汽车型号
初速度
(km·h--1)
末速度
(km·h--1)
时间
(s)
加速度
(m·s--2)
某型号高级轿车
20
50
7
4吨载重汽车
20
50
38
8吨载重汽车
20
50
50
11.一个物体做直线运动时的速度图线如图1—5—6所示,则物体在OA段运动性质是___________,加速度是________m/s2;AB段的运动性质是____________,加速度是________m/s2;BC 段的运动性质是____________,加速度是________m/s2。
12.某轿车行驶的最大速度是某卡车最大速度的2倍,
它们由静止开始做匀加速直线运动并达到最大速度,
卡车所用时间是轿车所用时间的3倍.求轿车的加速
度与卡车的加速度大小之比.
13.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直线运动,经10s速度达到108 km/h。
(2)以40 m/s的速度运动的汽车,从某时刻起开始刹车,经8 s停下。
(3)沿光滑水平地面以10 m/s的速度运动的小球,撞墙后以同样的速率反方向弹回,与墙接触的时间为0.2 s。
14.(05上海)科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,下图(a)是对应的位移一时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度一时间图线,如图(b)中图线l、2、3、4、5所示.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是______________________。
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做__________运动,表中X处的值为_________。
(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做_________运动,最后“小纸杯”做:___________运动。
(4)比较图(b)中的图线l和5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:_______________________________________________________________________。
时间(s)
下落距离(m)
0.0
0.000
0.4
0.036
0.8
0.469
1.2
0.957
1.6
1.447
2.O
X
跟踪练习参考答案:
1.A;2.D;3.AB;4.ACD;5.B;6.BC;7.ABC;8.CD;9.-10m/s,-2.5m/s2; 10.1.2,0.2,0.17;11. 匀加速直线运动,6.7,匀速直线运动,0,匀减速直线运动,-10;12.6:1;13.(1)a1=3 m/s2,(2)a2=-5 m/s2,(3)a3=-100 m/s2;14. (1)作出假设,搜集证据,(2)匀速运动,1.937,(3)加速度逐渐减小的加速运动,匀速运动,(4)图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)。
1.关于物体的下列运动中,不可能发生的是( )
A.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大
B.加速度方向不变,而速度的方向改变
C.加速度大小不变,方向改变,而速度保持不变
D.加速度和速度都在变化,加速度最大时速度最小;加速度最小时速度最大
答案:C
2.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的有( )
A.加速度越大,速度越大
B.速度变化量越大,加速度也越大
C.物体的速度变化越快,则加速度越大
D.速度变化率越大则加速度越大 答案:CD
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“增加出来的速度”
D.加速度反映速度变化的快慢,与速度无关 答案:D
4.对以a=2m/s2作匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是 ( )
A.在任意1s内末速度比初速度大2m/s
B.第ns末的速度比第1s末的速度大2(n-1)m/s
C.2s末速度是1s末速度的2倍
D.ns是的速度是(n/2)s时速度的2倍 答案:AB
5.下列说法中,正确的是( )
A.物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里变化的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是加速度不变的运动
D.加速度方向不变的运动一定是匀变速直线运动 答案:C
6.做匀减速直线运动的物体,10s内速度由20m/s减为5m/s.求10s内物体的速度变化和加速度.
解:设初速度方向为正方向.
10s内物体的速度变化为
△v=vt-v0=(5-20)m/s=-15m/s
即速度变化的大小为15m/s,△v为负值表示速度变化的方向与初速度的方向相反.
物体的加速度为
a=△v/t=(-15/10)m/s2=-1.5m/s2
即加速度的大小为1.5m/s2,a为负值表示加速度的方向与初速度的方向相反.
7.计算下列运动中的物体的加速度
(1)某飞机的起飞速度是50m/s,由于其地面跑道的限制,要求飞机在8S内离开跑道,求飞机起飞时的最小加速度.
(2)一辆汽车正以54km/h的速度行驶,因发生紧急情况关闭油门,刹车后做匀减速直线运动,经5S停止.
解析:(1)飞机从跑道滑行起飞的末速度是vt =50m/s,滑行的最长时间t=8s.由题意知飞机由静止起动,v0=0
据加速度公式a=△v/△t=(vt-v0)/t=[(50-0)/8]m/s2=6.25m/s2
(2)汽车做匀减速直线运动的初速度,v0=15m/s,末速度vt=0,时间t=5s.若规定初速度方向为正方向,则火车的加速度a=△v/△t=(vt-v0)/t=[(0-15)/5]m/s2=-3m/s2 式中负号表示加速度方向与初速度方向相反.
