从v-t图象看加速度
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专题二加速度x-t图像v-t图像一.知识结构图二.学法指导1.分析加速度与速度的方向关系,判断物体是做加速运动还是做减速运动2.分析不同x-t图像的斜率含义及运动方向判断3.分析不同v-t图像的倾斜程度及对应的速度变化快慢,掌握通过v-t图像判断加速度的方法。
三.知识点贯通知识点1.加速度1.速度、速度变化量和加速度的对比2.对加速度的正确理解与计算(1).加速度a=ΔxΔt,描述速度变化的快慢,也称速度的变化率,a和Δυ的方向相同.(2).υ、Δυ、a三者的大小无必然联系.υ大,a不一定大,更不能认为a减小,υ就减小;Δυ大,a也不一定大;υ的方向决定了物体的运动方向,a与υ的方向关系决定了物体是加速还是减速.(3).常见典型情况可总结如下(以υ0的方向为正方向)(1) a 与υ0同向→⎩⎪⎨⎪⎧加速运动 Δυ>0 →⎩⎪⎨⎪⎧a 恒定,υ均匀增加a 增加,υ增加变快a 减小,υ增加变慢(2) a 与υ0反向→⎩⎪⎨⎪⎧减速运动 Δυ<0 →⎩⎪⎨⎪⎧a 恒定,υ均匀减小a 增加,υ减小变快a 减小,υ减小变慢 例题1:为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d =3.0 cm 的遮光条。
滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.20 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s 。
则滑块的加速度约为( )A .0.05 m/s 2B .0.67 m/s 2C .6.7 m/s 2D .不能计算【答案】A【解析】 根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度表示得:滑块通过第一个光电门时的速度:v 1=0.030.20m/s =0.15 m/s ,滑块通过第二个光电门时的速度:v 2=0.030.10 m/s =0.3 m/s ,由加速度的定义式得:a =Δv Δt =0.3-0.153.0m/s 2=0.05 m/s 2。
第6讲物体运动的判断从v-t图像看加速度如图,大街上,车辆如梭,有加速的,有减速的,有来有往.(1)汽车做加速运动时,加速度的方向与速度方向有什么关系?减速时呢?(2)汽车的加速度增大(或减小),对汽车的速度变化有什么影响?【答案】(1)汽车做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;汽车做减速运动时,加速度方向与速度方向相反.(2)汽车的加速度增大,汽车速度变化得更快;汽车的加速度减小,汽车速度变化得更慢.一、速度图像1.由图像能判断不同时刻对应的瞬时速度(1)瞬时速度为正,说明物体沿选定的正方向运动,如图中的图线1、4、5;(2)瞬时速度为负,说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动,如图中的图线2、3;(3)若图线经过t轴,说明物体的运动方向发生变化,如图中的图线6。
2.根据图像判断物体的运动性质(1)若图线平行于t轴,则表示物体做匀速直线运动,如上图中的图线1、2;(2)若图线不平行于t轴,则表示物体做变速运动,如上图中的图线3、4、5、6。
3.截距的意义(1)纵轴上的截距:表示初始时刻物体的瞬时速度;(2)横轴上的截距:表示该时刻物体的速度为零,该时刻前后物体的速度方向相反。
4.图线交点的意义:两条图线相交,表示该时刻两物体的瞬时速度相同。
二、从vt图像看加速度1.vt图像的斜率:表示物体运动的加速度,即a=ΔvΔt。
(如图所示)2.a 的定性判断:在同一v t 图像中,图线的斜率越大,其加速度也越大。
3.a 的定量计算:在图线上取两点,坐标分别为(t 1,v 1),(t 2,v 2),则a =v 2-v 1t 2-t 1。
三、物体运动性质的判断1.加速度的大小决定了速度变化的快慢(1)(2)2.加速度方向与速度方向的关系决定了速度大小的变化——加速、减速的判断(1)加速度与速度同向时,物体做加速运动;(2)加速度与速度反向时,物体做减速运动。
例题1. 如图是做直线运动的某质点的v -t 图像,请分析:(1)质点在图中各段时间内分别做什么运动?(2)在0~4 s 、8~10 s 、10~12 s 内质点的加速度各是多少?【答案】见解析【解析】(1)在0~4 s 内质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点做正向加速直线运动;在4~8 s 内,质点的速度始终为10 m/s ,则质点做正向匀速直线运动;在8~10 s 内,质点的速度不断减小,且方向始终为正,则质点做正向减速直线运动;在10~12 s 内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点做负向加速直线运动.