课件39张PPT。1.假设下列交通工具都做直线运动,观察表格所给的数据,讨论:(1)上述五种常见的交通工具,速度如何变化?
提示:A、B、C中速度都增大,D中速度减小,E中速度不变.
(2)若用v1表示初速度,用v2表示末速度,速度的变化量如何表示,它是一个矢量还是标量?
提示:设初速度方向为正方向,速度的变化量Δv=v2-v1,Δv是一个矢量.(3)五种交通工具,哪种速度变化得最快?可以通过哪些方法比较速度变化的快慢?
提示:①自行车每秒速度改变 m/s2=3 m/s2,即速度每秒增加3 m/s;
公共汽车每秒速度改变 m/s2=2 m/s2,即速度每秒增加2 m/s;
舰艇每秒速度改变 m/s2=0.3 m/s2,即速度每秒增加0.3 m/s;火车每秒速度改变 m/s2=-0.2 m/s2,即速度每秒减小0.2 m/s;
飞机速度不变,做匀速直线运动,速度的变化量Δv=0;
故自行车下坡时速度变化得最快.②a.相同时间t内比较速度的变化量Δv,Δv大的速度变化得快;
b.速度变化量Δv相同的情况下,比较时间t,t小的速度变化得快;
c.Δv不同,t也不同的情况下,比较单位时间内速度的
变化量,即比较 大的速度变化得快.(4)试分析加速度的物理意义是什么?
提示:每秒钟速度的变化量就等于加速度,所以加速度是描述速度变化快慢的物理量.2.请思考:加速度a大,速度的变化量Δv一定大吗?a的大小与Δv的大小有何关系?
提示:(1)加速度的大小由速度变化量Δv的大小和发生这一变化所用时间t共同确定,所以加速度a大,速度的变化量Δv不一定大.
(2)加速度a的大小与速度变化量Δv的大小无必然联系,加速度并不表示增加的速度,而是表示速度变化的快慢. 3.请结合1中的问题分析加速度a的大小与速度v的大小的关系.
提示:加速度a大表示速度变化快,并不表示速度v大.例如,1中自行车的加速度大于飞机的加速度,但自行车的速度小于飞机的速度;反之,速度v大,加速度a也不一定大.例如1中飞机匀速飞行的速度为300m/s,速度很大,但速度v不变化,加速度a为零.所以加速度a的大小与速度v的大小没有必然的联系.4.试讨论速度、速度的变化量、速度的变化快慢三者的物理意义有何不同?
提示:速度v描述的是物体运动(位置变化)的快慢和方向;速度的变化量Δv表示速度变化的大小和方向;而速度的变化快慢在数值上等于单位时间内速度的变化,又叫速度的变化率,其实就是加速度,描述速度变化的快慢和方向. 【知识归纳】v、Δv、a三者间的大小关系
(1)速度的变化量Δv与速度的大小v无必然的联系.速度大,速度的变化不一定大.
(2)加速度的大小与速度的大小及速度变化的大小都无必然联系.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.一、对平均加速度与瞬时加速度的理解
1.平均加速度:速度的变化量与发生这一变化所用时间
的比值,即a= (此式是加速度的定义式或计算式,并非决定式).平均加速度与时间相对应,其粗略反映了物体速度变化的快慢,为矢量,其方向与速度的变化量方向一致.
2.瞬时加速度:物体在运动过程中某时刻(或某位置)的加速度,具体反映了物体速度变化的快慢,是矢量,方向与速度瞬时变化方向一致.二、对变化率的理解
1.定义:自然界中某量D的变化可以记为ΔD,发生这一变化所用的时间记为t,变化量ΔD与t的比值就是这个量对时间的变化率.
2.表示某量变化的快慢,不表示该量变化的大小.如速度的变化率表示速度变化的快慢,即加速度的大小,不表示速度变化的大小;位移的变化率表示位移变化的快慢,即速度的大小,不表示位移变化的大小.典例1 (2011·洛阳高一检测)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.物体运动的速度改变越大,它的速度一定越大
B.物体运动的加速度为零,它的速度也一定为零
C.物体运动的速度改变越小,它的速度一定越小
D.加速度的大小表示物体运动速度随时间的变化率的大小解答本题需要注意以下三点:
(1)明确加速度的定义式的含义;
(2)明确加速度与速度的关系;
(3)明确速度与速度变化量的关系.【规范解答】选D.物体的速度改变越大,指的是Δv越
大,而Δv=v2-v1,所以速度改变越大,速度不一定越
大,速度改变越小,它的速度不一定越小,A、C错误;
物体运动的加速度为零,物体可能静止,也可能做匀速
直线运动,B错误;a= 加速度的大小等于速度的变化
率的大小,D正确. 【变式备选】(2011·南昌高一检测)做加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对任意1 s来说,下列说法中不正确的是( )
A.某1 s末的速度比该1 s初的速度大3 m/s
B.某1 s末的速度比该1 s初的速度大3倍
C.某1 s末的速度比前1 s末的速度大3 m/s
D.某1 s末的速度比前1 s初的速度大6 m/s【解析】选B.根据加速度的定义式a= 可知物体在任
意1 s内速度的变化量vt-v0=Δv=at=3 m/s,即任意1 s末
的速度比该秒初的速度大3 m/s,任意1 s末的速度不是
该秒初的速度的3倍,A、C正确、B错误;某1 s末与前
1 s初相差2 s,故某1 s末的速度比前1 s初的速度大
6 m/s,D正确.所以不正确的是B.1.思考讨论以下问题:
(1)做加速运动的火车,在40 s内速度从10 m/s增加到
20 m/s,那么火车在这40 s内速度的改变量是多少?火车的加速度是多少?加速度方向与速度改变量方向有什么关系?提示:40 s内火车速度的改变量为Δv=20 m/s-10 m/s=
10 m/s,为正值,说明Δv方向与速度v方向相同,
a= m/s2=0.25 m/s2,也为正值,说明a的方向与v的方向相同.加速度方向与速度改变量方向相同.(2)汽车紧急刹车时做减速运动,在2 s内速度从10 m/s减小到零,那么汽车在这2 s内速度的改变量是多少?汽车的加速度是多少?加速度方向与速度改变量方向有什么关系?