8.如图所示v-t图象,表示质点做______运动,它的初速度为______,加速度为______,前20s内的加速度是______,第30s末的加速度_______。
(匀减速直线,30m/s,-1m/s2,-1m/s2, -1m/s2)
第五节 速度变化快慢的描述——加速度
【教学目标】
1.理解加速度的概念,能利用加速度的公式进行定量计算。
2.知道加速度是矢量以及方向的判定。知道速度、速度改变量与加速度的区别。
3.知道什么是匀变速直线运动。能从匀变速直线运v-t图象理解加速度的意义。
【重点难点】
重点:1.理解加速度的概念。了解变化率的含义。
2.利用图象来分析加速度的相关问题。
难点:加速度的矢量性。
【教学过程】
引入: 匀速直线运动是一种最简单的运动形式,谁的速度变化快?
(一)加速度
概念的引入:为了描述物体运动速度变化的快慢,可以用速度的变化量与发生这一变化所用的时间的比值来表示,我们把这个比值称为加速度。
1.定义:速度的变化量与发生这一改变所用时间的比值。即速度的变化率。
公式:(强调,且为矢量)
(学生根据公式导出加速度的单位、加速度的矢量性)
2.单位:m/s2,m·s-2
3.加速度是矢量,方向与速度的变化量方向相同。
在直线运动中,速度的方向始终在一条直线上,速度的“+”“-”即表示的方向。若取初速度v0的方向为正方向。
⑴在加速直线运动中vt>v0,a>0表示a方向与v方向相同;
⑵在减速直线运动中vt<v0,a<0表示a方向与v方向相反。
结论:a与v方向相同→加速直线运动;a与v方向相反→减速直线运动。
典例1:
过渡:在变速直线运动中,加速度也可能发生变化,即物体的速度有时增大得快,有时增大得慢。因此加速度也有平均加速度与瞬时加速度之分。
4.匀变速运动:加速度不变的运动叫匀变速运动。在这种运动中,平均加速度与瞬时加速度相等。
典例3:
5.v、Δv与a的区别
⑴速度:,描述物体运动的快慢和方向,对应于某一时刻。
⑵速度的变化:,描述速度变化的大小和变化的方向,对应于某一过程。
⑶加速度:,即速度的变化率,反映速度变化的快慢和方向。
⑷a与v、Δv三者的大小无必然关系
速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大;速度变化量大,加速度不一定大;加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度可以不为零。
典例4:
(二)v-t图像与加速度
通过v-t图像不但能够了解物体运动的速度随时间变化的情况,还能求出物体的加速度。
典例5:
【典型例题】
典例1:下列关于加速度的描述中,正确的是( AD )
A.加速度在数值上等于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.速度方向为正,加速度方向也一定为正
D.速度变化越来越快,加速度越来越大
总结:物体是“加速”还是“减速”,取决于加速度方向与速度方向是否一致。
典例2:物体做匀加速运动的加速度为2m/s2,那么( C )
A.在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.在任意一秒内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
D.第ns的初速度一定比第(n-1)s的末速度大2m/s
典例3:皮球以6m/s的速度向右与墙壁撞后,经0.1s被墙向左弹出,弹出速度大小为5.8m/s,求皮球在这段时间内的平均加速度。
解:以向右为正方向,则v1=6m/s,v2=-5.8m/s。
∴平均加速度的大小为118m/s2,方向向左。
典例4:关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( B )
A.速度越大,速度的变化就越大,加速度就越大
B.速度变化越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变(举例:竖直上抛运动)
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
总结:⑴对于速度,要明确v,Δv,Δv/Δt的区别;⑵加速度的方向与速度的变化量的方向相同,与速度的方向无必然联系;⑶物体是“加速”还是“减速”,取决于加速度方向与速度方向是否一致。
典例5:如图所示是一个物体运动的速度图象。由图可知在0~10s内物体的加速度大小是 3m/s2 ,方向是 与速度方向相同 ;在10~40s内物体的加速度为 0 ,在40~60s内物体的加速度大小是 1. 5m/s2 ,方向是 与速度方向相反 。
【作业】
1.上本:P31
速度改变快慢的描述 加速度
一、教学目标
1、理解加速度的概念,理解加速度是表示速度矢量变化快慢的物理量;明确加速度的定义、公式、符号和单位.
2、明确加速度是矢量,加速度的方向始终跟速度改变量的方向一致.
