5速度變化快慢的描述 加速度 第一章運(yùn)動(dòng)的描述 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道v v 的區(qū)別 掌握加速度的概念 認(rèn)識(shí)加速度的矢量性 2 能根據(jù)速度和加速度的方向關(guān)系判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況 3 能根據(jù)v t圖象分析 計(jì)算加速度 內(nèi)容索引 重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn) 達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān) 自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ) 自主預(yù)習(xí) 一 加速度1 物理意義 加速度是描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量 2 定義 加速度是與發(fā)生這一變化所用的比值 3 定義式 a 4 單位 在國(guó)際單位制中 加速度的單位是 符號(hào)是 或 速度變化快慢 速度的變化量 時(shí)間 米每二次方秒 m s2 m s 2 二 加速度方向與速度方向的關(guān)系1 加速度的方向 加速度是 填 矢 或 標(biāo) 量 加速度的方向與相同 2 加速度方向與速度方向的關(guān)系在直線運(yùn)動(dòng)中 如果速度增加 加速度方向與速度方向 如果速度減小 加速度方向與速度方向 填 相同 或 相反 矢 速度變化量 v的方向 相同 相反 三 從v t圖象看加速度1 定性判斷 v t圖象的反映加速度的大小 2 定量計(jì)算 如圖1 在v t圖象上取兩點(diǎn)E t1 v1 F t2 v2 加速度的數(shù)值a 傾斜程度 圖1 1 判斷下列說(shuō)法的正誤 1 加速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量 2 物體速度變化越大 加速度越大 3 物體的加速度是2m s2 則該物體是做加速運(yùn)動(dòng) 4 在同一v t圖象中 圖線傾角越大 對(duì)應(yīng)物體的加速度越大 即學(xué)即用 答案 2 做直線運(yùn)動(dòng)的汽車 看到前面有險(xiǎn)情 立即緊急剎車 在2s內(nèi)速度從10m s減小到0 則汽車的加速度為 m s2 答案 5 重點(diǎn)探究 一 對(duì)加速度的理解 導(dǎo)學(xué)探究 下表列出了三種車輛起步后速度變化情況 答案 1 哪種車輛速度變化大 哪種車輛速度增加得快 答案旅客列車速度變化大自行車速度增加得快 2 三種車輛的加速度分別為多大 答案 答案三車的加速度分別是 3 由計(jì)算結(jié)果分析加速度與速度v 速度的變化量 v有無(wú)必然聯(lián)系 答案加速度a與速度v 速度的變化量 v無(wú)必然聯(lián)系 知識(shí)深化 1 v大 a不一定大 比如勻速飛行的飛機(jī)速度很大 但加速度卻為零 v小 a也不一定小 如射擊時(shí)火藥爆炸瞬間 子彈的速度v可以看做零 這時(shí)加速度卻很大 2 速度變化量 v大 加速度a不一定大 比如列車由靜止到高速行駛 速度變化量很大 但經(jīng)歷時(shí)間也長(zhǎng) 所以加速度并不大 3 速度變化得快 即大 表示單位時(shí)間內(nèi)速度變化大 或速度的變化率大 加速度才大 3 加速度的計(jì)算 1 規(guī)定正方向 一般選初速度v1的方向?yàn)檎较?2 判定v2的方向 確定v2的符號(hào) 3 利用公式a 計(jì)算 要注意速度反向情況下 速度變化量的計(jì)算 例1有下列幾種情況 請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷說(shuō)法正確的是 高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車 點(diǎn)火后即將升空的火箭 太空的空間站在繞地球勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 磁懸浮列車在軌道上高速行駛 A 因?yàn)檗I車緊急剎車 速度變化很快 所以加速度很大B 因?yàn)榛鸺€沒(méi)運(yùn)動(dòng) 所以加速度為零C 因?yàn)榭臻g站速度大小不變 所以加速度為零D 高速行駛的磁懸浮列車 因?yàn)樗俣群艽?所以加速度也一定很大 答案 解析 解析轎車緊急剎車 說(shuō)明速度變化很快 所以加速度很大 故A正確 空間站勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 速度的方向在改變 屬于變速運(yùn)動(dòng) 加速度不為零 故C錯(cuò)誤 高速行駛的磁懸浮列車 速度很大 但是完全可以做勻速直線運(yùn)動(dòng) 所以加速度也可以為零 故D錯(cuò)誤 例2籃球以10m s的速度水平撞擊籃板后以6m s的速度反向彈回 籃球與籃板的接觸時(shí)間為0 1s 則籃球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度為多大 加速度的方向如何 答案160m s2方向與初速度的方向相反 解析選取籃球的初速度方向?yàn)檎较?