學(xué)教科版必修一 1.4速度變化快慢的描述—加速度 課件（1）（28張）.ppt

1 4速度變化快慢的描述 加速度 1 知道加速度的比值定義法 理解加速度的物理意義 2 了解加速度的矢量性 知道其方向與速度變化方向一致 3 理解加速度的瞬時性 4 了解v t圖象中斜率的含義 會用v t圖象求加速度 5 知道速度 加速度 速度變化量的關(guān)系 一 加速度1 定義 加速度是 與發(fā)生這一變化所用的時間的 表達式為a 2 單位 在國際單位制中 加速度的單位是 符號是 或 3 物理意義 為描述物體運動速度 而引入的物理量 速度的變化量 比值 米每二次方秒 m s2 m s 2 變化快慢 提示 不一定 加速度反映的是速度變化的快慢 而不是速度的大小 如果物體的速度很大 但是它的速度不變時 其加速度為零 思考 1 如果一個物體的速度很大 它的加速度是否一定很大 二 加速度方向與速度方向的聯(lián)系1 加速度的方向 總是與 的方向相同 其中 v v2 v1 2 a與v的方向關(guān)系 在直線運動中 如果速度增加 a與v的方向 如果速度減小 a與v的方向 思考 2 在直線運動中如果加速度為負 一定說明加速度的方向與速度方向相反嗎 速度變化 相同 相反 提示 不一定 在分析問題時 正方向的規(guī)定是任意的 加速度為負 只能說明其方向與我們規(guī)定的正方向相反 但不一定與速度的方向相反 三 從v t圖象看加速度1 v t圖象反映了物體的 隨 變化的規(guī)律 通過v t圖象我們還可以知道物體的 2 勻變速直線運動的v t圖象是一條 并且直線的 表示 即a k 斜率 速度 時間 加速度 斜率 直線 加速度 一 注意區(qū)別速度 速度的變化量和速度的變化率1 速度v 速度變化量 v 加速度a的區(qū)別 加速度a與速度v無直接聯(lián)系 與 v也無直接聯(lián)系 v大 a不一定大 v大 a也不一定大 如飛機飛行的速度v很大 a也可能等于零 列車由靜止到高速行駛 其速度變化量很大 但經(jīng)歷時間長 所以加速度并不大 2 注意區(qū)分速度的方向和速度變化的方向速度的變化量 v v v0 必須是末速度減去初速度 由于速度是一個有方向的物理量 物體做直線運動時規(guī)定正方向后 可以用正 負號表示速度的方向 因此 v的正 負決定著加速度的方向 可見 加速度的方向跟速度方向無關(guān) 它始終與速度變化的方向相同 3 判斷物體做加速運動和減速運動的方法判斷物體是做加速運動還是減速運動的方法有兩個 1 根據(jù)v t圖象 看隨著時間的增加 速度的大小如何變化 若越來越大 則加速 反之則減速 2 根據(jù)加速度方向和速度方向的關(guān)系 只要加速度方向和速度方向相同 就是加速 加速度方向和速度方向相反 就是減速 這與加速度的變化和加速度的正 負無關(guān) 即 1 關(guān)于加速度 下列說法正確的是 a 速度變化越大 加速度一定越大b 速度變化所用時間越短 加速度一定越大c 速度變化越快 加速度一定越大d 速度為零 加速度一定為零 解析 由加速度的定義式a 可知 加速度由速度的變化量和所用時間兩個因素共同決定 速度變化越大 加速度不一定越大 速度變化所用時間越短 但速度變化量的大小沒有確定 也不能確定加速度一定越大 加速度是描述速度變化快慢的物理量 速度變化越快 加速度一定越大 速度為零 并不代表速度的變化量為零 故加速度不一定為零 綜上所述本題應(yīng)選c 答案 c 二 在v t圖象中認識加速度 如右圖所示為某一物體的v t圖象 e點表示t1時刻速度為v1 f點表示t2時刻速度為v2 從圖中可以看出 小三角形水平的直角邊代表時間間隔 t 豎直方向的直角邊代表速度的變化量 v 由此可從曲線的傾斜程度判斷加速度的大小 從物理的角度講 從數(shù)學(xué)的角度講 這恰恰是v t圖線的斜率 所以v t圖象的斜率表示物體運動的加速度 斜率為正時 a 0 斜率為負時 a 0 如果速度均勻增加或減小 說明加速度不變 v t圖象是一條傾斜的直線 如a圖中甲圖象的加速度a1 2m s2 方向與初速度方向相同 物體做勻加速直線運動 乙圖象的加速度a2 2m s2 負號表示其方向與初速度方向相反 物體做勻減速直線運動 ab如果速度不是均勻變化的 則物體的加速度在變化 v t圖象是一條曲線 曲線上某點的切線的斜率表示該時刻的瞬時加速度 如b圖所示物體在做加速運動 但加速度在逐漸減小 2 如右圖為一物體做直線運動的v t圖象 則在0 t1和t1 t2時間內(nèi) a 速度方向相同 加速度方向相同b 速度方向相同 加速度方向相反c 速度方向相反 加速度方向相同d 速度方向相反 加速度方向相反 解析 由圖象可確定 0 t1和t1 t2內(nèi)速度均為正 向同一個方向運動 物體在0 t1時間內(nèi)加速度a1與速度方向相同 物體在t1 t2時間內(nèi)做減速運動 加速度a2與速度方向相反 故a1 a2方向相反 答案 b 思考與討論 