3、明确加速度跟速度、速度改变量的区别.
二、重点难点
加速度概念既是重点,又是难点,要弄清加速度与速度、速度改变量之间的区别,理解加速度是如何描述速度矢量改变快慢的.
三、教学方法
比较、分析、归纳
四、教学过程
(一)概念引入
实例:某铅球运动员在投出铅球时,可在0.2s内使铅球的速度由零增加到17m/s,而迫击炮射击时,炮弹在炮筒中的速度在0.005s内由零增加到250m/s,在这两种运动中,速度改变量各为多少?哪一个速度变化得快?
解析:用v0表示物体开始时刻的速度(初速度),用vt表示末了时刻的速度(末速度),t表示完成速度改变所经历的时间,那么Δv=vt-vo表示物体速度的改变.为了描述速度改变的快慢,应该比较速度对时间的变化率,即速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值.
速度m/s
速度改变m/s
vt-v0
速度变化率m/s2
(vt-v0)/t
初速度v0
末速度vt
铅球
0
17
17-0=17
(17-0)/0.02=85
炮弹
0
250
250-0=250
(250-0)/0.005=5×104
从上面的计算可以看出,速度改变量vt-v0能够描述物体在时间t内速度改变了多少,但不能描述速度改变的快慢,而比值(vt-v0)/t能够描述物体速度改变的快慢,为此,引入加速度的概念.
(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,即
a =(vt-v0)/t
式中vt、v0分别表示质点的末速度和初速度,t是质点的速度从vo变化到vt所需的时间,a表示质点的加速度.
2、物理意义:加速度是表示速度矢量改变快慢的物理量,其大小在数值上等于单位时间内速度的改变.
3、单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2.
4、加速度不但有大小,而且有方向,是矢量,加速度的方向与速度改变量Δv的方向相同.
在变速直线运动中,速度的方向始终在一条直线上,取初速度v0的方向为正方向.
(1)若vt>v0,速度增大,a为正值,表示a的方向与v0的方向相同;
(2)若vt(三)匀变速直线运动中的加速度
在匀变速直线运动中,速度是均匀变化的,比值(vt-v0)/t是恒定的,即加速度a的大小、方向不改变.因此,匀变速直线运动是加速度不变的运动.
(四)在v-t图象中认识加速度
加速度在大小上等于速度对时间的变化率,因此在匀变速直线运动中,v-t图象的斜率等于质点的加速度,如图中甲图象的加速度a1=2m/s2,方向与初速度方向相同;乙图象的加速度a2=-2m/s2,负号表示其方向与初速度方向相反.
(五)讨论:比较速度v、匀变速直线运动中的速度改变Δv、和加速度a.
V
Δv
a
定义式
s/t
vt-v0
(vt-v0)/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= vt-v0
速度改变与时间的比值
速度对时间的变化率
方向
质点运动的方向
可能与v0方向相同也可能与v0方向相反
与Δv方向相同
单位
m/s
m/s
m/s2
与时间的关系
与时刻对应
与时间间隔对应
不随时间改变
(六)课堂练习
1、教材第30页练习五:(1)、(2)、(3)、(5)
2、以下对于加速度的认识中,哪些是对是?
A、物体的加速度很大,速度可以很小
B、物体的速度为零,加速度可以不为零
C、加速度表示增加的速度
D、加速度为零时,速度必然为零
解:以图示匀加速直线运动为例,质点加速度不随时间而变,而速度与时刻对应,且均匀增加,在t=0时刻,v0=0,而加速度不等于零,其大小等于图象的斜率,可见A对,B对,而C错,当物体作匀速直线运动时,其加速度为零而速度不为零.D项错误.
