高中物理必修I
第五节-速度变化快慢的描述-加速度
第一章 运动的描述
复
习
描述运动的几个物理量
第1个 位移
第2个 速度
今天我们来学习第三个
描述物体运动时位置改变的
描述运动快慢
它又是用来描述运动的什么特征?
问题的发现
在我们的周围有许多的物体 做变速运动
踢出去的球在地面滚动时越来越慢,速度越来越小
火车启动时运动得越来越快
汽车关闭发动机后速度越来越小……
如:从空中下落的物体运动得越来越快,速度越来越大
问题的引入
火车质量很大,火车启动与小轿车启动时都在做加速运动,速度都在增加,谁的速度增加快?
答:小轿车
不踩单车后,刹闸与不刹闸比较哪种情况下单车减速减得快?
答:刹闸时
以上现象说明了什么?
物体速度的变化(加速或减速)有快慢之分
1 、加速度的定义
加速度
速度的变化量
对应的时间
物体的速度的变化有快慢之分
末速度一初速度
对应的时间
定义公式
a
=
ΔV
t
=
Vt —V?
t
单位: m/S?
加
速
度
物理意义:加速度是描述速度变化快慢的物理量
例1 、小轿车向东行驶,启动时速度由0增加到10m/s,花时间2秒钟,求其加速度
10–0
2
5(m/s ?)
解:
方向
向东
例2、汽车向东行驶、紧急刹车时速度由18m/s下降到2m/S用时2秒钟,求其加速度
2–18
2
— 8(m/s ?)
解:
方向
向西
问:负号表示什么意思?
加速度有方向,是矢量
a>0
V0
Vt (Vt > V0)
a<0
V0
Vt (Vt < V0 )
2、加速度a是矢量
①加速直线运动时,加速度的方向与速度的方向相同,a>0,取+号
②减速直线运动时,加速度的方向与速度的方向相反, a < 0,取—号
③加速度的方向与速度的改变量ΔV(=Vt—V0)的方向相同
重大发现
a>0
a<0
V0
Vt (Vt < V0 )
V0
Vt (Vt > V0)
一些物体的加速度
初速度V0
末速度Vt
时间 t
速度的变化量ΔV =Vt-V0
谁的速度变化快
火车启动时
0
18m/s
90s
汽车紧急刹车时
12m/s
2m/s
2s
飞机匀速
400m/s
完成下列表格
a
t
V
=
D
18m/s
— 10m/s
0
0.2
— 5
0
慢
快
0
通过以上数据请分析以下说法
速度大的物体加速度是否一定大?
速度变化大的物体加速度是否一定大?
速度变化快的物体加速度是否一定大?
重大发现:
3. ①速度大的物体加速度不一定大
②速度变化大的物体加速度 不一定大
③速度变化快的物体加速度一定大
④匀速直线运动的加速度a = 0
⑤加速度为0时速度不一定为0
既然匀速运动的加速度为0。显然,变速运动的加速度一定不为0 ,下面我们来学习一种比较简单的变速运动
时间t /s)
0
5.0
10.0
15.0
20.0
速度v (m/s)
2
4
6
8
10
有一辆汽车在公路上直线行驶,一位观察者测定以下结果:
分析数据,你有什么发现?
观察与思考:
①速度随时间的增加而增加;是变速运动
②每5s内的速度都增加2m/s。或者说,在相等的时间t(每5s)内汽车的速度变化量(ΔV)相等( 2m/s ),也就是说它的速度随时间均匀变化,象这样的变速运动,物理学中称之为匀变速运动
③每段的加速度都相同,都是0.4m/s2
物理概念:做变速直线运动的物体若在相等的时间内速度的改变量相等,这样的运动叫匀变速直线运动
思考
匀变速直线运动的加速度有何特点?Why?
重大发现:
4.匀变速直线运动的加速度a 恒定(大小、方向均不变)
匀变速直线运动的速度—时间图象(V-t)
时间t /s)
0
5.0
10.0
15.0
20.0
速度v (m/s)
2
4
6
8
10
有一辆汽车在公路上做匀变速直线,由下面数据画速度—时间图象
V/ms-1
8
6
4
2
0
5
10
15
20
t/s
重大发现:
5、匀变速直线运动的速度时间图象( V–t 图)是一条倾斜直线,通过图象可以求加速度大小
6、在速度-时间图象中图线倾斜程度反应加速度a的大小,越倾斜,加速度a越大。
图线1和图线2的倾斜程度不同,表示什么物理意义?
V/ms-1
8
6
4
2
0
5
10
15
20
t/s
画出另一辆汽车运动的速度时间图象
时间t
( s)
0
5.0
10.0
15.0
20.0
速度v (m/s)
2
4
6
8
10
另一汽车
0
4
8
12
16
①
②
重大发现:
0
1
2
3
4
5
t/s
V
5
10
15
20
7、V-t图象中直线倾斜方式(方向)不同,意味着加速度方向相反。
再画物体运动的速度-时间图象
有一个做直线运动的物体,其速度随时间变化规律是V=5t,(V的单位为m/s,t的单位为秒)试画出它的速度时间图象
如果一个人在0时刻的速度是20m/s,在4秒内匀变速运动速度变0,后又反向运动,它的速度时间图象你是否会画?
①
②
①②两图象表示的物体运动特点有何不同?
重大发现:
0
1
2
3
4
5
t/s
V
5
10
15
20
A
B
P
AB两图线的交点P表示什么意思?
8、速度-时间图象相交点表示在该时刻速度相等
重大发现:
3、认识物体运动的速度-时间图象
B物体在4s时刻速度为0,加速度是否为0?
9、物体速度为0时,加速度不一定为0
重大发现:
V
t
又画物体运动的速度-时间图象
请大体画出以下四种情况下的V-t图象
①速度V在增加,加速度a也在增加
②速度V在增加,而加速度a在减小
③速度V在减小,加速度也在减小
④速度V在减小,而加速度a在增加
①
②
③
④
意思是速度增加得越来越快了
意思是速度增加得越来越慢了
意思是速度减小得越来越慢了
意思是速度减小得越来越快了
10、①速度增大时,加速度不一定增大
②加速度增大时,速度不一定增大
③速度减小时,加速度不一定减小
④加速度减小时,速度不一定减小
重大发现:
V
t
①
②
③
④
练习
4m/s
3m/s
1.足球以8m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,若踢球时间为0.2s,飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是多少?
—100m/s2
2、物体做匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么在任意1s内( )
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.物体的末速度一定比前1s内的未速度大2m/s
D.物体的末速度一定比前1s内的初速度大2m/s
C
练习
3.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
D
练习
4.下列所说的运动情况,可能的是 ( )
A.物体的加速度增大,其速度也增大
B.物体的加速度减小,其速度也减小
C.物体的加速度增大,但速度减小
D.物体的加速度减小,但速度增大
ABCD
练习
5、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
练习
6、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
练习
7、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
练习
课堂小结:
速度的改变
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
v
Δv=vt-v0
1、定义:速度的改变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
3、单位:m/s
2
课后作业:
1、课后问题与练习:1、2、3、4
2、优化设计!