第1章4.速度变化快慢的描述加速度
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4. 速度变化快慢的描述——加速度
学习目标知识脉络
1.理解加速度的物理意义、定
义式、单位.
2.知道vt图像中斜率的含
义,会用vt图像求加速度.
3.理解加速度是描述物体速度
变化快慢的物理量,会根据速
度和加速度的方向关系判断运
动性质.(重点)
4.掌握速度、速度变化量和速
度变化率的区别,并在生活中
准确地使用加速度的概念.(重
点、难点)
加速度
[先填空]
1.定义:速度的改变量Δv与发生这一改变所用时间Δt的比值.用a表示.
2.公式:a=Δv Δt .
3.单位:在国际单位制中为米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2.
4.方向:加速度是矢量,它不仅有大小而且有方向,加速度的方向跟速度变化的方向相同.
5.物理意义:表示运动物体速度变化快慢的物理量;加速度在数值上等于单位时间内的速度变化.
[再判断]
1.速度大,加速度可能为零.(√)
2.速度变化大,加速度一定大.(×)
3.加速度的大小与速度的大小无关.(√)
4.物体A的加速度为2 m/s2,B的加速度为-3 m/s2,则A的加速度大于B的加速度.(×)
[后思考]
1.“我国的新型战斗机歼20飞得很快.”“小轿车比公交车起步快.”以上两句话中的“快”的含义各是什么?
图141
【提示】第一个“快”指战斗机的速度大,运动得快;第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大,即小轿车比公交车速度增加得快.2.速度的变化量Δv等于末速度v与初速度v0的大小之差,这种说法对吗?
【提示】公式Δv=v-v0中各量都是矢量,只有物体做直线运动时,才可以应用代数运算计算Δv.
[合作探讨]
如图142为猎豹、蜻蜓、歼20战斗机的运动图像
甲乙丙
图142
图甲中猎豹捕食时能在4 s内速度由零增加到30 m/s.
图乙中以9 m/s的速度运动的蜻蜓能在1 s内停下来.
图丙中歼20战斗机在试飞时以600 m/s的速度在空中匀速飞行.试结合以上情景分析:
探讨:(1)哪一个物体的速度最大?
(2)哪一个物体的速度变化量最大?
(3)哪一个物体的加速度最大?
(4)蜻蜓的加速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题?【提示】(1)歼20战斗机的速度最大.
(2)猎豹的速度变化量最大,为30 m/s.
(3)猎豹的加速度为
a1=Δv1
Δt1
=
30-0
4
m/s2=7.5 m/s2
蜻蜓的加速度为a2=Δv2
Δt 2
=
0-9
1
m/s2=-9 m/s2
歼20战斗机速度不变,加速度为零,故蜻蜓的加速度最大.
(4)符号不同表明两者的加速度方向与速度方向关系不同,猎豹的加速度为正值,加速度与速度同向,猎豹做加速运动;蜻蜓的加速度为负值,加速度与速度方向相反,蜻蜓做减速运动.
【答案】(1)歼20战斗机(2)猎豹(3)蜻蜓
(4)见解析
[核心点击]
1.加速度的理解
加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量,即速度的变化率.
2.速度、速度变化量、加速度的比较
关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
【解析】 “速度变化得越多”是指Δv 越大,若所用时间t 也很大,则
Δv Δt
就
不一定大,故A 错;“速度变化得越快”是指速度的变化率Δv Δt
越大,即加速度a
越大,B 正确;加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v =0以后就反向运动,如竖直向上抛出的物体,故C 错;物体在运动过程中,若加速度方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a =0时,速度就达到最大了,故D 错.
【答案】 B
[迁移1] (多选)由a =
Δv Δt
可知( )
【导学号:96332014】
A .a 与Δv 成正比
B .物体加速度大小由Δv 决定
C .a 的方向与Δv 方向相同 D.Δv
Δt
叫速度变化率,就是加速度 【解析】 速度变化量大,加速度不一定大,加速度a 与速度变化量不成正比关系,故A 、B 错误;根据a =
Δv Δt
知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,
故C 正确;根据a =
Δv Δt
知,加速度等于速度的变化率,故D 正确.
【答案】 CD
[迁移2] 篮球以6 m/s 的速度竖直向下碰地面,然后以4 m/s 速度竖直向
上反弹,碰地的时间为0.2秒.
【导学号:96332015】
(1)求篮球在这0.2秒内的速度变化量Δv;
(2)有的同学这样计算球的加速度:a=v2-v1
t=
4-6
0.2
m/s2=-10
m/s2.他的方法对吗?为什么?正确的方法如何?
【解析】(1)以向下为正方向,所以
Δv=v2-v1=-4 m/s-6 m/s=-10 m/s
负号表示Δv的方向向上.
(2)不对.他没有注意速度的方向.正确解法为:
以向下为正方向,v1=+6 m/s,v2=-4 m/s,加速度为
a=Δv
t=
-10
0.2
m/s2=-50 m/s2
负号表示加速度方向与正方向相反,即向上.
【答案】(1)-10 m/s 方向向上(2)见解析
关于速度、速度变化量、加速度的五点提醒