高中物理 第1章 運動的描述 5 速度變化快慢的描述-加速度課件 新人教版必修1.ppt

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5 速度變化快慢的描述——加速度,填一填,練一練,一、加速度(見課本第26頁) 1.定義:物體速度的變化量跟發(fā)生這一改變所用時間的比值。 2.公式: 。 3.單位:國際單位為米每二次方秒,符號為m/s2。 4.方向:加速度是矢量(選填“矢量”或“標(biāo)量”),方向與速度變化量的方向相同。 5.物理意義:表示運動物體速度變化快慢的物理量。 二、加速度方向與速度方向的關(guān)系(見課本第26、27頁) 1.加速度的方向 加速度是矢量,不僅有大小,也有方向,其方向與速度變化量的方向相同。 2.加速度方向與速度方向的關(guān)系 在直線運動中,速度增加時加速度與速度的方向相同,速度減小時加速度與速度的方向相反。,,,,,,,,,,,填一填,練一練,三、從v-t圖象看加速度(見課本第28頁) 1.v-t圖象反映了物體的速度隨時間變化的規(guī)律。 2.在v-t圖象中,從圖線的傾斜程度(斜率大小)就能判斷加速度大小。傾角(圖線與橫坐標(biāo)軸的夾角)越大,加速度越大。 3.勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,直線的斜率表示加速度。比值 就是加速度的大小(如圖所示)。,,,,,填一填,練一練,填一填,練一練,由圖可知龜?shù)募铀俣仁? ),A.0.05 m/s2 B.5 m/s2 C.0.5 m/s2 D.2.5 m/s2,答案:A,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對加速度定義式a= 的理解,如圖為獵豹、蜻蜓、戰(zhàn)斗機的運動圖像。,圖甲中獵豹捕食時能在4 s內(nèi)速度由零增加到100 m/s;圖乙中以9 m/s的速度運動的蜻蜓能在1 s內(nèi)停下來;圖丙中戰(zhàn)斗機在試飛時以600 m/s的速度在空中勻速飛行。試結(jié)合以上情景分析: (1)哪一個物體的速度最大?哪一個物體的速度變化量最大?哪一個物體的加速度最大? (2)蜻蜓的加速度和獵豹的加速度符號相反說明什么問題?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.a= ,只是加速度a的定義式,不是決定式,即一個物體運動的加速度a的決定因素不是v0、v和t,以后我們會知道,a取決于物體的質(zhì)量和它所受合外力的大小。 2.加速度不但有大小,而且有方向,是矢量,在勻變速直線運動中,加速度的方向跟速度的變化量的方向相同。 3.加速度的正負(fù)號表示方向,而不表示大小。當(dāng)a的方向與規(guī)定的正方向相同時,取正值;當(dāng)a的方向與規(guī)定的正方向相反時,取負(fù)值。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題1】 某汽車以恒定加速度做變速直線運動,10 s內(nèi)速度從5 m/s增加到25 m/s,如果遇到緊急情況剎車,2 s內(nèi)速度減為零。求這兩個過程中加速度的大小和方向。 點撥:先規(guī)定正方向,將各矢量加上正負(fù)號表示矢量的方向,同時將矢量的運算轉(zhuǎn)化成算術(shù)運算。 解析:以初速度的方向為正方向,有 v0=5 m/s,v=25 m/s,t=10 s 得到a為正值,表示其方向與規(guī)定的正方向相同。 對于剎車階段:v=25 m/s,v'=0,t'=2 s。 得到a'為負(fù)值,表示其方向與初速度方向相反。 答案:2 m/s2,與初速度方向相同 12.5 m/s2,與初速度方向相反,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練1 籃球以10 m/s的速度水平撞擊籃板后以6 m/s的速度反向彈回,籃球與籃板的接觸時間為0.1 s,則籃球在這段時間內(nèi)的加速度為多大?加速度的方向如何? 解析:選取籃球的初速度方向為正方向,則初速度v0=10 m/s。因為末速度方向與規(guī)定的正方向相反,故末速度為v=-6 m/s。由加速度的定義式可得 所以加速度的大小為160 m/s2,方向與初速度的方向相反。 答案:160 m/s2 方向與初速度的方向相反,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,速度v、加速度a、速度改變量Δv的比較 在如圖所示的三種情況中,小車是否都有加速度?請說明理由。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.