正确选项为A、B
(七)课堂小结
定义:a =(vt-v0)/t
物理意义:描述速度改变的快慢
加速度a 方向:与Δv方向一致
单位:m/s2
在v-t图象中的几何意义:图象的斜率
(八)课外作业
教材练习五:(4)
速度变化快慢的描述——加速度
一、学情分析
加速度的概念,对于刚迈上高中门槛的初中学生来讲,实在是太抽象!首先在日常生活中,多数情况下,学生只涉及到运动多少路程、位移,运动有多快?很少碰到速度变化有快慢之分的现象,可以说不学物理,在头脑中是不会自发的形成“加速度”的概念;其次,学生抽象思维能力不高,对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清;最后,在教学过程中学生往往只重结果,轻过程,再通过大量的习题来死记结论,如果这样,学生的思维能力将得不到培养。
二、教材分析
加速度是联系动力学和运动学的桥梁,机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到。利用一节课的时间把它讲清讲透是不可能的事,使学生心理上自动接受并运用,这是循序渐进的过程,所以把平均加速度和瞬时加速度一笔带过,和速度时间图像都留到第二课时处理。
三、教学目标
知识与技能:
1.知道物体的速度变化是有快慢之分的,理解加速度的含义及物理意义。
2.知道加速度单位的符号和读法,会用公式a=ΔV∕Δt来解决一些简单的实际问题。
过程与方法:
1.经历通过分析数据,归纳总结得出加速度的过程
2.采用演示、类比、比喻等一切手段帮助学生理解加速度的意义
情感态度价值观:
1.培养学生抽象思维的能力,能对事物进行具体分析和判断,使学生了解物理推理过程的逻辑美。
2.调动学生参与教学过程,培养学生的思维能力,调动学习物理的兴趣。
四、教学重、难点
重点:加速度的概念及物理意义。
难点:加速度的物理意义。
五、教学方法
类比、比喻,分析讨论、启发式教学。
六、教学过程
1、引入新课
日常生活中我们常见的运动,速度一般都是变化的,举例:公共汽车起动时,短跑运动员起跑,飞机起飞和降落等等。这些物体的速度变化都要控制在一个合理的竖直范围内,所以研究物体速度变化的快慢是很必要的,我们这节课就来研究物体速度变化的快慢。看一组数据:
(出示小黑板)
小黑板上所列的是五个物体的运动情况,它们都是同学们所熟悉,身边发生的事。请同学们判断一下,谁速度改变最快,谁速度改变最慢。
初速度∕m.s-1
经过时间∕s
末速度∕m.s-1
A自行车下坡
2
3
11
B 公车出站
0
3
6
C舰艇出航
0
20
6
D火车出站
0
100
20
E飞机飞行
30
10
300
(学生思考,教师提示在初中时,两个物体运动的快慢是如何比较的。)
方法一:比较A、B,经历的时间Δt一样,甲的速度变化量为9m∕s,乙的速度变化量为6m∕s,经过类比后,得到A速度改变较快。
方法二:比较B、C它们的速度变化量都为6m∕s,但所用的时间不一样,进行类比后,所用时间越少的,速度改变快,得出B的速度变化的快。
方法三:比较C、D它们的速度变化是不同的,经历的时间也不一样,那么如何比较呢?可以计算平均每秒速度的变化量,即单位时间内速度变化多的速度改变快。
师:通常情况下,比较速度改变的快慢,物体所用的时间不一样,速度的改变大小也不一样,此时,我们都可以计算平均每秒钟速度的变化量。即第三种方法具有普遍意义。并由此算出以上四个物体每秒速度变化的数值分别为:3,2,0.3,0.2,27。
则速度改变的快慢就不言而喻了。
通过以上的比较,速度的改变量除以所用的时间,可以反映出物体速度改变的快慢,我们把这个比值叫加速度。
2、新课教学
⑴定义:加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。
⑵公式:,且
师:解释与的含义,另外速度的变化量与时间的比值也叫速度的变化率(见P31科学漫步)。公式出来后,单位也确定,它是一个复合单位,与学生共同分析,得出国际单位和常用单位以及读法。
⑶单位:还有
请两个同学把小黑板上的A、B的加速度算出来,下面的同学计算丙、丁的加速度,要有过程。
( 这一过程非常重要,借此学生可熟悉公式、单位,教师也可从巡视中发现错误,并引出加速度的物理意义。)
进行规范,并给出正确答案,
师生共同分析,结合定义,得出物理意义;并让学生说出其它数值的含义。
⑷物理意义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,其数值越大,表示速度改变越快。
讨论:加速度是矢量还是标量呢?为什么?方向如何规定?
学生讨论后,师生在一起得出速度是矢量,速度的变化量ΔV也是矢量,单位时间内速度的改变量也是矢量,所以a方向与ΔV的方向相同。
问:那么计算时,如何体现出加速度的方向?下面以典型例题进行说明:
典型例题:在一次事故中,小车以10m∕s的速度向一面墙撞过去,碰撞时间为0.1s,
1.如果墙不牢固,墙被撞倒后的一瞬间,车仍以3m∕s向前冲去,求碰撞过程中的加速度?
2.如果墙很牢固,车与它碰撞后的一瞬间,以5m∕s的速度被弹回来,求这一碰撞过程中的加速度?
