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第一章 运动的描述
1.6 速度变化快慢的描述—加速度 第一课时
高中物理·必修一·教科版
目标定位
速度变化快慢的描述——加速度
掌握加速度的概念,能理解v、Δv、 Δv/Δt的区别,理解加速度的矢量性.
能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质.
能根据v-t图象分析、计算加速度.
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目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
预习导学
1.速度的改变量 时间
3.米每二次方秒 m/s2
4. 变化的快慢
一、加速度
想一想:速度越大的物体,加速度一定越大吗?速度变化量越大的物体,加速度一定越大吗?
答案:加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度等于速度变化量与发生这一变化量所用时间的比值;速度越大,可能是匀速直线运动,所以加速度不一定越大;速度变化量很大,由于不知道时间长短,所以无法确定物体加速度的大小。
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速度变化快慢的描述——加速度
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二、加速度方向与速度方向的关系
1. 矢量 大小 其方向与Δv的方向一致
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想一想:物体速度为正,加速度一定为正吗?
答案:加速度的方向与速度的方向无关,速度为正,加速度可以为正,也可以为负.
速度变化快慢的描述——加速度
三、从v-t图象看加速度
1. 时间 加速度 2. (即斜率大小) 大小 越大
想一想:v-t图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?
答案:v-t图象中图线的倾斜程度反映了物体加速度的大小,图线越“陡”,表明加速度越大;图线越“缓”表明加速度越小.
课堂讲义
一、对加速度的理解
1.物理意义:加速度a表示物体速度变化快慢,也叫速度对时间的变化率.
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2.对加速度概念的进一步理解:
(1)a=△v/△t是用比值定义法定义的物理量.加速度a的大小与Δv、Δt大小无关,因此不能说a与Δv成正比,与Δt成反比;
(2)加速度a与速度v无直接关系.
①v大,a不一定大.比如:匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零;v小,a也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v可以看做零,这时加速度却很大.
速度变化快慢的描述——加速度
课堂讲义
一、对加速度的理解
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对点练习
(2)加速度a与速度v无直接关系.
速度变化快慢的描述——加速度
②速度变化Δv大,加速度a也不一定大,比如:列车由静止到高速行驶,速度变化量很大,但经历时间也长,所以加速度并不大.
(3)速度变化得快,即△v/△t大,表示单位时间内速度变化大, 加速度才大.
3.加速度是矢量,它的方向总是与速度变化量Δv的方向一致,但与速度的方向没有必然联系.
在加速直线运动中:v>v0,Δv=v-v0>0,则a>0,与初速度方向相同;
在减速直线运动中:v<v0,Δv=v-v0<0,则a<0,与初速度方向相反.
课堂讲义
例1 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越大,加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可能很小,但不能为零
C.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
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速度变化快慢的描述——加速度
大
不一定大
速度大小与加速度大小无直接关系。例:很大速度匀速飞行的飞机,a=0;从静止开始加速启动的火箭,a很大.
C
借题发挥 :加速度大小反映了物体速度变化的快慢,而非速度变化的大小.
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速度变化快慢的描述——加速度
例2 一物体做速度均匀变化的直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,则在这1 s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能小于4 m/s
B.速度变化的大小可能大于10 m/s
C.加速度的大小可能小于4 m/s2
D.加速度的大小可能大于10 m/s2
解析
v0=4 m/s
v=10 m/s
v0=4 m/s
v=-10 m/s
v0=-4 m/s
v=10 m/s
v0=-4 m/s
v=-10 m/s
BD
借题发挥 :v0、v、a都是矢量,所以一定要考虑三者的方向,另外Δv=v-v0也是矢量,与a的方向相同. 加速度的正、负表示加速度的方向.若加速度的方向与规定的正方向相同,则加速度为正;若加速度的方向与规定的正方向相反,则加速度为负
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二、加速度对运动的影响
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1.加速度的大小决定物体速度变化的快慢:
2.加速度方向与速度方向的关系决定
物体是加速还是减速:
(1)加速度a与速度v0同向时,物体做加速运动;
(2)加速度a与速度v0反向时物体做减速运动.
速度变化快慢的描述——加速度
加速度
大
速度变化得快
小
速度变化得慢
加速度
增大
速度变化
减小
越来越快
越来越慢
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速度变化快慢的描述——加速度
例3 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
方向相反,做减速
方向相同,做加速
BCD
借题发挥 :物体存在加速度,表明物体在做变速运动,但是不一定是做加速运动;判断物体是加速还是减速的依据是看加速度与速度是同向还是反向.
