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§1.5 速度变化快慢的描述——加速度
【学习目标】
知识与技能
1.理解加速度的意义,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量.知道它的定义、公式、符号和单位,能用公式a=△v/△t进行定量计算.
2.知道加速度与速度的区别和联系,会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动.
3.理解匀变速直线运动的含义,能从匀变速直线运动的v—t图象理解加速度的意义.
过程与方法
1.经历将生活中的实际上升到物理概念的过程,理解物理与生活的联系,初步了解如何描述运动.通过事例,引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实,提出为了描述物体运动速度变化的快慢,引入了加速度概念的必要性,激发学习的兴趣.
2.帮助学生学会分析数据,归纳总结得出加速度.
3.从速度一时间图象的角度看物体的加速度,看倾斜直线的“陡度”(即斜率),在实践中学会应用数据求加速度.
情感态度与价值观
1.领会人类探索自然规律中严谨的科学态度,理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义,培养区分事物的能力及抽象思维能力.
2.培养合作交流的思想,能主动与他人合作,勇于发表自己的主张,勇于放弃自己的错观点.
【学习重点】
1.加速度的概念建立和加速度与匀变速直线运动的关系.
2.加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向.
【知识要点】
1.加速度的物理意义:反映运动物体速度变化快慢的物理量。
加速度的定义:速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值,即a =Δv/Δt=(v2-v1)/Δt。
加速度是矢量。加速度的方向与速度方向并不一定相同。
2.加速度与速度是完全不同的物理量,加速度是速度的变化率。所以,两者之间并不存在“速度大加速度也大、速度为0时加速度也为0”等关系,加速度和速度的方向也没有必然相同的关系,加速直线运动的物体,加速度方向与速度方向相同;减速直线运动的物体,加速度方向与速度方向相反。
3.还有一个量也要注意与速度和加速度加以区分,那就是“速度变化量”Δv,Δv = v2 — v1。Δv越大,加速度并不一定越大,还要看所用的时间的多少。
4.在“速度-时间”图像中,加速度是图线的斜率。速度图线越陡,加速度越大;速度图线为水平线,加速度为0。
【问题探究】
1、在匀变速直线运动中,速度指的是什么速度?
答:是某时刻(或某位置)的瞬时速度。
2、速度的改变量指的是什么?
答:速度由v0经一段时间t后变为vt,那νt -ν0的差值即速度的改变量。用Δν表示。
3、Δν越大,表示速度的变化量越大,即速度改变的越快。对吗?为什么。
答:不对。△ν大,如用了很长的时间,速度改变也不快。要比较谁的速度改变的快慢,必须去找统一的标准比较。比如,比较物体匀速运动速度的大小,必须用单位时间作出统一标准区衡量,要比较速度改变的快慢,也必须找单位时间内的速度的改变量。加速度是表示速度改变的快慢,而不是指速度变化的多少,只有用速度的变化和时间的比值,即单位时间内该量变化的数值(变化率)才能表示变化的快慢。
【典型例题】
[例1]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?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?
解析:
[例2] 下列说法正确的是 ( D )
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
[例3]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?
解析:v-t 图像的斜率就是加速度
【规律总结】
会用a=△v/△t去求加速度的大小,并且能根据物体的运动规律找出加速度方向,会分析出匀变速直线运动是运动物体受恒力、加速度为恒量、速度随时间均匀变化的运动
【当堂反馈】
1.一辆以10m/s速度向东行驶的汽车。如开始刹车经过2s停止,则汽车速度变化的大小是_________m/s,方向是_________,加速度大小为_________m/s2,方向是_________。
2.质点从静止开始作匀加速直线运动,经5s后速度达到 10m/s,然后匀速运动了 20s,接着经 2s匀减速运动后静止,则质点在加速阶段的加速度是______ m/s2,在第 26s末的速度大小是____m/s。
3.汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2m/s2,则汽车经3s时速度大小为______m/s;经5s时的速度大小是______m/s;经 10s时的速度大小是______m/s。
4.一辆电动自行车的加速度与速度方向相同,若加速度不断减小,则速度不断______,位移不断______,当加速度减小到零时,速度达到______。
5.关于加速度,下列说法中正确的是 ( )
A.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量
B.加速度是描述物体速度变化的物理量
C.加速度是指增加的速度
D.物体运动的速度随着加速度的减小而减小
6.下列所描述的运动中,不可能的是 ( )
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
7.下列情况中物体运动的加速度方向与速度方向相反的是 ( )
A.升空时的火箭 B.进站时的地铁
C.起跑时的短跑选手 D.沿光滑斜面下滑的小车
8.下列情况中加速度最大的是 ( )
A.列车在50s内速度从8m/s增加到18m/s
B.汽车启动后5s 末速度表指示在36km/h
C.玩具子弹由静止加速至50m/s用了0.1s
D.飞机着陆时以60m/s初速度滑行了20s才停下
9.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时的速度是n/2s时速度的2倍
10.火车以10.0m/s的速度开始下坡,在下坡路上得到0.20m/s2的加速度,行驶到坡底时,速度为15.0m/s。求火车经这段坡路所用时间。
11.一只足球以水平速度4m/s滚向墙壁,被墙反向弹回,弹回的速度大小也是4m/s,碰撞时间为0.2s,设弹回的方向为正方向,求足球的加速度。
【参考答案】
1. 10 向西 5 向西
2. 2 5
3. 4 0 0
4. 增大 增大 最大值
5. A 6. C 7. B 8. C 9. A
10.
11.
【反思】
收获
疑问
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