普通的小型轎車和旅客列車 速度都能達到100km h 但是 它們起步后達到這樣的速度所需的時間是不一樣的 例如一輛小汽車起步時在20s內(nèi)速度達到了100km h 而一列火車達到這個速度大約要用500s 誰的速度 增加 得比較快 它們的速度平均1s各增加多少 請再舉出一些例子 說明 速度大 速度變化大 速度變化得快 描述的是三種不同的情況 思考與討論 如圖所示中的兩條直線a b分別是兩個物體運動的v t圖象 哪個物體運動的加速度比較大 為什么 點撥 加速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量 圖中e f兩點分別表示物體在t1 t2時刻的速度v1 v2 則a v t v2 v1 t2 t1 為直線的斜率 即利用直線的斜率大小可以反映加速度的大小 由圖象中不難分析出a圖線的斜率比b圖線的斜率大 所以物體a的加速度比物體b的加速度大 計算下列過程的加速度 1 一輛汽車從車站出發(fā)做直線運動 經(jīng)10s速度達到108km h 2 在高速公路上汽車做直線運動 經(jīng)3min速度從54km h提高到144km h 3 足球以8m s的速度飛來 運動員把它以12m s的速度反向踢出 踢球時間為0 2s 設(shè)球飛來的方向為正方向 答案 1 3m s2與初速度方向相同 2 0 14m s2與初速度方向相同 3 100m s2與初速度方向相反 在加速度的計算中 涉及的速度 速度的變化量 加速度都是矢量 在直線運動中規(guī)定了正方向 才能給矢量賦予正負號 從而使矢量運算轉(zhuǎn)化為簡單的代數(shù)運算 因此 首先規(guī)定正方向至關(guān)重要 在運動學(xué)中 解題時應(yīng)盡量取初速度方向為正方向 并應(yīng)嚴(yán)格按照公式的定義代入相應(yīng)數(shù)據(jù) 1 1 一物體做勻變速直線運動 某時刻速度大小為4m s 1s后的大小變?yōu)?0m s 設(shè)初速度方向為正 則在這1s內(nèi)該物體的加速度是 a 6m s2b 6m s2c 14m s2d 14m s2 答案 ad 如右圖所示 是某一電梯由底樓上升到頂樓過程中速度隨時間的變化圖象 試由圖象分析回答整個過程中 1 電梯的運動速度如何變化 2 各段時間內(nèi)電梯的加速度各是多大 解析 1 電梯從底樓到頂樓總的運動時間為10s 這10s可分為三個階段 第一階段 0到4s末 速度由0增大到8m s 是一個勻加速運動階段 第二階段 從4s末到8s末 速度保持8m s不變 是一個勻速運動階段 第三階段 從8s末到10s末 速度由8m s減小到0 是一個勻減速運動階段 隨著我們學(xué)習(xí)的不斷深入 圖象問題的內(nèi)涵信息越來越多 其涉及的知識綜合性也會越來越強 針對圖象問題 在搞清圖象物理意義的前提下 一定要注意其有關(guān)矢量概念的分析 有意識地逐步提高自己從物理圖象中準(zhǔn)確 迅速提取有用信息的能力 2 1 如右圖所示的速度 時間圖象中 質(zhì)點a b c運動的加速度分別為aa m s2 ab m s2 ac m s2 其中 的加速度最大 在t 0時 的速度最大 在t 4s時 的速度最大 在t s時 a b的速度一樣大 答案 0 5 0 250 25abc4 根據(jù)給出的速度和加速度的正 負 對下列運動性質(zhì)的判斷正確的是 a v0 0 a0 物體做減速運動d v0 0 a 0 物體做加速運動 思路點撥 速度 加速度的正 負號表示方向 根據(jù)二者間的方向關(guān)系 判斷物體做何種運動 若a與v0同向 做加速運動 若a與v0反向 做減速運動 解析 由于速度和加速度都是矢量 若二者的符號相同 就表示它們的方向相同 則物體就做加速運動 即b d所示的情況 故b d正確 若二者的符號相反 就表示它們的方向相反 則物體就做減速運動 故a錯 c正確 答案 bcd 1 a 0的物體不一定做加速運動 a 0的物體也不一定做減速運動 物體做加速還是減速運動由a與v之間的夾角決定 同向則做加速運動 即使a在減小 反向則做減速運動 2 判斷物體是加速運動還是減速運動的方法有兩個 根據(jù)v t圖象 看隨著時間的增加 速度的大小如何變化 若越來越大 則加速 反之則減速 根據(jù)加速度方向和速度方向間的關(guān)系 只要加速度方向和速度方向相同 就是加速 加速度方向和速度方向相反 就是減速 這與加速度的變化和加速度的正 負無關(guān) 3 1 一質(zhì)點在x軸上運動 初速度v0 0 加速度a 0 當(dāng)a的值開始減小時 則該質(zhì)點 a 速度開始減小 直到加速度等于零為止b 速度開始增大 直到加速度等于零為止c 速度繼續(xù)增大 直到加速度等于零為止d 速度繼續(xù)增大 加速度方向和速度方向相反 答案 c 汽車在做減速運動時 可能在所研究的時間段內(nèi)某時刻已經(jīng)停止 因此這時要對過程進行分析 而不能直接套用公式