第五节 速度变化快慢的描述 加速度
1.理解加速度的物理意义,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量。知道平均加速度和瞬时加速度。
2.通过对日常生活中有关加速度的实例的分析,进一步体会变化率的概念及表达方式。
3.理解匀变速运动的意义,能用v-t图象表示匀变速直线运动,并能通过图象确定加速度。
教学目的:
初始速度v0(m/s)
经过时间t (s)
末了速度v (m/s)
速度变化量Δv (m/s)
每秒速度变化量(m/s)
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
思考
9
6
6
20
3
2
0.3
0.2
问题3:如何来表示速度增加的快慢?
问题1:小球两次各做什么运动?它们的不同之处在哪里?
问题2:谁的速度“增加”得快?
演示实验:让小球分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动.
新课引入
速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
(1).定义:
(3).定义式:
△v
a= ——
△t
v – v0
= ———
t
(4).单位:
米每二次方秒
m/s
2
-2
m s
.
或
(2).物理意义:
表示速度改变快慢的物理量。
1、加速度
等于单位时间内速度的改变量的大小
与△v相同
(5).矢量
大小:
方向:
v0——开始时刻物体的速度
v——经过一段时间t时的速度
注:在运动过程中,加速度保持不变的运动叫做匀变速运动,在这种运动中,平均加速度与瞬时加速度相等。
(6).平均加速度与瞬时加速度
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、足球以水平速度v=10m/s击中球门横梁后以v/=8m/s的速度水平弹回,与横梁接触的时间为0.1s,求足球在此过程中的平均加速度。
解:设初速度为正方向则:V0=10m/s V=-8m/s t=0.1S
根据:
=(-8m/s-10m/s )/0.1S=-180m/s2
答:足球的平均加速度大小为180/s2,方向与V。相反。
△v
a= ——
△t
v – v0
= ———
t
【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。
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。
△v
a= ——
△t
v – v0
= ———
t
例题3: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
2、加速度和速度的区别
(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.
AD
例4、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
例5、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
BC
C
3、从 v-t 图象看加速度
t/s
思考与讨论:图中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象,哪个物体运动的加速度比较大?
V-t 图像的斜率(陡,缓)就是加速度
△v
aa= ——
△t
△v
ab= ——
△t
>
O
v/m·s-1
t/s
4
6
2
4
6
2
1、前2秒内的加速度
2、2s—4s的加速度
3、4s—6s的加速度
例6: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
V0
(m/s)
△t
( s )
V
(m/s)
△V
(m/s)
A、自行车下坡
2
3
11
B、公共汽车出站
0
3
6
9
6
V0
(m/s)
△t
( s )
V
(m/s)
△V
(m/s)
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
6
9
6
V0
(m/s)
△t
( s )
V
(m/s)
△V
(m/s)
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
6
20
9
6
V0
(m/s)
△t
( s )
V
(m/s)
△V
(m/s)
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
E、飞机匀速飞行
300
10
300
0
9
6
6
20
V0
(m/s)
△t
( s )
V
(m/s)
△V
(m/s)
△v/△t (m/s2)
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
E、飞机匀速飞行
300
10
300
3
2
0.3
0.2
0
9
6
6
20
0
课堂小结
速度
表示物体的运动快慢
速度的改变
公式
加速度
物理意义
定义
公式
单位
矢量性
匀变速直线运动的特点
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
练习一
1、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
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
练习二
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
练习三
练习四
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
? 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
头脑风暴
?
分组讨论
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?
“速度快”“速度变化大”“速度变化得快”描述的是同种的情况吗?
二 加速与减速的加速度
1、审视速度的变化 △v
(1)表达式 △v = vt-v0
(2)作图法寻找 △v
Δ
v
v0
vt
Δ
v
v0
vt
体会: △v 也有方向,
正负号的含义
二 加速与减速的加速度
1、审视速度的变化 △v
(1)表达式 △v = vt-v0
(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 加速与减速的加速度
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、匀变速直线运动:_____不变的运动
矢
运动方向相同
运动方向相反
a
⑴速度大,加速度不一定大;
加速度大, 速度不一定大。
⑵加速度为零,速度不一定为零;
速度为零,加速度也不一定为零
1、加速度和速度的区别
①它们的含义不同
速度描述的是位置变化的快慢
加速度描述的是速度变化的快慢
②看它们的大小情况
加速度大小和速度大小没必然联系;但 若a不为零,V一定变化
飞机和子弹
加速度 a = ( vt - v0 ) / t
2、加速度和速度的变化量
所以:速度变化量大,加速度不一定大;
速度的变化量Δv = vt - vo
加速度是速度对时间的 变化率
a 与Δv 也无直接联系,但a与Δv 的方向一致。
1.一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
2.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
扩展练习
C
D
3.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
BD
3.加速度的基本概念
(学生阅读课本解决)
⑴定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,
它等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值.
