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文档简介
知识回顾1.速度:物理学中用
与发生这段位移所用
之比表示物体运动的快慢,这就是速度。2.平均速度:物体在某一段时间内运动的
快慢程度,叫做物体在这段时间(或这段位移)内的平均速度。3.瞬时速度:运动物体在
(或
)的速度,叫做瞬时速度。4.平均速率:物体通过的
与通过这一路程所用时间的比值叫做平均速率。位移时间平均某一时刻某一位置路程5.速度—时间图像:①直线表示物体
。②直线表示物体做
运动。③平行于t轴的直线表示物体做
运动。④直线表示物体做
运动。⑤直线表示物体做匀减速直线运动,且在t=5s时,图线越过时间轴,
发生改变。两图象的交点代表两物体
。静止匀加速直线匀速直线匀减速直线运动方向速度相同1.4速度变化快慢的描述——加速度
第一章运动的描述人教版高中物理必修一在我们周围,到处可以看到物体在运动:汽车在公路上行驶,巨轮在海上航行,飞机在天空中飞行,树叶在摇动,鸟儿在飞翔……就连我们脚下的地球,也在不停地自转、公转。物体的空间位置随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,叫作机械运动(mechanicalmotion)。在物理学中,研究物体做机械运动规律的分支叫作力学(mechanics)。人们在力学的研究中,不仅认识了物体做机械运动的规律,而且还创立了科学研究的基本方法。这一章,我们学习机械运动的描述。学习目标1.理解加速度的概念,知道其物理意义。(物理观念)2.会用v-t图像求加速度。(科学思维)3.知道速度、加速度、速度变化量的区别,理解变化率的含义。(物理观念)4.会运用加速度求解实际问题。(科学思维)导入新课一辆小汽车在10s内,速度从0达到100km/h,一列火车在300s内速度也从0达到100km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100km/h,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.速度的变化量(1)速度的变化量也叫做速度的改变量,是指速度改变的多少,它等于物体的末速度v2与初速度v1的矢量差,即△v=v2-v1一、加速度小汽车和火车的速度都在增加,或者说两者都在做变速运动,并且它们的“
”相同,但所用的
不同。这两种情形的本质区别是“速度变化的快慢”不同。看来“速度变化的快慢”是一个不同于“速度”的概念。(2)△v=v2-v1是矢量式,方向由初速度和末速度共同决定。速度变化时间一、加速度两个物体速度变化相同,所用时间短的当然速度变化得快。如果两个物体速度变化不同,所用时间也不同,怎样比较它们速度变化的快慢呢?在学习速度时我们知道,
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
。同理,要比较速度变化的快慢,可以用速度的变化量除以时间。位移时间一、加速度2.加速度(1)定义:物理学中把
与发生这一变化所用
之比,叫作加速度。通常用
表示。若用Δv表示速度在时间Δt内的变化量,则有(2)单位:在国际单位制中,加速度的单位是
,符号是
。速度的变化量时间a米每二次方秒
叫做速度的变化率,也就是说加速度就是速度的变化率。定义式而不是决定式。一、加速度(3)物理意义:表示
的物理量。(4)方向:加速度是
,它既有大小,也有方向。其方向与
相同。现在讨论做直线运动的物体加速度的方向。速度变化快慢矢量速度变化量DA二、加速度的方向1.加速度方向与速度方向的关系如图1.4-1,汽车原来的速度是v1
,经过一小段时间Δt之后,速度变为v2。为了在图中表示加速度,我们以原来的速度v1
的箭头端为起点,以后来的速度v2
的箭头端为终点,作出一个新的有向线段,它就表示
。由于加速度a=
,所以加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向
。确定了Δv的方向,也就确定了加速度a的方向。速度的变化量Δv
相同二、加速度的方向从图中可以看出,汽车在直线运动中,如果速度增加,即加速运动,加速度的方向与初速度的方向
;如果速度减小,即减速运动,加速度的方向与初速度的方向
。若先减速至速度为0,后反向加速。例如初速度为4m/s,末速度为-2m/s,则速度变化量△v=
,加速度方向与初速度方向
。相同相反加速度a的方向与初速度v1的方向没有直接关系。-6m/s相同二、加速度的方向2.物体做加速运动或减速运动的判断只要a、v同向,物体就做
运动;a、v反向,就做
运动。具体情况概括如下:加速度大小变化,速度如何变?a、v同向,v增大(加速运动)a不变,v均匀增大a增大,v增大得越来越快a减小,v增大得越来越慢a、v反向,v增大(减速运动)a不变,v均匀减小a增大,v减小得越来越快a减小,v减小得越来越慢a=0,v不变(匀速直线运动)加速减速二、加速度的方向3.加速度与速度变化关系的记忆口诀速度变化快和慢,
大小来体现。a大速度变化
,a小速度变化
。速度是增还是减,
的方向管。同向
反向
,二者关系记心间。加速度快慢a和v加速减二、加速度的方向二、加速度的方向日常生活中所说的“快”与“慢”,多指速度的大小,有时也指加度的大小,例如“动车比轿车运动得快”“飞机比货车运动得快”都是指速的大小。有时候我们也说“赛车启动很快”,指的是赛车启动时加速度很大DD三、从v-t图像看加速度v-t图像反映的是物体的速度随时间变化的情况。你认为由v-t图像能知道物体的加速度吗?1.从图像中得到加速度的信息图1.4-2中的两条直线a、b分别是两个物体A和B运动的v-t图像。E、F两点所表示的时刻和速度分别为t1、t2和v1、v2。三、从v-t图像看加速度从图中可以看出,小三角形的一条直角边代表
,另一条直角边代表
,Δv与Δt的比为加速度,其比值为该直线的
。因此,由v-t图像中图线的
可以判断加速度的大小。物体A的加速度比物体B的
。时间间隔Δt速度的变化量Δv斜率倾斜程度大三、从v-t图像看加速度生活中做变速运动的物体很多,它们加速度的大小也各不相同,有时差异还很大。下表为一些运动物体的加速度。三、从v-t图像看加速度斜率的
越大,加速度越
;斜率的绝对值越小,加速度越
;斜率为零,加速度为
,即速度保持不变。v-t图像斜率的正、负表示加速度的
。斜率为正,表示加速度的方向与规定的正方向
;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向
。绝对值大小零方向相同相反三、从v-t图像看加速度2.几种常见的v-t图像①表示以速度
做
运动;②表示初速度为
,做
向的
运动;③表示初速度为
,做正向的加速直线运动;④表示初速度为
,先做
向的
运动,后做
向的
运动;⑤表示初速度为
,先做
向的
速直线运动,后做
向的
速直线运动;⑥表示初速度为
,做
向的
速直线运动。v0vt0-v0①②③④⑤⑥图线与t轴的交点表示此刻速度为0,速度即将改变,加速度不变。v0匀速直线零正加速直线v0-v0负减速直线正加速直线v正减负加-v0负加三、从v-t图像看加速度3.平均加速度与瞬时加速度如果v-t图线是直线,物体的速度
变化,则其平均加速度
瞬时加速度。如果v-t图线是曲线,物体的速度
变化,如图所示,则图线上某点切线的斜率表示该点对应时刻的
加速度,即图中A点的切
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