高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度备课课件ppt
展开一辆赛车在5.5s内,速度从0达到30m/s,一只猎豹在4.0s内速度也从0达到30m/s。虽然赛车和猎豹速度都从0达到30m/s,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?
(1)下列物体的运动速度变化,谁变化大?谁的速度变化的快?如何比较?
比较单位时间内速度变化量的大小
(2)在学习速度时我们知道,位移表示的是位置的变化。要比较位置变化的快慢,可以用位移除以时间。那么,要比较速度变化的快慢,我们又应该如何做呢?
1.定义:速度变化量和发生这一变化所用时间的比值叫加速度。
3.物理意义:用于描述物体速度变化快慢的物理量。
(1)根据第3节的学习,我们知道速度的单位是m/s,那么你认为加速度的单位会是什么样子的?
(2)根据以上定义物理量单位的方式,你还能举出哪些用类似方式定义的物理量单位吗?
(3)速度大,加速度一定大吗?你能举例说明吗?
(4)加速度大,速度一定大吗?
不一定,速度大表示物体运动得快;加速度大表示单位时间内速度的变化量大。
例如:匀速运动的高速动车。
不一定,例如赛车开始加速时加速度很大,但速度比较小。
(5)速度变化量大,则加速度一定大?
(6)速度变化越快,加速度越大?
不一定,速度变化量可能很大,但如果经历时间更长,则加速度不一定大。
(1)加速度a大小与速度v没有直接关系。
(2)加速度a大小与速度变化量Δv没有直接关系。
(3)加速度a大小 由速度变化率Δv/Δt的大小决定; 由速度变化的快慢决定; 由单位时间内物体速度变化大小决定。
5.速度、速度的变化量、加速度的比较
根据第3节的学习,我们知道速度是一个矢量,有大小有方向,并且方向与某段时间内位移的方向是相同的,那么你认为加速度是否是一个矢量呢?如果是,它的方向又是怎么样的?
第二部分 加速度的方向
(1)从表格中你可以发现加速度与速度变化量方向有什么联系?
加速度方向与速度变化量方向相同
v>0、Δv=v2-v1>0
v>0、Δv=v2-v1<0
v<0、Δv=v2-v1<0
v<0、Δv=v2-v1>0
(2)加速度在减小,而速度在增大,有可能吗?
(3)加速度在增大,而速度在减小,有可能吗?
(2)加速度在减小,而速度在增大。
a1=a2=4 m/s2
(3)加速度在增大,而速度在减小。
a1=a2=-1 m/s2
(4)通过以上分析,你是否可以总结一下如何判断直线运动中“加速”或“减速”的情况?
1.物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的大小,加速度的大小只是反映速度变化的快慢。
2.a的正负,只表示加速度的方向与正方向的关系,不表示物体是加速还是减速。
第三部分 从v-t图像看加速度
如图所示,若坐标纸中纵轴方向每个小格代表0.1m/s,横轴方向每个小格代表0.1s。
(1)对b图线,t1和t2时刻的速度为多大?速度与正方向是相同还是相反?
(2)对b图线,从t1到t2时刻的速度的变化量为多大?速度的变化率为多大?加速度为多大?加速度的方向与正方向是相同还是相反?
(3)b图线的斜率为多大?它与加速度有何关系?
(4)a图线的斜率为多大?它与b图线的斜率相比谁大?这说明ab图线所描述的物体的运动时的加速度谁大?
(5)c图线所描述物体的速度方向与正方向是相同还是相反?斜率为多大?加速度为多大?加速度的方向与正方向是相同还是相反?
(6)abc图线分别所描述的物体的运动是加速还是减速运动?你是如何判断的?
(7)在v-t图像中认识平均加速度与瞬时加速度
若物体做变速直线运动,v-t图像如图所示,过A点的割线AB的斜率反映是AB段内的平均加速度;缩短了与A点的时间间隔,割线AC的斜率反映的是这段时间内的平均加速度;进一步缩短时间间隔,趋近于0,过A点的切线斜率就反映了5s时的瞬时加速度。
三、从v-t图像看加速度
1.速度时间(v-t)图像物理意义
(1)可以读出任意一个时刻对应的速度,也可以读出物体在任意一个速度时所对应的时刻;
(2)可以求出任意一段时间内的速度变化量;
(3)v-t图像物体速度随时间变化的规律。
2.速度时间(v-t)图像的斜率物理意义
(1)v-t图像的斜率物理意义:表示物体的加速度
(3)v-t图像的斜率为正,说明物体加速度方向与正方向一致,图像向上倾斜; v-t图像的斜率为负,说明物体加速度方向与正方向相反,图像向下倾斜。
(2)v-t图像的斜率越大,说明加速度越大,物体速度变化的越快。
3.速度时间(v-t)图像中速度、加速度方向判断方法
(1)速度的方向:①速度图像在t轴上方,速度为正;②速度图像在t轴下方,速度为负。
(2)加速度方向:①速度图像向上倾斜,加速度为正;②速度图像向下倾斜,加速度为负。
用于描述物体速度变化快慢的物理量。
与速度变化量的方向一致。
反映物体速度与时间的关系,斜率表示加速度。
1.物体A的加速度为3m/s2,物体B的加速度为-5m/s2,下列说法中正确的是( )A.物体B的速度一定在减小B.物体B的速度变化比A的速度变化快C.物体A的速度一定在增加D.物体A的加速度比B的加速度大
2.足球以8m/s的速度飞来,运动员把足球以12m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.1s,设足球飞来的方向为正方向,则这段时间内足球的加速度是( )A.200m/s2B.-200m/s2C.100m/s2D.-100m/s2
3.下列关于加速度的描述中,正确的是( )A.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动B.速度方向为正,加速度方向可能为正C.加速度在数值上等于单位时间里速度的变化D.速度变化越来越快,加速度越来越小
4.某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )A.第3 s内和第5 s内速度方向相反B.第3 s内和第5 s内加速度方向相反C.第5 s内速度和加速度方向相反D.第7 s内速度和加速度方向相反
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