定义式:a=(vt-v0)/t
v0初速度,vt末速度,a加速度.
单位:m/s2 读作“米每二次方秒”.1m/s2究竟有多大?
⑵加速度的方向:
①加速度的方向和速度改变量的方向相同.
②加速直线运动加速度的方向和初速度的方向相同,为正值.
③减速直线运动的加速度方向和初速度方向相反,为负值.
速度改变快慢的比较
初始速度/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
E、飞机在天空飞行
300
10
300
F、 100M运动员起
跑
0
0.6
12
速度的变化量
联想物体位置的变化量、位移是如何表示的?
分别表示什么意思呢?
如何比较物体速度变化的快慢?
1、在A、B中它们经过的时间相等(都是3s),A速度变化量大于B的速度变化量,在时间相等的情况下速度变化量大的物体速度改变的快,即自行车的速度改变的要比公共汽车快。
△v = v2 — v1
2、在比较B和C时,它们的速度变化量相等,但B经过的时间比C短,在速度变化量相等的情况下运动时间短的物体速度改变的比较快,即汽车比舰艇的速度改变要快。
但在比较C和D时,火车的速度和舰艇的变化不相等,经过的时间也不相等,要比较它们速度改变的快慢?
计算它们平均每秒钟 速度的变化量,即单位时间
内速度变化多的物体速度改变快!
和速度里面一样,用比值法。
速度的变化量
速度的变化量
平均每1s速度的增加量
速度增加的快慢程度
A、自行车下坡
9
3 m/s
很快
B、公共汽车出站
6
2 m/s
较快
C、某舰艇出航
6
0.3 m/s
较慢
D、火车出站
20
0.2 m/s
最慢
E、飞机在天空飞行
0
0
没有变化
F、 100M运动员起跑
12
20m/s
最快
加速度( )
1、定义: 速度变化量与发生这一变
化所用时间的比值
2、公式:
说明: v2—末速度, v1—初速度,
Δv=v2-v1 是速度的改变量
3、物理意义:
表示速度变化快慢的物理量
思考: 速度变化大与快是否一样
速度变化率
4、单位:
m/s2
读作:米每二次方秒
提示:加速度是表示速度改变的快慢,而不是指速度变化了多少,只有用速度的变化和时间的比值,即单位时间内该物理量变化的数值(变化率)才能表示变化的快慢。
例1、飞机的速度由0 增加到300 km/h ,飞机的速度变化了多少?若这一变化所用时间为30s 则飞机的加速度为多少(即飞机速度平均每秒增加多少 )?
解:
1、
2、
例2、 迫击炮射击时,炮弹在弹筒中的速度在0.005s 就可以从0增加到250m/s ,这时迫击炮的加速度为多少?
解:
加速度分为 平均加速度 和 瞬时加速度
一段时间内的加速度
某个时刻或某个位置的加速度
二、方向问题谈讨:
加速度是矢量还是标量,为什么,方向(有谁来决定)与谁方向一致?
v1
v2
△v
v1
v2
△v
汽车加速时
汽车减速时
△v>0时,a> 0
△v<0时,a< 0
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
3
-3
-5
-8
3
-3
-5
2
3.5
7
加速度m/s2
1
-1
-1
2
总结:
1、加速度的方向与速度变化量的方向相同。
2、加速直线运动时,加速度方向与速度方向相同。
3、减速直线运动,加速度方向与速度方向相反。
说一说
某物体在开始的一段运动中速度不断增大,接着它的速度又慢慢地减少了,于是有人认为,这是由于开始一段时间的加速度大,后来加速度变小了,因此速度才变小了。请你谈谈对他的看法?
练习一:
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
( C )
练习2
某物体做匀加速直线运动,已知加速度为
2 m/s2 那么在任意1s 内( )
A、物体的末速度一定等于初速度的两倍
B、物体的末速度一定比初速度大2 m/s
C、物体的末速度一定比前1s内的末速度大2 m/s
D、物体的末速度一定比前1s内的初速度大2m/s
B、C
计算下列物体的加速度
1、一辆汽车从车站出发做匀加速运动,经过10s到达108km/h。
2、在高速公路上汽车做匀加速运动,经3min速度从54km/h提高到144km/h。
3、沿光滑水平面以12m/s运动的小球,碰撞后以原速度大小弹回,与墙壁接触时间为0.2s。
加速度和速度的区别
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 0 ,速度可以不为0 ;
速度为 0, 加速度可以不为0。
4、布置作业:
P291、2、3