(先让学生做,然后让成绩是好、中、差的三个学生报出第2小题答案,估计答案都不对)
师:(大声讲出)三个学生的答案都不对,以引起学生关注解题过程。
1.(略)
2.解:以小车开始运动的方向为正方向,V1=10m∕s, 因为未速度与开始运动的方向相反,且速度为矢量, ∴ V2= -5m∕s 则ΔV= -15 m∕s ∴a=(-15)∕(0.1)m∕s2=-150 m∕s2
即:此时加速度大小为150 m∕s2 ,负号表示a方向与车开始运动的方向相反。
⑸加速度的方向 加速度的方向与速度改变量的方向相同。加速直线运动,加速度的方向与速度方向相同;减速直线运动与速度方向相反。
师:引导学生阅读书本,知道加速度也分为平均加速度和瞬时加速度,并且加速度保持不变的运动叫匀变速运动。引导学生阅读P30页表格上所列的加速度,对其中一些数值进行分析,一定要结合物理意义及方向来巩固以上内容。
(继续例举一些有趣的实用的例子加以介绍,以激发同学们学习物理的热情)
对加速度a的进一步认识:
3、课堂练习
1.物体的速度变化越大,则物体加速度就越大。(错。结合前面小黑板所举的例子,比较乙与丙可知此结论不对。)
2.物体的速度很大时,加速度不可能为0。(错。结合小黑板所举的例子,如丁,虽然飞机速度很大,但加速度却为0)
3.物体的加速度在减小,而速度可能在增加。
师:对于第3题,结论是对的,同学们一时可能很难理解,举这样的例子进行类比。例如:每个人从出生的那天身高是逐渐增加的,随着年纪的增加,身高增加的幅度越来越小,但是身高是越来越高的。
生:身高一直在增加,增加的程度在变小。
师:“增加的幅度”相当于加速度,“身高”相当于物体的速度,加速度在减小时,速度反而有可能在增加,以后在学过动力学知识后,对此会有更深的了解。
5、课堂小结
通过本节的学习,我们要牢牢理解加速度和速度的区别,在于意义不同,前者是描述速度改变的快慢;后者是描述运动快慢。对于直线运动,计算时一般要规定初速度的方向为正方向,把方向用正负号来表示,便于进行矢量运算,那么加速度的方向才不会出现错误。
6、课后作业
七、板书设计
一、加速度
1定义:加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。
2公式:,且
3单位:还有
4物理意义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,其数值越大,表示速度改变越快。
5加速度的方向 加速度的方向与速度改变量的方向相同
① 加速直线运动,加速度的方向与速度方向相同
② 减速直线运动与速度方向相反
八、教学反思
本节课从数据入手,让学生亲自参与了概念的得出过程,体现了新课改的精神,培养了学生抽象思维的能力,数据处理能力,总结和概括能力,能对事物进行具体分析和判断。果断的对教材进行了处理,把平均加速度和瞬时加速度一笔带过,和速度时间图像都留到第二课时处理,突出了本节课的重点,更有利于突破本节课的难点。
加速度概念的探究式教学设计
高中物理新课程标准在课程目标上的基本理念之一就是:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。”应当说,在高中物理新教材中蕴含着众多的培养学生探究能力的资源。高一新教材《速度改变快慢的描述 加速度》就是其中一例。 《速度改变快慢的描述 加速度》比较合理地安排在学生已知匀变速直线运动之后,这给学习加速度这一概念降低了台阶,但笔者认为,不能简单地由匀变速直线运动简单得出加速度这一概念,正如《教师用书》中所述“加速度是力学中的重要概念之一,也是高中一年级物理课中比较难懂的概念”,所以,我们必须改变教学策略,更好地落实知识和能力的培养。探究式教学不失为一种好的方法,在实际应用中收到了很好的效果,现将本课的设计思路展示给大家。
一、构思过程 这一节是概念课,但加速度的概念不像质点等概念那样,质点概念虽然抽象,但由于学生有直觉思维为基础,还是比较容易理解的,而加速度这个概念具有“动态性”,对学生来说更加抽象,更加难以理解,应更讲究教学策略。