提示:汽车做变速直线运动,2 s内速度的改变量为Δv′
=0-10 m/s=-10 m/s,为负值,说明Δv′方向与速度v方
向相反.a′= m/s2=-5m/s2,为负值,说明a的方向与v的方向相反.加速度方向与速度改变量的方向相同.2.试分析加速度是矢量还是标量,为什么?若是矢量,它的方向与哪个物理量的方向相同?
提示:加速度是矢量,由于加速度既有大小、又有方向,所以加速度是矢量,它的方向与Δv的方向相同.3.试分析:当物体做加速直线运动时,加速度方向和速度方向相同还是相反?物体做减速运动呢?
提示:当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.4.物体做加速还是减速直线运动与加速度大小有无关系?为什么?
提示:物体做加速运动还是减速运动,取决于加速度的方向与速度方向的关系.至于加速度的大小,只决定速度变化的快慢,不决定物体是加速还是减速.其关系如下:
(1)a和v0同向,做加速运动,a大,v增加得快;a小,v增加得慢.
(2)a和v0反向,做减速运动,a大,v减小得快;a小,v减小得慢.加速度的计算及方向的处理方法
(1)以某个运动物体为研究对象.
(2)选取相应运动过程为研究过程,并明确初、末速度v0、vt及时间t.
(3)选取正方向(一般以初速度方向为正方向),判定v0、
vt的正、负后代入a= 求解加速度.
(4)若a<0表示a的方向与规定的正方向相反,若a、v同向,则物体做加速运动,反之则为减速运动.典例2 (2011·宜宾高一检测) 篮球以10 m/s的速度水平地撞击篮板后以8 m/s的速度反向弹回,球与篮板的接触时间为0.1秒,则篮球在水平方向的平均加速度大小为多少?方向如何?求解此题应把握以下三点:
(1)选取正方向,明确初末速度的大小及方向.
(2)由加速度的定义式a= 求加速度大小.
(3)由a的正负判断加速度的方向.【规范解答】取8 m/s的速度方向为正方向,则v0=
-10 m/s,vt=8 m/s
由加速度的定义式a= 得:a= m/s2=180 m/s2
方向与8 m/s的方向相同 【变式备选】(双选)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的速度比物体A的速度变化得快
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】选B、D.加速度是矢量,其正负号只表示方向,不代表大小.B的加速度大,速度变化快,故B正确.物体是加速还是减速运动,与加速度的正负无关,取决于加速度与速度的方向关系,同向时加速,反向时减速,所以D正确.1.(双选)下列说法正确的是( )
A.由a= 可知,a与Δv成正比,与t成反比
B.由a= 可知,物体加速度的方向与Δv的方向相同
C.加速度就是物体增加的速度,表示物体速度变化的多少
D.Δv/t叫速度变化率,就是加速度【解析】选B、D.根据a= 可知,在t一定的情况下,a
与Δv成正比,在Δv一定的情况下,a与t成反比,A错
误;加速度是矢量,其方向与Δv的方向相同,B正确;
加速度a= 叫速度的变化率,表示速度变化的快
慢,不表示速度变化的多少,C错误,D正确.2.(2011·宣城高一检测)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.加速度表示速度变化的大小
B.物体的速度为零,加速度也一定为零
C.运动物体的加速度越来越小,表示速度变化越来越慢
D.运动物体的加速度越来越小,表示物体运动的速度也越来越小【解析】选C.加速度表示速度变化的快慢,加速度小,表示速度变化得慢,加速度大,表示速度变化得快,A错误,C正确;加速度的大小与速度的大小没有必然的联系,B、D错误.3.下列关于加速度的理解正确的是( )
A.加速度表示运动物体速度大小变化的快慢程度
B.只要加速度不为零,物体的速度就在增加
C.加速度表示速度的变化量
D.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量【解析】选D.加速度表示速度变化的快慢程度,所以A、
C错;加速度不为零,速度可能增加,也可能减小,所以
B错;据加速度的定义式a= 可知D对.