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针对训练 物体M的加速度是+3 m/s2,物体P的加速度为-5 m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体M的加速度比物体P的加速度大
B.物体P的速度变化比物体M的速度变化快
C.物体M的速度一定在增大
D.物体P的速度可能在减小
速度变化快慢的描述——加速度
矢量,正、负表示方向
aP>aM
加速度大的物体速度变化快
a与v反向,做减速
a与v同向,做加速
BD
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三、v-t图象的应用
1.利用斜率求加速度
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速度变化快慢的描述——加速度
如图所示的v-t图象中,图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度.在v-t图象取两个点(t1,v1)、(t2,v2),根据a=△v/△t(即图象的斜率)可确定加速度.
a=△v/△t
(1)斜率的绝对值表示加速度的大小
同一坐标系中斜率越大,加速度越大;斜率越小,加速度越小.
如图甲物体a的加速度大于物体b的加速度.
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三、v-t图象的应用
如图乙,v-t图象为曲线,切线的斜率表示那一时刻的加速度.乙图中切线斜率越来越小,表示加速度a越来越小,物体做加速度减小的加速直线运动.
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速度变化快慢的描述——加速度
(2)加速度的方向: 的正、负可以
表示加速度的方向.
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三、v-t图象的应用
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速度变化快慢的描述——加速度
2.由v-t图象判断物体的运动性质
随着时间的推移,若图线远离时间轴,v的数值在增大,说明物体做加速直线运动.若图线靠近时间轴,v的数值在减小,说明物体做减速运动.如图,0~t0内物体做减速直线运动,当t>t0时,物体做加速直线运动.
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例4 如图所示为某物体做直线运动的v-t图象,试求0~1 s、1~3 s、3~4 s各段加速度的大小和方向,并分析各时间段内的运动性质.
速度变化快慢的描述——加速度
解析
0~1 s
方向为正,朝正方向加速
1~3 s
方向为负,朝正方向减速
3~4 s
方向为负,朝反方向加速
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对加速度的理解
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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内速度的变化
B.加速度是标量,正负表示大小
C.速度变化量的方向为正,加速度方向为负是可能的
D.速度变化越来越快,加速度越来越小
速度变化快慢的描述——加速度
也叫速度的变化率,表示单位时间内速度的变化量
矢量,正负表示方向
方向相同
加速度越来越大
A
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对加速度的理解
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2.长征三号乙运载火箭搭载“嫦娥三号”点火升空时,经过3 s速度达到42 m/s,设火箭上升可看做匀加速运动,则升空时的加速度为______m/s2;再经过________s,速度可以达到70 m/s.
速度变化快慢的描述——加速度
解析
火箭速度从42m/s增到70m/s
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对点练习
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3.雨滴从高空由静止下落,由于受到空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )
A.速度也减小,加速度为零时,速度最小
B.速度继续增大,加速度为零时,速度最大
C.速度的变化率越来越小 D.速度与加速度的方向
相反
加速度对运动的影响
速度变化快慢的描述——加速度
初速度为零,只要有加速度,雨滴就做加速运动.
加速度减小,速度变化变慢,但仍在增大
加速,表明v与a同向
BC
对点练习
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速度变化快慢的描述——加速度
4.(双选)关于速度和加速度的说法正确的是( )
A.甲物体比乙物体速度大,则甲的加速度一定比乙的大
B.甲物体的加速度比乙物体大,则甲一定比乙的速度变化快
C.加速度逐渐减小,而速度逐渐增大是不可能的
D.可能存在加速度方向不变,而速度方向改变的情况
加速度描述速度变化的快慢,其大小与速度无关
加速度与速度同向并减小时,速度逐渐增大
匀减到零再反向匀加的过程,a不变,v方向变化
BD
加速度对运动的影响
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对点练习
5.如图所示是一个物体向东运动的速度图象.由图可知在0~10 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动;在10~40 s内物体的加速度为________,物体做________运动;在40~60 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动
速度变化快慢的描述——加速度
加速度对运动的影响
解析
0~10 s
方向为正,即向东,物体加速
速度不变
10~40 s
向东匀速
40~60s
方向为负,即向西,与v0方向相反,物体向东做减速
3m/s2
向东
加速直线
0m/s2
匀速直线
1.5m/s2
向西
减速直线