1.4速度变化快慢的描述—加速度(课件)-高中物理课件（人教版2019必修第一册）

第一章 运动的描述1.4 速度变化快慢的描述—加速度速度的变化量△v加速度加速度的方向从v-t图像看加速度一辆小汽车在10s内，速度从0达到100km/h，一列火车在300s内速度也从0达到100km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100km/h，但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗？如果不能，应该怎样描述呢？视频中运动的物体有什么相同点？速度发生了变化,都是变速运动。速度的变化量△v1 、速度的变化量Δx1 、速度的变化量ΔvΔx⑴定义： 末速度减去初速度 ⑵定义式 ：Δv ＝ v2－v12 、求速度变化量Δv的方法① 加速直线运动②减速直线运动⑴图示法ΔvΔvΔv利用图示法求速度变化量时，可以平移v1也可以平移v2，使两个速度的起点重合。速度变化量就是从初速度的末端指向末速度的末端。定义式：Δv ＝ v2－v1可变形为： v2＝ v1 + Δv 末速度＝初速度+速度的变化量⑵同一直线上的矢量运算转化为代数运算v1大小4m/sv2 大小10m/s规定初速度方向为正方向：v1＝4m/sv2 ＝10m/s因为：Δv ＝ v2－v1Δv ＝10－4＝6（m/s ）速度变化量大小为6m/s，方向与初速度方向相同。 v1大小10m/sv2 大小4m/sv1＝10m/sv2 ＝4m/s规定初速度方向为正方向：加速减速因为：Δv ＝ v2－v1Δv ＝4－10＝－6（m/s ）速度变化量大小为6m/s，方向与初速度方向相反。 加速：速度变化量与初速度同向；减速：速度变化量与初速度反向。小 结： 1、△v 也有方向，但与v0、v的方向无直接关系; 2、符号的含义: 正号表示△v 的方向与规定速度的正方向相同； 负号表示△v 的方向与规定速度的正方向相反。△v 的正负与初末速度的方向有什么关系？想一想1、若v > v0，则△v ____0， 物体做_______运动；2、若v < v0，则△v ____0， 物体做_______运动。在直线运动中,以初速度方向为正，表达式: △v ＝ v－v0><加速减速【例题】如图所示，小球碰墙后反弹，小球速度变化了吗？变化量是多少？解析：法一：同一直线上的矢量运算转化为代数运算⑴规定初速度方向为正方向：v1＝10m/s，v2＝－10m/s因为：Δv ＝ v2－v1Δv ＝－10－10＝－20（m/s ）小球速度变化量是－20m/s 。即大小为20m/s，方向与初速度方向相反。 ⑵规定末速度方向为正方向：v1＝－10m/s，v2＝10m/s因为：Δv ＝ v2－v1Δv ＝10－（－10）＝20（m/s ）小球速度变化量是20m/s 。即大小为20m/s，方向与末速度方向相反。 法二：图示法Δv 观看了二个交通视频希望汽车快点停下速度变化要快 核心寻找描述速度变化快慢的物理量 速度很快减小到零比较下列物体速度变化的快慢3025方法（一）在时间相同的情况下，比较速度变化的大小方法（二）在速度变化相同的情况下，比较时间的大小在速度变化、时间都不相同的情况下，如何比较？类比位置变化的快慢速度变化的快慢  加速度(acceleration)1、定义：加速度等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值．定义式：初速度末速度速度发生改变所用时间 2、国际单位：米/秒2 （m/s2或m.s-2）；读为“米每二次方秒”3、物理意义：加速度是表示速度变化快慢的物理量．4、矢量性：加速度是矢量,有大小，又有方向。加速度方向与速度变化量Δv的方向相同。加速度的方向1、加速度的方向与速度变化量△v 的方向相同若规定v0方向为正方向（ v0> 0），加速：a>0; 减速：a<0 物体作直线运动：加速度与初速度方向相同时，物体做加速运动。加速度与初速度方向相反时，物体做减速运动。①加速直线运动②减速直线运动2、判断物体做加速还是减速直线运动甲ΔvΔv乙★★★判断物体做加速还是减速直线运动，只需看加速度与初速度的方向是否相同（不管加速度的大小），同向加速、反向减速。瞬时速度瞬时加速度运动过程中，加速度保持不变的运动叫匀变速直线运动。取很小很小的值取很小很小的值3、加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分★★★特别提示：加速度的正、负不表示大小，只表示方向．不能根据矢量的正、负值直接比较大小．不能单从加速度的正、负来判断物体是做加速还是减速运动．必须与初速度相结合一起考虑．直线运动运动曲线运动（a与v0不共线）（a与v0共线）加速度增大的加速直线运动加速度减小的加速直线运动加速度增大的减速直线运动加速度减小的减速直线运动★★判断物体速度变化的快慢，只看加速度的大小。加速度大小是物体速度的变化率，只要物体的加速度大，其速度变化一定快;只要物体的加速度小，其速度变化一定慢.【判一判】A. 速度越大，加速度越大 ( )B. 速度变化越大，加速度越大 ( )C. 速度变化越快，加速度越大 ( )D. 速度越大，而加速度可能越小 ( )E. 速度越小，而加速度可能越大 ( )××√√√ 结论：加速度与速度、速度变化量没有必然联系。一辆小汽车在10s内，速度从0达到100km/h，一列火车在300s内速度也从0达到100km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100km/h，但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗？如果不能，应该怎样描述呢？速度的变化快慢速度平均1s 增加为：速度平均1s增加为：结论：小汽车的速度“增加”得比较快！对轿车：对火车： “速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。 “速度大”，是指位置变化快 ，运动快。“速度变化大”，是指末速度与初速度的差值大。“速度变化得快” ，是指单位时间内速度变化大，即加速度大。三者之间没什么必然联系!没有必然联系速度、速度的变化量、加速度的比较解：【例题】小型轿车从静止开始加速到100km/h，所用的最短时间，是反应汽车性能的重要参数。