一般对概念课的教学方法有: (1)直接给出概念或定义,然后对此进行巩固练习,加深理解。 (2)提供一大堆数据或物理现象,归纳出共同点,然后给出概念,再巩固练习,加深理解。 对加速度概念的得出应采取第二种方法较好,因为。它是从易到难,从现象到本质,从形象到抽象,符合学生的思维发展规律,容易为学生所接受,具有探究性的特点;然而,许多教师认为,概念是人为规定的,作为学生,用不着再去探究了,但是我想,让学生用探究的方法,“走”一遍加速度概念的建立过程,应当是学生掌握加速度概念的最有效途径。而且,这也是创新精神的反映。所以,这节课围绕着“探究性”而展开。 遇到的第一个问题是,要得出加速度概念所需的一系列速度值从何而来? 绝大多数教师的方法是提供一堆现有数据或自己“造”一堆数据,然后用列表形式展示给学生,再由教师归纳得出。这种方法虽然有效,但它缺乏科学性和可靠性,学生会认为教师在“造假”,为避免这种不必要的质疑,最好的方法是进行实验,现场采集数据。这样,既体现物理是以实验为基础的学科,体现了真实性,可靠性,又能激发学生的学习积极性;那么,如何把物体运动的速度测出来呢?由于实验室没有现成的测速度的仪器,必须要设计一个实验,而且要求实验精度高(准确),速度快(省时间),因为一节课只有45分钟。 然而,设计测速度的实验本身就是一个很好的探究资源,所以,我特意安排在课前要求同学们设计一个测速度的实验方案,结果上课回答时学生提供了很多方案,主要如下: (1)利用交通警察查违章超速车辆的测速仪。 (2)把汽车上的速度仪表拆下来装到所研究的物体上。 (3)以汽车为研究对象,我们坐在汽车内看速度仪读数据。 (4)在玩具汽车上装一套定时装置,使其能每隔相等的时间滴下一滴墨水在下面的轨道上,只要测量两滴墨水之间的距离就可算出速度。 (5)利用匀速直线运动的公式:S=vt,如果测定斜面上A、B、C、D、E等各点的速度可用水平面上物体运动的位移除以所用的时间。然后变换倾角。再测各点速度,如上图。 我不禁感慨,当任学生的思维驰骋时,会想出这么多的方案,有的,简直快要发明打点计时器了(在这节课之前还未曾提到打点计时器)。 但是学生提的这些方案可操作性不够,于是类似地我提出了自己的方案:利用气垫导轨和数字计时器,向学生说明测量物体的挡光时间,再用挡光片的宽度除以时间即为物体在挡光处的瞬时速度,利用两只数字计时器可以测定一处挡光到另一处挡光的时间段,这既测出了某个位置的速度,也测出了两个速度变化所用的时间,就可以比较速度变化的快慢了。配以事先做好的Authorware课件,将测得的时间输入课件,很快可得速度值。 在肯定学生提出的方案的同时,说明我的这种方案是费时少,精度高,但学生很难懂其原理,这里再借助多媒体动画向学生解释原理,清楚又易懂,如图2。 那么,怎样引课呢? 为充分调动学生的积极性和使学生的思维发展能循序渐进,不感觉知识出现的突然性和为什么要有加速度概念等一系列问题,设计了一组直观感受的实验,让学生在磕磕碰碰中学知识;对图3(a)说明:看这个小球在轨道上的速度在慢慢的增大。(强调慢慢)。对图3(b)说明:这个小球在这个轨道上的速度增大得较快!(强调增大快) 问:请大家比较这两个小球的速度变化的快慢情况?由于无法用肉眼看出,给学生设置了障碍,设置了悬念,并在学生猜想与假设的基础上进行自主地探究。 到这里,整节课的思路已基本形成,即:学生主观感受(感受什么呢?让他们感受的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)──猜想与假设──提供物理模型──设置障碍实验──实验测量──分析数据──得出加速度的概念这样一条探究之路。这一条探究之路其实已落实了本节课的重点:加速度的概念及理解。 本节课的难点:加速度方向的理解如何来突破呢?我的做法是:通过具体的例子,如,A车在2秒的时间内速度由10m/s变为15m/s,则它的加速度是多大?B车在3秒的时间内速度由10m/s变为2.5m/s,则它的加速度是多大?先让学生感受,让学生分组讨论,让他们自主认识到加速度只有大小还不能说明具体问题,要说明具体问题一定需要另一个因素,这一因素即为加速度的方向,使学生有恍然大悟,豁然开朗之感。 为使物理知识回归生活,向学生介绍“死亡加速度”的实例,分析和讨论为什么赛车手在比赛时要带上头盔,开汽车时要带好安全带等,适时进行交通安全教育。