速度v、加速度a、速度改變量Δv的比較,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,2.對平均加速度與瞬時加速度的理解 (1)平均加速度:速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值,即 (此式是加速度的定義式,并非決定式)。平均加速度與時間相對應(yīng),其粗略反映了物體速度變化的快慢,為矢量,其方向與速度的變化量方向一致。 (2)瞬時加速度:物體在運動過程中某時刻(或某位置)的加速度,具體反映了物體速度變化的快慢,為矢量,方向與速度瞬時變化方向一致。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說法正確的是 ( ) A.物體的速度越大,加速度也越大 B.物體的速度為零時,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 解析:加速度是描述速度變化快慢的物理量。速度變化越快,加速度越大,故D正確;加速度與速度及速度的變化量無直接關(guān)系,物體的速度大或速度變化量大,速度變化并不一定快,加速度不一定大,故A、C錯誤;物體的速度為零時,加速度不一定為零,如汽車啟動時,故B錯誤。 答案:D,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 關(guān)于速度、速度變化量、加速度,下列說法正確的是( ) A.物體運動的速度變化量很大,它的加速度一定很大 B.速度很大的物體,其加速度可以很小,可能為零 C.某時刻物體的速度為零,其加速度一定為零 D.加速度很大時,運動物體的速度一定很大 解析:由 知,速度改變量Δv很大,它的加速度不一定很大,A錯誤;沿直線勻速飛行的飛機,速度很大,加速度為零,B正確;機車啟動瞬間,速度為零,但加速度不為零,C錯誤;彈藥爆炸瞬間,炮彈的加速度很大,但速度較小,D錯誤。 答案:B,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對v-t圖象的理解和應(yīng)用 一物體運動的v-t圖象如圖所示,請思考:物體的速度隨時間如何變化?能不能根據(jù)圖象判斷加速度的大小?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,應(yīng)用圖象解決問題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確地從圖上讀出所需的時間和速度,再應(yīng)用必要的定義、公式或規(guī)律加以判斷或計算。 1.由加速度的定義式 可知,在v-t圖象中,圖線(直線)的斜率表示加速度,故斜率為正時,a0,斜率為負(fù)時,a0。 2.圖象為傾斜直線時表示物體的速度均勻變化,即物體做勻變速直線運動,如圖中的圖線a和b所示。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,3.圖象為曲線時表示物體的速度非均勻變化,某時刻的瞬時加速度等于該時刻過圖線的切線的斜率。如圖中直線e的斜率等于A點的加速度。因此c表示物體做加速度增大的加速運動,d表示物體做加速度減小的加速運動。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題3】 (多選)某物體沿直線運動,其v-t圖象如圖所示,下列說法中正確的是( ),A.第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)物體的速度方向相反 B.第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)物體的加速度方向相反 C.第3 s內(nèi)物體的速度方向和加速度方向相同 D.第2 s末物體的加速度為零,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,解析:由圖象可知,物體在第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)物體的速度都大于零,說明這2 s內(nèi)的速度方向相同,選項A錯誤;物體在第1 s內(nèi)的加速度a1= m/s2=2 m/s2,在第2 s內(nèi)的加速度a2= m/s2=-2 m/s2,選項B正確;第3 s內(nèi),物體沿與正方向相反的方向做加速運動,速度方向與加速度方向一定相同,選項C正確;物體在第2 s末的加速度仍為-2 m/s2,選項D錯誤。 