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2020年人教版高中物理必修一课件:第1章 第5节 速度变化快慢的描述——加速度


★要点二 加速度对运动的影响 1.加速度的大小决定了速度变化的快慢 加速度大,其速度变化一定快;加速度小,其速度变化一定 慢.加速度增大,则速度变化得越来越快,加速度减小,则速度 变化得越来越慢,如图所示:
(1) (2)
2.加速度的方向影响速度的增减 在直线运动中,加速度与速度方向相同,则速度增加,加速 度与速度方向相反,则速度减小. (1)加速度与速度方向相同,则速度增加
|例题展示| 【例 1】 一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图是该汽车的 速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针 指在如图甲所示的位置,经过 5 s 后指针指示到如图乙所示的位 置,下列说法正确的是( )
A.汽车做加速运动,加速度为 2.8 m/s2 B.汽车做减速运动,加速度为-2.8 m/s2 C.汽车做加速运动,加速度为 10 m/s2 D.汽车做减速运动,加速度为-10 m/s2 [思路点拨] 解此题注意以下两点: ①速度计指示的速度单位为 km/h,应换成国际单位制. ②汽车的速度由图甲变为图乙可知汽车做减速运动.
定义
的比值
的差值
间的比值
表达 式
v=ΔΔxt
Δv=v2-v1
a=ΔΔvt
单位
m/s
m/s
m/s2
速度 v
速度变化量 Δv
加速度 a
由初、末速度决
为物体运动的方
与 Δv 的方向相同,
定,与 a 的方向相
方向 向,与 a 的方向不
与 v 的方向不一定
同,与 v 的方向不
一定相同
相同
一定相同
物理 表示物体运动的 表示物体速度变 表示物体速度变
(2)加速度与速度方向相反,则速度减小
|例题展示| 【例 2】 一质点自原点开始在 x 轴上运动,初速度 v0>0, 加速度 a>0,当 a 值不断减小直至为零时,质点的( ) A.速度不断减小,位移不断减小 B.速度不断减小,位移继续增大 C.速度不断增大,当 a=0 时,速度达到最大,位移不断增 大 D.速度不断减小,当 a=0 时,位移达到最大值
第一章 运动的描述
第5节 速度变化快慢的描述 ——加速度
学习目标
1.知道 v、Δv、ΔΔvt 的区别,掌握加速度的概念,认识加速 度的矢量性.
2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况. 3.能根据 v-t 图象分析、计算加速度.
课前自主导学
填一填、做一做、记一记
|基础知识·填一填| 一、加速度 1.物理意义:加速度是描述物体运动 1 ____速__度__变__化__快__慢___ 的物理量. 2.定义:加速度是 2 _速__度__的__变__化__量______与发生这一变化所 用 3 _时__间________的比值. 3.定义式:a=ΔΔvt .
[解析] 汽车速度计显示的是汽车的瞬时速度,由题图可得 汽车的初速度 v0=80 km/h,经过时间 t=5 s,速度变为 vt=30 km/h,所以 Δv=vt-v0=-50 km/h≈-13.9 m/s;由 a=ΔΔvt 得:a≈ -2.8 m/s2.负号说明加速度的方向向西,汽车在做减速运动,选 项 B 正确,A、C、D 错误.
三、从 v-t 图象看加速度 1.定性判断:v-t 图象的 11 _倾__斜__程__度____反映加速度的大小. 2.定量计算:如图所示,在 v-t 图象上取两点 E(t1,v1)、F(t2, v2),加速度的数值 a=ΔΔvt =vt22- -vt11.
|基础小题·做一做| 1.正误判断 (1)加速度很大时,速度可能很小.( √ ) (2)如果速度很大,则加速度一定很大.( × ) (3)如果速度变化量很大,则加速度一定很大.( × ) (4)加速度是矢量,其正负代表加速度的方向.( √ ) (5)由公式 a=ΔΔvt 可知,加速度 a 的大小与 Δv 成正比,与 Δt 成反比.( × )
-12
m/s-8 0.02 s
m/s=-1
000
m/s2,选项
D
正确.
[思维拓展] 如图所示,在体育赛事中,我们说“某辆赛车性能不佳,起 步太‘慢’”,又说“某同学身体素质好,有很好的爆发力,起 跑‘快’”.以上说法中的“快”与“慢”的含义是什么?
提示:这里的“快”与“慢”指的是运动员、赛车的速度增 加的快与慢,表示这种“快”与“慢”的物理量为加速度.以上 说法表明,赛车在起步时加速度较小,那位同学在起跑时加速度 较大.
3.足球以 8 m/s 的速度飞来,运动员把它以 12 m/s 的速度反
向踢出,踢球的时间为 0.02 s.设飞来的方向为正方向,则足球
在这段时间内的加速度为( )
A.200 m/s2
B.-200 m/s2
C.1 000 m/s2
D.-1 000 m/s2
解析:选 D 足球在这段时间内的加速度 a=ΔΔvt =v-t v0=
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 4 米__每__二__次__方__秒___, 符号是 5 __m__/s_2______或 6 ___m__·s_-_2____.
