速度变化快慢的描述--加速度
- 格式:doc
- 大小:1016.83 KB
- 文档页数:12
速度变化快慢的描述——加速度
【学习目标】
1、理解并掌握速度、速度的变化、加速度等基本概念
2、清楚速度、速度的变化、加速度之间的区别与联系
3、理解并掌握从v-t 图象看加速度 【要点梳理】 要点一、加速度 (1)提出问题
列车启动时加速较慢,小轿车启动时速度增加得较快;列车进站时要经过较长的时间才能停下,速度减小得慢,小轿车遇到紧急情况急刹车时,在很短的时间内就能停下来,速度减小得快.可见,速度的变化有快慢之分,我们用“加速度”来描述物体速度变化的快慢.
(2)定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.
(3)表达式:v a t
∆=
∆ 式中△v 表示速度的变化量,如果用t v 表示末速度,用v 0表示初速度,则△v =v 1-v 2,故也可写成
t v v a t
-=
. (4)单位:m/s 2
(5)矢量性:加速度既有大小,也有方向,是矢量.直线运动中加速度的方向与速度变化量△v 的方向相同.
要点诠释:
△v =v t -v 0,叫做速度的改变量,由于速度是矢量,求其改变量时要特别注意其方向性,如物体沿x 轴方向做直线运动,初速度v 0=2m/s ,经10s 其末速度变为v t =7m/s ,两速度方向显然是一致的,则在10s 内其速度的改变量△v =v t -v 0=7m/s-2m/s =5m/s ,如图所示,我们规定初速度的方向为正方向,则速度改变量△v 的方向与规定的正方向相同.
若仍规定初速度的方向为正方向,v 0=2m/s ,10s 后,末速度大小虽然仍是7m/s ,但方向相反,即
7m /s t v '=-,如图所示,则速度改变量07m /s 2m /s 9m /s t v v v ''∆=-=--=-,在9m/s v ∆=-中的
“-”号表示速度改变量的方向与规定的正方向相反,“-”号不表示大小,只表示方向. 在以上两种情况下,第一次加速度2215
m /s 0.5m /s 10
v a t ∆=
==,与初速度v 0同向;第二次加速度2229
m /s 0.9m /s 10
v a t '∆-=
==-,与初速度v 0反向. (6)由v
a t ∆=∆所求应是△t 内的平均加速度,若△t 很短,也可近似看成瞬时加速度.
要点二、速度v 、速度变化量△v 、加速度a 的比较 要点诠释:
比较项目速度加速度速度改变量联系
物理意义描述物体运动快慢和方
向的物理量,状态量
描述物体速度变化快慢和方向
的物理量,性质量
描述物体速度改变
大小程度的物理量,
是一过程量
三者无必
然联系,v
很大,速
度的变化
量可能很
小,甚至
为0,a也
可大可小
定义式v x/t x/t
V V
=或
t
v v
a
t
-
=或
/
a v t
=∆∆
t0
v v v
-
V=
单位m/s m/s2m/s
决定因素v的大小由v0、a、t决
定
a不是由v t v
V V
、、来决定的,a
由F与m决定(后续学习)
△v由v t与v0决定,
而且v a t
V g V
=也由
a与△t决定
方向与位移x或△x同向,即
物体运动的方向
与△v方向一致,而与v0、v t方
向无关
由
v v v
-
V=或
v a t
V g V
=决定的方
向
大小①位移与时间的比值
②位移对时间的变化率
③x-t坐标系中曲线在
该点的切线斜率大小
①速度对时间的变化率
②速度改变量与所用时间的比
值
③v-t坐标系中,曲线在该点切
线斜率大小
即
t0
v v v
-
V=
要点三、匀变速直线运动
要点诠释:
(1)定义:
物体做直线运动的加速度大小、方向都不变,这种运动叫做匀变速直线运动.
(2)匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动.
取初速度方向为正方向时:
对匀加速直线运动,v t>v0,a>0,加速度为正,表示加速度方向与初速度方向相同.
对匀减速直线运动,v t<v0,a<0,加速度为负,表示加速度方向与初速度方向相反.
(3)匀变速直线运动的特点是:
①加速度大小、方向都不变.
②既然加速度不变,则相等时间内速度的变化一定相同(△v=a△t).
③在这种运动中,平均加速度与瞬时加速度相等.
要点四、从v-t图象看加速度
要点诠释:
(1)如果速度均匀增加或减小,说明物体的加速度不变,这样的直线运动,其v-t图象为一直线;反之,也可说匀变速直线运动的速度图象是一条倾斜的直线.图甲为匀加速直线运动的v-t图象,图乙为匀减速直线运动的v-t图象.
由图甲可知2242/0.5m /s 4v a m s t ∆-=
==∆ 由图乙可知2204
m /s 0.8m /s 5
t a t ∆-'===-∆,负号表示加速度与初速度方向相反.
因此可根据匀变速直线运动的v-t 图象求其加速度.
(2)如果速度变化不均匀,说明物体的加速度在变化,其v-t 图象为一曲线(如图所示).曲线上某时刻的切线的斜率大小表示该时刻的瞬时加速度大小.切线斜率的正、负表示加速度方向.
要点五、如何判断物体做的是加速运动还是减速运动 要点诠释:
判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两个:第一,根据v-t 图象,看随着时间的增加,速度的大小如何变化.若越来越大,则做加速运动,反之则做减速运动;第二,根据加速度方向和速度方向间的关系.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,就是减速.这与加速度的变化和加速度的正、负无关.
可总结如下:
要点六、对加速度理解的十个“不一定” 要点诠释:
(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. 物体的加速度v a t ∆=
∆,加速度的大小由公式中的分子和分母共同决定.速度大,v t
∆∆也不一定大.速度变化△v =a △t ,△v 很大不一定是a 很大.如果物体的速度变化很大,但是发生这一变化所用的时间很长,那么
v
t
∆∆可能很小,也就是说加速度可能很小. (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.
物体的加速度为负,表示加速度的方向与规定的正方向相反,若物体的速度方向也与规定的正方向相反,那么加速度的方向与速度方向相同,物体做加速运动.只要加速度与速度同向,物体就做加速运动.可见,“正”的加速度不一定表明物体做加速运动,“负”的加速度也不一定表明物体做减速运动. (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.