答案:BC,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練3 (多選)如圖所示為某質(zhì)點運動的v-t圖象,下列有關(guān)該質(zhì)點運動情況的判斷正確的是( ) A.0~t1時間內(nèi)加速度為正,質(zhì)點做加速運動 B.t1~t2時間內(nèi)加速度為負(fù),質(zhì)點做減速運動 C.t2~t3時間內(nèi)加速度為負(fù),質(zhì)點做減速運動 D.t3~t4時間內(nèi)加速度為正,質(zhì)點做加速運動 解析:由圖象可知,在0~t1時間內(nèi)加速度為正,速度也為正,加速度方向與速度方向相同,故質(zhì)點做加速運動,選項A正確;在t1~t2時間內(nèi)加速度方向為負(fù),速度為正,加速度方向與速度方向相反,故質(zhì)點做減速運動,選項B正確;在t2~t3時間內(nèi)加速度為負(fù),速度也為負(fù),加速度方向與速度方向相同,故質(zhì)點做加速運動,選項C錯誤;在t3~t4時間內(nèi)加速度為正,速度為負(fù),加速度方向與速度方向相反,質(zhì)點做減速運動,選項D錯誤。 答案:AB,探究三,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,1. 下列說法中正確的是( ) A.有加速度的物體其速度一定增加 B.加速度不變的物體速度一定不變 C.物體的速度有變化,則必有加速度 D.加速度為零,則速度也為零 解析:加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,加速度為零,速度可能為零,也可能不為零,D錯誤;加速度不為零,速度一定變化,加速度不變時速度均勻變化,加速度與速度同向時,物體做加速運動,加速度與速度反向時,物體做減速運動,A、B錯誤,C正確。 答案:C,探究三,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,2.物體做勻加速直線運動,已知加速度為2 m/s2,則( ) A.物體在某一秒末的速度一定是該秒初的速度的2倍 B.物體在某一秒末的速度一定比該秒初的速度大2 m/s C.物體在某一秒初的速度一定比前秒末的速度大2 m/s D.物體在某一秒末的速度一定比前秒初的速度大2 m/s 解析:根據(jù)加速度的定義式 ,a=2 m/s2,當(dāng)Δt=1 s時,v-v0=2 m/s,所以選項B正確,A錯誤。物體這一秒的初速度與前一秒的末速度是同一時刻的速度,應(yīng)相等。物體這一秒的末速度與前一秒的初速度是相隔2 s的兩個速度,相差4 m/s,所以選項C、D錯誤。該題的易錯點是混淆這一秒初、末與前一秒初、末的確切意義。理解加速度和各時刻的確切含義是解題的關(guān)鍵。 答案:B,探究三,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,3.一輛汽車沿平直公路向東行駛,如圖所示是該汽車的速度計,在汽車內(nèi)的觀察者觀察速度計指針的變化,開始時指針指在如圖甲所示的位置,經(jīng)過8 s后指針指示到如圖乙所示的位置,那么它的加速度約為( ),A.11 m/s2 B.-5.0 m/s2 C.1.4 m/s2 D.-1.4 m/s2,探究三,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:汽車速度計顯示的是汽車的瞬時速度,由題圖可得汽車的初速度v0=60 km/h≈16.7 m/s,經(jīng)過時間t=8 s,速度變?yōu)関=20 km/h≈5.6 m/s,則加速度a= ≈-1.4 m/s2,負(fù)號說明加速度的方向向西,汽車在做減速運動,選項D正確。 答案:D,探究三,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,4.一物體做直線運動的v-t圖象如圖所示,根據(jù)圖象作出的以下判斷中,正確的是( ) A.物體始終沿正方向運動 B.物體的加速度一直沒有變化 C.t=2 s前物體的加速度為負(fù),t=2 s后加速度為正 D.在t=2 s時,物體的加速度為零 解析:從圖象得知物體先向負(fù)方向運動,2 s后又向正方向運動,選項A錯誤;v-t圖象的斜率為運動物體的加速度,故 m/s2=10 m/s2,即物體的加速度一直為10 m/s2,選項B正確,C、D錯誤。 答案:B,探究三,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.我國空軍科研人員在飛機零高度、零速度的救生脫險方面的研究已取得成功。由于飛機發(fā)生故障大多是在起飛、降落階段,而此時的高度幾乎為零高度。另外在飛行過程中會出現(xiàn)突然停機現(xiàn)象,在這種情況下,飛行員脫險非常困難。為了脫離危險,飛行員必須在 0.1 s 的時間內(nèi)向上彈離飛機,若彈離飛機的速度為 20 m/s,試判斷彈離飛機過程的加速度是多大。 解析:根據(jù)加速度的定義式知,飛行員彈離過程中的加速度 =200 m/s2。 答案:200 m/s2,