二、教学设计 课题:五、速度改变快慢的描述加速度 教学目标:1.知识目标: a.理解加速度的概念,加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义符号、公式单位。 b.理解加速度是矢量,知道加速度的方向确定法,会区分加速度与速度、速度的变化、速度的变化率之间的关系。c.会用匀变速直线运动的图像求加速度。2.能力目标: 培养学生逻辑思维能力,运用数学知识分析问题、解决问题的能力。3.德育目标:增强学生的交通安全意识。
教学重点:加速度的概念及理解
教学难点:加速度方向的理解。
教具:气垫导轨、光电门(四只)、数字计时器(两只)、斜槽轨道、小球、多媒体课件教学过程: 1.例举物体的运动:(多媒体动画) ①火箭升高,②汽车停止,③小球运动 请学生观察、分析得出:物体有速度、速度在变化、速度改变有快有慢。 2.观察障碍实验:两小球运动无法用肉眼观察区分谁的速度改变快。 3.猜想与假设 4.实验测速:①介绍实验装置②介绍实验原理③实验操作并记录数据。 5.分析实验数据,得出比较速度改变快慢的依据(教师引导,学生分组讨论、组长发表意见) 6.加速度概念得出。 ①文字语言描述加速度 ②数学语言描述加速度 ③通过具体例子让学生体会到加速度有方向,说明加速度方向的确定和加速度正负的物理意义。 7.通过具体数据表格说明匀变速直线运动是加速度不变的运动。 8.通过例题分清加速度与速度、速度的变化、速度的变化率之间的关系。 9.通过有趣的实例体会加速度的实际应用。 作业布置:课后第3、4、5题。 综上所述,在对《速度改变快慢的描述加速度》探究式教学设计时,体现了新课程标准所要求的科学探究的几个要素:提出问题──猜想与假设──制定计划与实验设计──进行实验与数据收集──交流与合作──分析与论证这一思路。讲究教学策略,让学生进行探究式的学习,学生才会学得“更好、更快、更高兴”。
《速度变化快慢的描述-加速度》(说课教案)
【课题】人教版高一物理第一册第二章第5节加速度
【教学目标】
一、通过自主学习、探究理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,并导出加速度的公式,单位。
二、理解加速度是矢量, 能以加速度的方向判断一个运动是加速运动还是减速运动,以及a、Δv、v的区别。
三、能利用v-t图像计算加速度,会根据图像斜率比较加速度大小,即取相同的Δt,对应的Δv大小不同,a也不同。并理解加速度的意义。
四、让学生经历科学探究过程,敢于参与师生之间、学生之间的交流、讨论,敢于表达自己个人的观点。让学生逐步掌握一些科学的学习方法,培养探索未知世界的精神。
【重点、难点分析】
一、加速度的概念、定义是探究的重点。为减少学习的难度,宜从匀变速直线运动的例子特别是数字例子引入,并通过计算1s内物体速度的变化量得到速度变化的快慢,即加速度。
二、本节课的教学难点是对速度变化量的方向和加速度方向的理解。只要求学生认识到若a>0,能使物体速度增加;若a<0能使物体速度减小。学生不习惯矢量概念,难以理解vt与v0的矢量差,需要通过生动的实际例子加以说明。
【主要教学过程设计】
一、引入问题进行讨论(15分钟)
1.物体速度改变的快慢程度有很多与日常生活密切相关的事例
绿灯亮的时候,公交车和电瓶车一起起步。描述现象:
(会发现电瓶车很快就跑到公交车前面了,过了一会儿公交车又追上了电瓶车。)
2.怎么判断速度变化的快慢?
教师提示:我们学速度的时候当时是怎么判断运动快慢的?有何启发?