則初速度v0 10m s 因?yàn)槟┧俣确较蚺c規(guī)定的正方向相反 故末速度為v 6m s 負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反 本題也可以選取末速度的方向?yàn)檎较?解出的加速度將為正值 答案 解析 加速度是矢量 加速度的正負(fù)表示加速度的方向 若加速度的方向與規(guī)定的正方向相同 則加速度為正 若加速度的方向與規(guī)定的正方向相反 則加速度為負(fù) 二 加速度對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響 導(dǎo)學(xué)探究 如圖2為蜻蜓 火箭的運(yùn)動(dòng)示意圖 圖2 圖甲 以8m s的速度飛行的蜻蜓能在0 7s內(nèi)停下來(lái) 圖乙 火箭發(fā)射時(shí)10s內(nèi)速度由0增加到100m s 1 計(jì)算蜻蜓和火箭加速度的大小并說(shuō)明誰(shuí)的速度變化快 答案 答案11 4m s210m s2蜻蜓的速度變化快 2 分析蜻蜓和火箭的加速度方向與速度方向的關(guān)系 答案蜻蜓的加速度方向與速度方向相反 火箭的加速度方向與速度方向相同 3 試根據(jù)上述情景和問(wèn)題討論在直線運(yùn)動(dòng)中物體做加速運(yùn)動(dòng)或減速運(yùn)動(dòng)的條件是什么 答案在直線運(yùn)動(dòng)中 當(dāng)加速度方向與速度方向相同時(shí) 物體做加速運(yùn)動(dòng) 當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí) 物體做減速運(yùn)動(dòng) 知識(shí)深化 由加速度來(lái)判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況1 加速度的大小決定物體速度變化的快慢 2 加速度方向與速度方向的關(guān)系決定物體加速還是減速 物體是加速還是減速與加速度的變化和加速度的大小無(wú)關(guān) 可總結(jié)如下 例3一質(zhì)點(diǎn)自原點(diǎn)開(kāi)始在x軸上運(yùn)動(dòng) 初速度v0 0 加速度a 0 當(dāng)a值不斷減小直至為零時(shí) 質(zhì)點(diǎn)的A 速度不斷減小 位移不斷減小B 速度不斷減小 位移繼續(xù)增大C 速度不斷增大 當(dāng)a 0時(shí) 速度達(dá)到最大 位移不斷增大D 速度不斷減小 當(dāng)a 0時(shí) 位移達(dá)到最大值 解析由于初速度v0 0 加速度a 0 即速度和加速度同向 不管加速度大小如何變化 速度都是在增加的 當(dāng)加速度減小時(shí) 相同時(shí)間內(nèi)速度的增加量減小 當(dāng)a 0時(shí) 速度達(dá)到最大值 位移不斷增大 答案 解析 針對(duì)訓(xùn)練 多選 根據(jù)下列給出的速度和加速度的正 負(fù)情況 對(duì)物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷正確的是A v 0 a 0 物體做加速運(yùn)動(dòng)B v 0 a 0 物體做加速運(yùn)動(dòng)C v 0 a 0 物體做減速運(yùn)動(dòng)D v 0 a 0 物體做加速運(yùn)動(dòng) 解析速度和加速度都是矢量 正 負(fù)號(hào)不表示大小 表示方向 若a v同向 即符號(hào)相同 物體就做加速運(yùn)動(dòng) 若a v反向 即符號(hào)相反 物體就做減速運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 選項(xiàng)B C D正確 答案 解析 加速度正負(fù)的理解誤區(qū)1 物體有加速度 說(shuō)明物體做變速運(yùn)動(dòng) 不一定是加速運(yùn)動(dòng) 2 物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)與加速度的大小無(wú)關(guān) 與加速度方向無(wú)關(guān) 而與加速度方向與速度方向的關(guān)系有關(guān) 兩者同向加速 反向減速 三 從v t圖象看加速度 導(dǎo)學(xué)探究 如圖3所示是甲 乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的v t圖象 圖3 1 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出它們的加速度的大小 答案 