(2)由a =Δv Δt 得0~4 s 内的加速度a 1=10-04-0m/s 2=2.5 m/s 2 8~10 s 内的加速度a 2=0-1010-8m/s 2=-5 m/s 2 10~12 s 内的加速度a 3=-10-012-10m/s 2=-5 m/s 2 对点训练1. (多选)某物体沿直线运动,其v -t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .第1 s 内和第2 s 内物体的加速度大小相等B .第1 s 内和第2 s 内物体的加速度方向相反C .第3 s 内物体的速度方向和加速度方向相同D .第2 s 末物体的加速度为零【答案】ABC【解析】物体在第1 s 内的加速度a 1=2-01 m/s 2=2 m/s 2,在第2 s 内的加速度a 2=0-21m/s 2=-2 m/s 2,选项A 、B 正确;第3 s 内,物体沿与正方向相反的方向做加速运动,速度方向与加速度方向一定相同,选项C 正确;物体在第2 s 末的加速度为-2 m/s 2,选项D 错误. 例题2. (多选)两质点A 、B 从同一地点开始运动的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )A .质点A 的加速度大小为0.5 m/s 2B .t =1 s 时,质点B 的运动方向发生改变C .t =2 s 时,质点B 的加速度方向不变D .第2 s 内,质点B 的速度方向与加速度方向相同【答案】AC【解析】质点A 的加速度大小为2-04m/s 2=0.5 m/s 2,选项A 正确;t =1 s 时,质点B 的运动方向没有改变,选项B 错误;t =2 s 时,质点B 的速度方向改变但加速度方向不变,选项C 正确;第2 s 内,质点B 的速度方向为负,加速度方向为正,故选项D 错误.对点训练2. 一汽车以36 km/h 的速度在水平路面上匀速行驶,驾驶员发现正前方斑马线上有行人后立即刹车使汽车做匀减速运动.已知该驾驶员的反应时间为0.4 s,汽车行驶过程中的v-t图像如图所示,则汽车刹车的加速度大小为()A.15 m/s2B.18 m/s2C.5 m/s2D.4.2 m/s2【答案】C【解析】由单位换算可知36 km/h=10 m/s,v-t图像的斜率表示加速度,则刹车的加速度为a=0-102.4-0.4m/s2=-5 m/s2,选项C正确,A、B、D错误.1.由vt图像可以确定物体在某时刻速度的大小和方向纵坐标的绝对值为瞬时速度的大小,正、负表示瞬时速度的方向,正值表示速度的方向与正方向相同,负值表示与正方向相反。
从v—t速度图象看加速度教学目标:会利用v—t图象计算加速度的大小和方向教学重点:利用v—t图象计算加速度的大小和方向教学难点:v—t图象中的斜率、交点、截距的物理意义的应用教学过程:一、复习:1、加速度方向如何确定?加速度方向与速度方向的关系。
例1.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,物体做减速运动C.v0<0,a>0,物体做加速运动D.v0<0,a<0,物体做加速运动二、学习过程1、如何通过v-t图象的认识加速度。
(1).v-t图象反映了物体的速度随变化的规律.(2).在v-t图象中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断大小.倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度.(3).匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,直线的表示加速度.比值就是加速度的大小例2.如图为一质点做直线运动的速度—时间图象,则在图中给出的该质点在前3s内的加速度a随时间t变化关系的图象中正确的是()练习2.(多选)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图象如图1-5-12所示,以下说法正确的是()【导学号】图1-5-12A.小车先做加速运动,后做减速运动B.小车运动的最大速度约为0.8m/sC.小车前10s朝正方向运动,10s后朝负方向运动D.小车做曲线运动2、通过v-t图象判断物体的运动例3.如图为甲、乙两个质点沿x轴运动的v-t图象,请根据图象回答下列问题:(1)甲、乙两个质点分别做怎样的运动?(2)它们的加速度大小分别为多少?方向如何?(3)甲、乙两图线交点的物理意义.练习2.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图象如图1-5-11所示,下列说法正确的是() A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反B.在0~t1时间内,甲、乙加速度方向相同C.在0~t2时间内,甲、乙运动方向相同D.在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同3.