A、B、C三种型号的轿车实测的结果分别为11.3s、13.2s、15.5s。分别计算它们在测试时的加速度有多大。初速度v0=0 Δv= v - vo=27.78m/s-0=27.78m/s =2.46m/s2同理：aB=2.11m/s2计算发现A车的性能最好。aC=1.79m/s2 解析：【例题】一辆汽车正以15m/s的速度做直线运动，因发生紧急情况刹车后经3s停止，求汽车刹车的加速度。规定初速度方向为正方向。汽车刹车的加速度大小为3m/s2，方向与初速度方向相反（向后）。 =－5m/s2  【例题】如图所示，小球碰墙后反弹，碰撞时间为0.01s，求小球的加速度。解析：规定初速度方向为正方向：v1＝10m/s，v2＝－10m/s因为：Δv ＝ v2－v1Δv ＝－10－10＝－20（m/s ）  小球的加速度大小为2000 m/s2 ，方向与初速度方向相反（向左）。1、在运算中必须规定正方向，通常以初速度方向为正方向。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v0。（结果该正则正、该负则负）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。 对运动的物体而言，可以问“它运动了多远”，这是路程或位移的概念；也可以问“它运动得多快”，这是速度的概念。然而，在生活用语中，却没有与加速度对应的词语。 日常生活中一般只有笼统的“快”和“慢”，这里有时指的是速度，有时模模糊糊地指的是加速度。你能分别举出这样的例子吗? “跑得快”指速度大；“起步快”、“加速快”都是指速度变化快，也就是加速度大。在生活中，我们要会用物理学的视角来审视周围的世界，用物理学的语言来描述观察到的物理现象。 如：“跑的快”、“起步快”、“加速快”，都用快来描述，它们的意思是不相同的。从v-t图像看加速度从图中可以看出，小三角形的一条直角边代表时间间隔△t,另一条直角边代表速度的变化量△ v，△v 与△t的比为加速度，其比值为该直线的斜率。因此，由v-t图像中图线的倾斜程度可以判断加速度的大小。物体A的加速度比物体B的大。即：v-t图像的斜率表示加速度 生活中做变速运动的物体很多，它们加速度的大小也各不相同，有时差异还很大。下表为一些运动物体的加速度。⒈ 定义：⒉ 物理意义： 自然界中某量 D 的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt ；当Δt 极小时，变化量 ΔD 与Δt 之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。描述某量D的变化快慢，不表示某量D的变化量△D的大小。变化率速度描述物体位置变化的快慢，即位移的变化率；位置速度变化的快慢变化的快慢加速度加速度描述速度变化的快慢，即速度的变化率。1.物体的速度大，加速度不一定大。2.物体的速度很小，加速度不一定很小。3.物体的速度为零，加速度不一定为零。4.物体的速度变化大，加速度不一定大。5.负加速度不一定小于正加速度。6.加速度为负，物体不一定做减速运动。7.加速度不断减小，物体的速度不一定减小。8.加速度不断增大，物体的速度不一定增大。9.物体速度大小不变，加速度不一定为零。10.加速度方向不一定与速度方向在同一直线上。警示：加速度的十个不一定1、关于加速度，下列说法中正确的是(　 　)A．加速度是增加的速度B、加速度反映了速度变化的快慢C．速度变化越大，加速度一定越大D．单位时间内速度变化越大，加速度一定越大E、加速度很大，速度一定很大F、加速度为零时，速度必然为零 G、加速度减小，速度必然减小 H、速度变化越来越快，加速度一定越来越大I、加速度越来越小，速度可能越来越大J、加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大K、速度方向为正，加速度方向一定为正BDHI当堂训练典例分析1．下列关于加速度的描述中，正确的是（　　）A．加速度就是单位时间里速度的变化B．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动C．加速度的方向与速度变化的方向可以相同也可以相反D．速度变化越来越快，加速度越来越大AD2．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一位运动员从高处自由落下，以大小为8m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间∆t=1.0s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（　　）A．2 m/s2，向下 B．8 m/s2，向上 C．10 m/s2，向下 D．18 m/s2，向上D3．甲、乙两物体在同一直线上做匀变速运动，某时刻甲的速度为2m/s，加速度为1m/s2，乙的速度为-3m/s2，加速度为-2m/s2，则该时刻（       ）A．甲运动得比较快 B．甲的速度变化比较快C．乙做匀加速直线运动 D．乙做匀减速直线运动C4．甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2 m/s2，乙的加速度恒为-3 m/s2，则下列说法中正确的是（　　）A．两物体都做加速直线运动，乙的速度变化快B．每经过1 s，甲的速度增加2 m/sC．乙做减速直线运动，它的速度变化率大D．甲的加速度比乙的加速度大BC5、某飞机的起飞速度是50m/s，由于其地面平直跑道的限制，要求飞机在8s内离开跑道，求飞机起飞时的平均加速度。解：故飞机起飞的平均加速度大小为6.25m/s2，方向与运动方向相同。6、一辆汽车正以15m/s的速度做直线运动，因发生紧急情况刹车后经5s停止，求汽车刹车的加速度。规定初速度方向为正方向。有：故汽车刹车的加速度大小为3m/s2，方向与初速度方向相反。假定一个量的方向为正方向，所有与之同向的物理量记为正值，反向的记为负值。（常定初速度方向为正方向）结果为负值，说明方向与规定的正方向相反。解：7、足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢回，踢球时间为0.2s，求足球在这段时间内的加速度。解：规定初速度方向为正方向。有：故足球的加速度大小为100m/s2，方向飞来的方向相反。