第5节 速度变化的快慢—加速度_第1页
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文档简介

1、第5节 速度变化的快慢加速度 (对应学生用书P15) 1知道加速度的比值定义法,理解加速度 的物理意义 2了解加速度的矢量性,知道其方向与速 度变化方向一致 3了解vt图象中斜率的含义,会用vt 图象求加速度 4知道速度、加速度、速度变化量的关 系 教学目标: (对应学生用书P15) 一、速度的变化量:速度的变化量表示为 v_,是物体在某一段时间内的末 速度与初速度之差速度变化量的方向:速度 变化量v是矢量,设初速度为正值,如果v为 负值,则表示速度变化量v的方向与初速度方 向_. 二、加速度:加速度是描述物体运动 _的物理量,其大小为速度的 _与发生改变所用的_之比, 加速度一般用符号a表示

2、,公式为a(v2v1)/t, 单位为_.加速度的方向:加速度是矢 量,其方向与_方向一致 思考讨论:如果一个物体的速度很大, 它的加速度是否一定很大? 提示:不一定,加速度反映的是速度 变化的快慢,而不是速度的大小,如果物 体的速度很大,但是它的速度不变时,其 加速度为零 三、加速度的图象表示:匀变速直线运动v t图象的_代表加速度 思考讨论:在vt图象上有一条在t轴下方 平行于t轴的直线,表示物体做怎样的运动?加 速度多大? 提示:在t轴下方平行于t轴的直线表示物体 做匀速直线运动,方向与规定的正方向相反, 其加速度为零 答案:v2v1相反速度变化快慢 变化量时间m/s2速度的变化量 斜率

3、3对v的理解 (1)速度变化量v:等于变化后的末速度v减 去变化前的初速度v0,即vvv0. (2)同一直线上的速度运算要先选定正方向, 然后把矢量运算转变成代数运算 (3)速度的变化量也是矢量v为正值,表 示速度增大;v为负值,表示速度减小或反 向 (4)直线运动的速度、速度变化量的矢量图 (如图): 4单位:米每二次方秒,符号:m/s2. 5物理意义:加速度是表示速度变化快慢 的物理量 6加速度是矢量,其方向与速度变化量的 方向相同在直线运动中,如果速度增加,加 速度的方向与速度方向相同;如果速度减小, 那么加速度的方向与速度方向相反 特别提醒: (1)直线运动中,一般取v0方向为正方向,

4、 若某矢量的方向与v0同向则取正值,否则取负 值,这样就把矢量运算简化为代数运算 (2)用vv2v1求速度变化量大小时,应 先按选取的正方向确定v1、v2的正负值 7平均加速度和瞬时加速度 运动物体在一段时间内(或一段位移内) 的速度变化量与这段时间的比值,叫这一 段时间(或这一段位移)内的平均加速度物 体在某一时刻或某一位置的加速度称为瞬 时加速度 1速度的变化量 (1)速度变化量v:末速度vt与初速度v0的矢量 差,即vvtv0. (2)速度的变化量是矢量 (2)在直线运动中,速度的变化量vvtv0 的方向可能与初速度v0相同,也可能相反 若物体做加速运动,则vtv0,vvt v00,v的

5、方向与v0的方向相同 若物体做减速运动,则vtv0,vvt v00表示速度增加,v0 表示速度减小,v0表示速 度不变 速度变化量v与速度大小无 必然联系,速度大的物体,速 度变化量不一定就大 特别提醒: (1)直线运动中,一般取v0方向为正方 向,若某矢量的方向与v0同向则取正值, 否则取负值,这样就把矢量运算简化为代 数运算 (2)用vv2v1求速度变化量大小时, 应先按选取的正方向确定v1、v2的正负值 判断物体是加速运动还是减速运动的方法 有两个: 1根据vt图象,看随着时间的增加,速 度的大小如何变化,若越来越大,则加速,反 之则减速如图所示 图线a表示物体做加速运动,b表示物体做

6、减速运动,c表示物体先做减速运动,后做加速 运动 2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: 特别提醒: (1)物体是做加速运动还是减速运动, 不能根据加速度的正负来判断,当加速度 与速度均为负值时,速度就增加 (2)速度的变化趋势与加速度的变化趋 势无关,加速度减小时,速度不一定减 小 1利用vt图象求加速度 (1)vt图象中,图线上某点切线的斜率表 示该点对应时刻的瞬时加速度 (2)vt图象中,图线上两点连线的斜率表 示这两点对应时间内的平均加速度 在同一个坐标平面上

7、,斜率越大,即直线 越陡,表示加速度越大 2利用vt图象判断物体的运动性质 (1)图线a表示加速度逐渐减小的加速运动; 图线b表示加速度不变的加速运动; 图线c表示加速度逐渐减小的减速运动; 图线d表示加速度逐渐增大的减速运动; 图线e表示加速度逐渐增大的加速运动 (2)图线a、b、c运动方向为正方向,图线d、 e运动方向为负方向 (3)图线a、b、e的加速度方向和速度方向相 同,图线c、d的加速度方向和速度方向相反 特别提醒: 只有物体做直线运动时,才可以统一 规定速度的正方向,而在曲线运动中,速 度的方向是随时变化的,并非在同一直线 上,从而无法统一规定速度的正方向所 以,vt图象只能描述