学生讨论,师生交流
3.讨论总结 :
⑴比较从车起步到前进了1米位移以后的速度。(另类加速度:单位位移内速度的改变量,学生能回答出来的可能性很小),历史上有些科学家为了描述速度的变化快慢曾用过另类加速度。
⑵从车起步到1秒后比较它们的速度大小,(或从起步到速度均达10km/h所用的时间)现在我们描述速度变化的快慢统一用第二种,即加速度
结合板书可以形象地表示以上两点的确可以判断速度变化的快慢。
4.速度改变量的比较(列表比较)
0秒
1秒末
2秒末
3秒末
4秒末
电车
火车
小汽车
卡车
飞机
3.0m/s
30.0m/s
0m/s
8.0m/s
500m/s
4.8m/s
30.03m/s
5.0m/s
6.0m/s
500m/s
6.0m/s
30.6m/s
10.0m/s
4.0m/s
500m/s
7.0m/s
30.9m/s
14.5m/s
2.0m/s
500m/s
7.5m/s
31.2m/s
18.5m/s
0m/s
500m/s
然后引导学生进行计算和比较:
计算火车和卡车在第1秒内、第2秒内、第3秒内的速度变化量,火车和卡车虽然都做匀变速直线运动,但速度变化的快慢程度有所不同,
⑴火车做加速运动 Vt > V0,由图可知ΔV= Vt-V0> 0
⑵卡车做减速运动 Vt < V0,由图可知ΔV=Vt-V0< 0
速度是矢量, v0、△v、vt遵守矢量的平行四边形法则,卡车和火车只是特殊情况,并给出任意的v0、vt,要求学生能用平行四边形法则求△v。(平行四边形法刚开始可能要求比较高,视学生情况而定。)
二、加速度的引入(5分钟)
再让学生计算火车和卡车在第1秒内、前2秒内、前3秒内的速度变化与时间的比值引入加速度的概念
提问:刚才我们的计算火车和卡车在第1秒内、第2秒内、第3秒内的速度变化量采用了怎样的方法?
学生:比较每个物体在相同时间内速度的改变量有多大。
教师:回答得很好。你们再计算一下火车和卡车在第1秒内、前2秒内、前3秒内的速度变化与时间的比值
定义:物体速度的变化量Δν与发生这一变化所用时间Δt的比值,叫做物体运动的加速度。加速度用字母表示
公式: 公式中
单位: m/s2 或 ms-2
读法:公共汽车的加速度为2m/s2,读作“2米每二次方秒”。
三、a的方向与ΔV、V方向的关系(10分钟)
在卡车的加速度计算中所出现的负号怎么解释呢?(加速度不但具有大小,而且有方向,是个矢量)
速度是矢量,时间是标量,他们的比值加速度也是矢量
⑴火车做加速运动时 Vt > V0,由图可知ΔV= Vt-V0> 0 ,a=ΔV/Δt > 0 ,a与ΔV方向相同,也与V0方向相同。
⑵卡车做减速运动时 Vt < V0,由图可知ΔV=Vt-V0< 0 ,a=ΔV/Δt < 0 ,a与ΔV方向相同,与V0方向相反。
结论:a>0,物理做加速运动,a<0,物体做减速运动,a与ΔV方向相同。
通过做下题加深对加速度方向的理解
(1) 图像a、b分别表示物体做何种运动?
(2) a物体3s内速度改变量Δν是多少?方向与其速度方向是什么关系?
(3) b物体5s内速度改变量Δν是多少?方向与其速度方向又是什么关系?
(4) a、b物体运动加速度分别为多少?方向又怎样?
四、平均加速度和瞬时加速度的导出(5分钟)
通过计算电车和小汽车第1秒内、前2秒内、前3秒内的加速度会发现它们大小不同
定义:平均加速度它反映物体在一段时间内速度变化的平均快慢
若要求物体在某一时刻的速度变化快慢又该怎么办呢?
我们可以在这一时刻附近取一小段时间,求这一小段时间内的平均加速度。这个平均加速度比较接近要求的瞬时加速度,而且所取的时间段越短,平均加速度就越接近瞬时加速度,当所取的时间段△t足够短时,平均加速度就足够接近瞬时加速度,在物理上我们称这个平均加速度就是瞬时加速度。
定义:瞬时加速度(Δt足够小),简称加速度
反过来说明电车和小汽车在加速过程中加速度是在改变的!
五、判断题和思考题(加深对加速度的理解 5分钟)
1.加速度大则速度变化大,加速度小则速度变化小,加速度等于0则速度不变化
2.加速度大则速度大,加速度小则速度小,加速度等于0则速度等于0
3.速度为零,加速度是否一定为零?加速度为零,速度是否一定为零?试举例说明。
4.加速度逐渐变小,物体的速度是否一定减小?加速度逐渐变大,物体的速度是否一定变大?
解释绿灯亮的时候,公交车和电瓶车同时起步后的现象。
【作业】
P30练习五3、4、5
【教学后记】
由于加速度对初学者来说是很难理解的概念,本课程主要通过师生互动让学生知道引入加速度的目的,从而更好的理解加速度的概念。注重的是加速度的引入,另外另类加速度也提出了,目的是培养学生的思维,当然会对学生造成干扰,所以教学过程中尽量少提另类加速度,学生有兴趣的话可以课后问。整体下来,时间可能比较紧张,教学过程中可以把第四部分瞬时速度和平均速度留到下节课讲解。