2 試說(shuō)明v t圖象中圖線的 陡 和 緩 與加速度有什么關(guān)系 答案 答案由 1 知甲的加速度大于乙的加速度 由圖象可以直觀地看出 甲的圖線比乙的圖線 陡 所以通過(guò)比較圖線的 陡 緩 就可以比較加速度的大小 在同一個(gè)v t圖象中 圖線 陡 的加速度較大 知識(shí)深化 1 由圖象計(jì)算或比較加速度 2 v t圖線為傾斜直線時(shí) 表示物體的加速度不變 圖線為曲線時(shí)表示物體的加速度變化 如圖4中物體的加速度在減小 圖4 2 由v t圖象判斷速度的變化 如圖5所示 1 在0 t0時(shí)間內(nèi) v0 物體做減速運(yùn)動(dòng) 2 在t t0時(shí)間內(nèi) v 0 a 0 物體做加速運(yùn)動(dòng) 圖5 例4某物體沿直線運(yùn)動(dòng) 其v t圖象如圖6所示 答案2m s2 1m s2 1m s2 答案 解析 圖6 1 求出物體在0 1s內(nèi) 1 3s內(nèi) 3 5s內(nèi)的加速度大小 2 下列說(shuō)法正確的是 A 第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的速度方向相反B 第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的加速度方向相反C 第4s內(nèi)物體的速度方向和加速度方向相反D 第3s末物體的加速度為零 答案 解析 解析第1s內(nèi) 第2s內(nèi)縱坐標(biāo)為正 速度均為正向 A錯(cuò)誤 根據(jù)斜率的正負(fù) 第1s內(nèi)加速度為正向 第2s內(nèi)加速度為負(fù)向 B正確 第4s內(nèi)速度為負(fù)向 加速度為負(fù)向 C錯(cuò)誤 第3s末物體的加速度為 1m s2 D錯(cuò)誤 在速度 時(shí)間圖象中 需要掌握兩點(diǎn) 一 速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向 看運(yùn)動(dòng)方向是否發(fā)生變化 只要考慮速度的正負(fù)是否發(fā)生變化 二 圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度 同一直線上斜率不變 加速度不變 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1 速度 速度變化量和加速度的對(duì)比理解 多選 關(guān)于速度和加速度的關(guān)系 下列說(shuō)法正確的是A 物體的速度越大 加速度也越大B 物體速度的變化率為零時(shí) 加速度也為零C 物體速度的變化量越大 加速度越大D 物體的速度變化越快 加速度越大 答案 1 2 3 4 解析 解析物體的速度越大 加速度不一定越大 比如高速勻速行駛的動(dòng)車 速度很大 而加速度為零 故A錯(cuò)誤 加速度等于速度的變化率 則物體速度的變化率為零 加速度也為零 故B正確 加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量 速度變化量越大 加速度不一定越大 還與速度變化所用的時(shí)間有關(guān) 故C錯(cuò)誤 根據(jù)加速度的物理意義可知 物體的速度變化越快 則加速度越大 故D正確 1 2 3 4 2 加速度 多選 一輛汽車啟動(dòng)后 加速度 速度方向相同 且加速度越來(lái)越小 則A 汽車的速度也減小B 汽車的速度仍在增大C 當(dāng)加速度減小到零時(shí) 汽車靜止D 當(dāng)加速度減小到零時(shí) 汽車的速度達(dá)到最大 答案 1 2 3 4 解析 解析加速度變小 速度增加的越來(lái)越慢 一直到加速度為0 速度達(dá)到最大 3 v t圖象與加速度 某物體運(yùn)動(dòng)的v t圖象是一條直線 如圖7所示 下列說(shuō)法正確的是A 物體始終向同一方向運(yùn)動(dòng)B 物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度大小相等 方向相反C 物體在0 2s內(nèi)速度方向與加速度方向相同D 物體在前4s內(nèi)的加速度不變 均為1m s2 圖7 解析物體在前2s內(nèi)速度為負(fù) 向反方向運(yùn)動(dòng) 物體在2 4s內(nèi)速度為正 向正方向運(yùn)動(dòng) 故2s末速度方向發(fā)生了變化 A C錯(cuò)誤 圖象的斜率表示加速度 物體在整個(gè)過(guò)程中加速度恒定 均為1m s2 方向?yàn)檎?B錯(cuò)誤 D正確 答案 1 2 3 4 解析 4 加速度的計(jì)算 爆炸性的加速度往往是跑車的賣點(diǎn) 某品牌跑車由靜止加速至28m s只需4s 1 求該品牌跑車的平均加速度大小 1 2 3 4 答案 解析 答案7m s2 2 假設(shè)普通私家車的平均加速度為2m s2 它需要多長(zhǎng)時(shí)間才能由靜止加速至28m s 1 2 3 4 答案 解析 答案14s