8、直线运动 例1(2011河南郑州高一考试)关于速度和 加速度的关系,下列说法正确的是() A加速度越来越大,则速度越来越大 B运动物体的加速度大,表示速度变化快 C加速度的正负表示物体的运动方向 D运动物体的加速度方向与初速度方向相 同时,物体的运动速度将增大 分析:加速度是速度的变化率,与速 度变化的大小并无直接关系速度的方向 与加速度的方向之间没有必然联系物体 是加速还是减速,取决于加速度方向与速 度方向是相同还是相反,与加速度的大小 变化无关 答案:BD 规律总结:速度变化的大小和加速度 的大小之间没有必然联系,要认清它们的 真正含义加速度反映的是速度变化的快 慢,加速度的方向与速度变化

9、的方向一致, 与速度方向没有必然的联系加速度与速 度同方向时,物体做加速运动;加速度与 速度反方向时,物体做减速运动 变式训练1关于加速度的概念,下列说法 中正确的是() A加速度就是加出来的速度 B加速度反映了速度变化的大小 C加速度反映了速度变化的快慢 D加速度为正值,表示速度的大小一定越 来越大 答案:C 解析:加速度是反映速度变化快慢的物理 量,等于速度的变化量与所用时间的比值,而 速度变化量的大小与所取时间长短无关,故C 正确,B错误加速度为正值,说明加速度的 方向与所取正方向一致,这与速度变大变小无 关速度是否增加,取决于加速度与速度方向 的关系,故D错 例2根据给出的速度和加速度

10、的正、负, 对下列情况中物体运动性质的判断正确的是( ) Av00,a0,物体做加速运动 Bv00,a0,物体做加速运动 答案:BCD 解析:物体运动的速度方向、加速度方向 是任意规定的,但是当速度方向和加速度方向 相同时,物体做加速运动;当速度方向和加速 度方向相反时,物体做减速运动不能只根据 加速度的正、负来判断物体是做加速运动还是 减速运动正确选项应该是B、C、D. 规律总结:物体做加速运动还是做减速运 动取决于v方向和a方向的关系,如果v和a同向, 则物体做加速运动;如果v和a反向,则物体做 减速运动,该规律与a大小的变化无关 变式训练2甲、乙两个物体沿同一直线向 同一方向运动时,取物

11、体的初速度方向为正方 向,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甲做加速直线运动,它的速度变化快 C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 答案:C 解析:因为两物体的运动方向相同, 即速度方向相同,加速度一正一负,说明 加速度方向相反,两者只有一个是做加速 运动,所以A错误;加速度为负值说明加 速度的方向与所取的正方向相反,比较加 速度的大小时,应比较加速度的绝对 值乙的加速度的绝对值大,所以它的速 度变化快,B、D错误;所以本题应选C. 例3(2011山东潍坊高一考试)一物体

12、以 5 m/s的速度垂直于墙壁,碰撞后,又以5 m/s的 速度反弹回来若物体与墙壁作用时间为0.2 s, 取碰撞前初速度的方向为正方向,那么物体与 墙壁碰撞的过程中,物体的加速度为() A10 m/s2B10 m/s2 C50 m/s2 D50 m/s2 分析:因为速度和加速度均为矢量, 所以在求解之前必须首先建立正方向,若 速度、加速度方向与规定正方向相同,则 为正,反之为负已知量代入公式时必须 冠以符号,未知量一般先假设为正,解后 再作出判断 答案:D 变式训练3为测定气垫导轨上滑块的加速 度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板(见图1 和图2),滑块在牵引力作用下先后通过两个光 电门

13、,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第 一个光电门的时间为t10.29 s,通过第二个光 电门的时间为t20.11 s,遮光板从开始遮住第 一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为 t3.57 s,求滑块的加速度 图图1图图2 答案:4.8 cm/s2 例4(2011湖南长沙一中高一考试)如图 表示某物体做直线运动的vt图象,由图可知, 4 s末的速度大小为_m/s,方向_; OA段的加速度大小为_m/s2,方向 _,BC段的加速度大小为_m/s2, 方向_,CD段的加速度大小为 _m/s2,方向_ 分析:根据vt图象的物理意义进行分析、 判断和计算图线的斜率表示物体运动的加速 度,斜率大小表示

14、加速度的大小,斜率的正、 负表示加速度的方向 答案:4与正方向相同1与正方向相 同2与正方向相反0.5与正方向相反 变式训练4一物体做直线运动的vt图象 如 图 所 示 , 在 0 1 s 内 加 速 度 大 小 为 _m/s2,方向_;在13 s内,加 速度大小为_m/s2,方向_ 答案:4与速度同向2与速度反向 规律总结:读图象的步骤口诀:横纵轴带 单位,变化关系理解对;斜率、交点、截距、 面积、正方向,真正理解才算会 (对应学生用书P18) 1一物体做直线运动,下列说法中正确的 是() A加速度增大,速度一定增大 B物体有加速度,速度不一定增加 C物体的速度很大,加速度可能为零 D物体的

15、加速度很大,速度可能为零 答案:BCD 解析:若加速度与速度方向相反,即 使加速度增大,速度也减小,且减小得更 快,A错误,B正确物体的速度很大,当 速度不发生变化时,加速度为零,C正 确物体的加速度很大,速度可以为 零物体从静止开始加速时,即使加速度 很大,其瞬时速度可以为零,D正确 2若汽车的加速度方向与速度方向一致, 当加速度减小时,则() A汽车的速度也减小 B汽车的速度仍在增大 C当加速度减小到零时,汽车静止 D当加速度减小到零时,汽车的速度达到 最大 答案:BD 解析:当加速度与速度同向时,即使加速 度在减小,速度也在增加,只是增加得慢一些, A错误,B正确,当加速度减小至零时,速度达 到最大,其后物体做匀速直线运动,C

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