(多选)如图所示为某质点运动的速度—时间图象,下列有关物体运动情况的判断正确的是()A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速直线运动B .t 1~t 2时间内加速度为正,质点做减速直线运动C .t 2~t 3时间内速度为负,质点做加速直线运动D .t 3~t 4时间内速度为负,质点做减速直线运动总结:从速度—时间(v -t )图象可以得到的信息(1)物体运动的初速度,即图象中的纵轴截距.(2)根据a =计算出加速度的大小.(3)物体是加速运动,还是减速运动.(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间.(5)物体在某一段时间内的位移.图线与坐标轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移大小..4、甲乙两物体的速度图象如图所示,由图可知 甲a =,乙a =;t=时,乙甲v v 若t=时甲追上乙,再过1s 乙在甲(填前、后)方。
衔接点06物体运动的判断从v-t图像看加速度课程标准初中能通过v-t图像判断物体做加速、减速运动高中 1.会根据速度与加速度的方向关系判断物体的运动性质.2.会应用v-t图像计算加速度的大小,并能判断其方向.初中物理知识储备1.直线运动运动速度的比较,会利用公式求物体匀速运动的路程。
2.能借助v-t图像分析物体的简单运动情况、例如匀速、加速和减速。
3.能初步感受速度的变化快慢的不同,例如小汽车和火车加速的快慢比较。
4.数学知识储备:一次函数和正比例函数图像的斜率和截距。
高中物理新知识、新模型知识点一物体运动的判断1.加速度的大小决定了速度变化的快慢2.加速度的方向和速度方向的关系决定了物体的运动性质(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动.两种情况如图a、b.(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动.两种情况如图c、d.知识点二从v-t图像看加速度1.利用v-t图像求解加速度的方法v -t 图像为直线:如图所示,在图线上取两点,坐标分别为(t 1,v 1),(t 2,v 2),则a =Δv Δt =v 2-v 1t 2-t 1.2.对v -t 图线的斜率的理解(1)如图甲所示,v -t 图像为直线①斜率的大小表示加速度的大小;②斜率的正负表示加速度的方向;图线a :斜率为正表示加速度的方向与正方向相同.图线b :斜率为负表示加速度的方向与正方向相反.(2)如图乙所示,v -t 图像为曲线曲线上某点的切线的斜率表示加速度.例如:如图乙中d 图线在t 1时刻的加速度等于切线Ae 的斜率,由此可知:图线c :物体做加速度逐渐增大的加速运动;图线d :物体做加速度逐渐减小的加速运动.3.应用v -t 图像分析物体运动的方法初、高中物理衔接点1.v-t 图像形象地表示了物体运动速度变化的情况,将v-t 图像和加速度的定义式结合起来得出图线的斜率就是速度变化率——加速度。
同学们可以阅读教材“科学漫步”栏目,认识“某“变化量”及“变化率”之间的区别与联系。
第二讲加速度V-T图像PART 1 加速度一、速度、速度变化量、加速度的比较速度速度的变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量描述物体速度变化多少的物理量描述物体速度变化快慢的物理量定义式v=△x/△t △v=v—v0a=△v/△t 单位m/s m/s m/s2方向物体运动的方向由△v=v—v0决定与△v方向相同与v、v0方向无关大小位移与时间的比值x-t图像中曲线在该点切线斜率的大小△v=v—v0速度变化量与时间的比值v-t图像中曲线在该点切线斜率的大小决定因素v的大小由a、t共同决定△v由v与v0决定,且△v=a△t,也由a与△t决定△t a的大小不由v、v0和△t决定,而是由物体所受外力F和质量m决定关系1.速度的变化量△v与速度的大小无必然联系。
速度大的物体速度的变化不一定大,例如,做匀速直线运动的物体,它的速度可以很大,但是在任何一段时间内速度的变化均为零。
2.加速度的大小由速度的变化和发生这一变化所用的时间的多少共同决定,与速度的大小和速度变化的大小无关,加速度大表示速度变化很快,并不表示速度大,也不表示速度变化大。
关键:区分“速度大”“速度变化大”“速度变化快”二、平均价速度与瞬时加速度平均价速度:物体在一段时间内速度变化量与这段时间的比值。
瞬时加速的:物体在某一时刻的加速度叫做瞬时加速的。
理解:1.加速度的定义式a=△v/△t实际上是平均加速度的定义,定义式里时间△t趋近与0时,平均加速度趋近与瞬时加速度。
3.平均加速度与一段时间或位移对应,瞬时加速度与时刻和位置对应。
4.平均加速度只能粗略描述一段时间内速度变化的快慢程度,瞬时加速度能精确描述物体某时刻速度变化的快慢程度。
5.在加速度保持不变的运动中,平均加速度等于任意时刻的瞬时加速度。
三、v—t图像1. v—t图像与加速度(1)在v—t图像中,如果图像均匀的增加或者均匀的减小,说明的加速度不变,图像为一条直线,直线的斜率大小表示加速度的数值,可以用直线的倾斜程度直观比较加速度的大小。