二、加速度方向与速度方向的关系 1.加速度的方向:加速度是 7 __矢___ (填“矢”或“标”)量, 加速度的方向与 8 __速__度__变__化__量___Δ_v_的__方__向______相同. 2.加速度方向与速度方向的关系 在直线运动中,如果速度增加,加速度方向与速度方向 9 _____相__同____ ; 如 果 速 度 减 小 , 加 速 度 方 向 与 速 度 方 向 10 ____相__反_____ (填“相同”或“相反”).
3.(2018·河南郑州高一期中)爆炸性的加速度往往是跑车的卖 点.某品牌跑车由静止加速至 100 km/h 只需 4.2 s.
(1)求该品牌跑车的平均加速度; (2)假设普通私家车的平均加速度为 3 m/s2,它需要多长时间 才能由静止加速至 100 km/h?
解析:v=100 km/h=130.60 m/s=27.78 m/s, (1)平均加速度 a=v-t v0=27.478.2-0 m/s2=6.61 m/s2. (2)所需时间 t′=va-′v0=27.738-0 s=9.26 s. 答案:(1)6.61 m/s2 (2)9.26 s
C.加速度减小到零以前物体向右运动,加速度开始反向增 大物体向左运动
D.速度减小到零以前物体向右运动,速度减小到零以后物 体向左运动
解析:选 BD 物体做加速运动还是减速运动,是根据速度 的方向与加速度的方向关系进行判断的,加速度与速度同向时, 速度增大,加速度减小,只表示速度增大得慢了;加速度与速度 反向时,速度减小,加速度增大,只表示速度减小得快了,故 A 错误,B 正确;速度的方向就是物体的运动方向,而速度不能发 生突变,加速度减小到零之前,速度始终增大,加速度减小到零 以后反向增大,物体开始做减速运动,直至速度为零,然后做反 向的加速运动,当速度反向之后,运动方向反向,故 C 错误,D 正确.
|核心知识•记一记| 1.加速度是描述速度变化快慢的物理量,与物体运动速度 的大小无关. 2.加速度是速度的变化量与所用时间的比值,单位是米每 二次方秒,即 m/s2. 3.加速度是矢量,方向与速度变化量的方向相同. 4.速度、速度的变化量及加速度三者的大小无必然联系. 5.在 v-t 图上,图线的斜率表示加速度,斜率的大小表示加 速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向.
课堂互动探究
析要点、研典例、重应用
★要点一 对加速度的理解与计算 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
速度 v
速度变化量 Δv
加速度 a
位移与所用时间 末速度与初速度 速度变化量与时
5.(多选)物体做直线运动时,有关物体的加速度、速度的方 向及它们的正负值说法的方向与速度方向必定 相同
B.在减速直线运动中,物体的速度必定为负值 C.在直线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为 负值 D.只有在确定初速度方向为正方向的条件下,加速直线运 动中的加速度才为正值
|对点训练| 1.对加速度的理解,下列说法正确的是( ) A.加速度增大,速度可能减小 B.速度变化量 Δv 越大,加速度就越大 C.物体有加速度,速度就增大 D.物体速度很大,加速度一定很大
解析:选 A 如果加速度的方向和速度的方向相反,则加速 度增大,速度减小,A 正确;加速度为速度的变化率,速度变化 量大,可能所用时间比较长,故加速度不一定大,B 错误;物体 有加速度,其与速度方向的关系不确定,所以速度可能增大,也 可能减小.物体的速度和加速度没有必然的联系,因此加速度大, 速度可能很小,加速度小,速度可能很大,C、D 错误.
2.(2019·河南实验中学高一上期中)关于速度和加速度,下列 说法正确的是( )
A.速度越大,加速度一定越大 B.速度变化量越大,加速度一定越大 C.速度变化越快,加速度一定越大 D.速度为零,加速度一定为零
解析:选 C 加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大、 速度的变化量大,加速度不一定大,速度为零,加速度可以不为 零,故选项 C 正确,A、B、D 错误.
解析:选 ACD 在加速直线运动中,物体的加速度的方向与 初速度方向相同,确定初速度方向为正方向时,加速度为正值, 故选项 A、D 正确;在减速直线运动中,物体的加速度的方向与 初速度方向相反,取加速度的方向为负方向时,物体速度为正值, 选项 B 错误;在直线运动中,如果是加速直线运动,取初速度的 方向为负值,则加速度为负值,且速度变大,故选项 C 正确.
[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变化,速度都是在增加的,当加速度减 小时,相同时间内速度的增加量减小,当 a=0 时,速度达到最大 值,位移不断增大.
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