速度變化快慢的描述加速度課件(人教版物理必修1).ppt

5速度變化快慢的描述加速度,一、加速度 1定義：速度的 與發(fā)生這一變化所用時間的比值 2公式： . 3物理意義：表示的物理量 4單位： 在國際單位制中，加速度的單位是，符號是，常用單位還有 cm/s2.,變化量,速度變化快慢,米每二次方秒,m/s2,二、加速度方向與速度方向的關(guān)系 1加速度是 ，不僅有大小，也有方向，其方向與的方向相同確定了的方向，也就確定了加速度a的方向在直線運動中，速度變化量為：. 2在直線運動中，如果速度增加，加速度的方向與速度的方向 ；如果速度減小，加速度的方向與速度的方向 ,矢量,速度變化量,速度變化量,vv2v1,相同,相反,三、從vt圖象看加速度 1在vt圖象中，從曲線的傾斜程度就能判斷，傾角(曲線與橫坐標的夾角)越大，加速度越,加速度大小,大,2勻變速直線運動的vt圖象是一條傾斜的直線，直線的 就表示加速度大小求加速度的方法是：在圖象上取兩點E、F，找出時刻t1、t2及對應(yīng)的速度v1、v2，如圖151所示，tt2t1，vv2v1，則加速度 .,斜率大小,一、怎樣由加速度判斷速度的變化？ 1判斷物體的速度是增加還是減小，不必去管物體加速度的大小，也不必管物體的加速度是增大還是減小，只需看加速度方向和速度方向是相同還是相反即可只要加速度方向跟速度方向相同，速度一定增加；只要加速度方向跟速度方向相反，速度一定減小,2判斷物體速度變化的快慢，只需看加速度的大小，加速度是速度的變化率，只要物體的加速度大，其速度變化一定快；物體的加速度小，其速度變化一定慢,二、速度v、速度的變化量v和加速度a的區(qū)別 1速度等于位移和時間的比值，它是位移對時間的變化率，描述物體運動的快慢和運動方向，也可以說是描述物體位置變化的快慢和位置變化的方向速度越大，表示物體運動得越快(或位置變化得越快)速度的方向就是物體運動的方向速度是狀態(tài)量，與某一時刻(或某一位置)對應(yīng),2速度的變化量是描述速度改變的多少，它等于物體的末速度和初速度的矢量差，即vvv0，它表示速度變化的大小和變化的方向在勻加速直線運動中，vv0，v的方向與初速度v0的方向相同；在勻減速直線運動中，v<v0，v的方向與初速度的方向相反 速度的變化量v與速度大小無必然聯(lián)系，速度大的物體，速度的變化量不一定就大例如，做勻速直線運動的物體，它的速度可以很大，但它在任何一段時間內(nèi)變化均為零速度的變化量是過程量，它對應(yīng)某一段時間(或某一段位移),3加速度是速度變化量v與發(fā)生這一變化所用時間t的比值，也就是速度對時間的變化率，它描述的是速度變化的快慢和變化的方向，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化 加速度的大小由速度變化量的大小和發(fā)生這一變化所用時間的多少共同決定，與速度本身的大小以及速度變化量的大小無必然聯(lián)系，加速度大表示速度變化快，并不表示速度大，也不表示速度變化大例如，小汽車啟動時加速度很大，速度卻很小，當小汽車高速行駛時，速度很大，加速度卻很小，甚至為零,加速度的方向與速度變化量v的方向相同，與速度v的方向無必然聯(lián)系，可以和速度方向相同，也可以相反，還可以成任一夾角加速度是狀態(tài)量，與某一時刻(或某一位置)對應(yīng),三、怎樣求速度的變化量v? 速度的變化v是矢量，它等于物體的末速度和初速度的矢量差，vvv0.求解速度的變化量是矢量減法，只有我們用正負號表示矢量的方向后，才可以使同一直線上矢量減法變換為標量的代數(shù)減法，從而簡化運算 對于直線運動的物體，在求v時，可先選取正方向，表示出初速度v0與末速度v，(其方向用正、負表示)，代入vvv0計算出v為正值，說明v的方向與規(guī)定的正方向相同，反之，則相反,例如：一小球豎直下落，落地時速度大小為5 m/s，被地面反彈后，離開地面時豎直向上的速度大小為4 m/s，求該過程中速度的變化時，若取豎直向下的方向為正方向，則v05 m/s，v4 m/s，vvv04 m/s5 m/s9 m/s，負號表示速度變化的方向是豎直向上的 若取豎直向上的方向為正方向，則v05 m/s，v4 m/s，vvv04 m/s(5 m/s)9 m/s，方向豎直向上，可見與正方向的選取無關(guān),四、如何理解物理量的“變化率”？ 1自然界中某量D的變化可以記為D，發(fā)生這個變化所用的時間間隔可以記為t；變化量D與t的比值 就是這個量的變化率可見，變化率表示變化的快慢，不表示變化的大小,3需要進一步指出的是，教材中所定義的“變化率”明確地講是指“對時間的變化率”，還有另一種變化率“對位移的變化率”例如，速度對位移的變化率就定義為“物體速度的變化與發(fā)生這一變化物體位移的比值”，即定義為 ，它在數(shù)值上等于物體發(fā)生1 m位移時速度的變化量當然，若不加特別說明，講“變化率”一般是指“對時間的變化率”,五、對vt圖象的理解 1利用vt圖象求加速度 (1)vt圖象中，圖線上某點切線的斜率表示該點對應(yīng)時刻的瞬時加速度 (2)vt圖象中，圖線上兩點連線的斜率表示這兩點對應(yīng)時間內(nèi)的平均加速度 在同一個坐標平面上，斜率越大，即直線越陡，表示加速度越大,2利用vt圖象判斷物體的運動性質(zhì) (1)圖線a表示加速度逐漸減小的加速運動； 圖線b表示加速度不變的加速運動； 圖線c表示加速度逐漸減小的減速運動； 圖線d表示加速度逐漸增大的減速運動； 圖線e表示加速度逐漸增大的加速運動 (2)圖線a、b、c運動方向為正方向，圖線d、e運動方向為負方向 (3)圖線a、b、e的加速度方向和速度方向相同，圖線c、d的加速度方向和速度方向相反 3vt圖象只能描述直線運動,題型一對加速度概念的理解 【例1】甲、乙兩個物體沿同一直線向同一方向運動時，取物體的初速度方向為正，甲的加速度恒為2 m/s2，乙的加速度恒為3 m/s2，則下列說法中正確的是 () A兩物體都做加速直線運動，乙的速度變化快 B甲做加速度直線運動，它的速度變化快 C乙做減速直線運動，它的速度變化率大 D甲的加速度比乙的加速度大,【解析】因為兩物體的運動方向相同，即速度方向相同，加速度一正一負，說明加速度方向相反，兩者只有一個是做加速運動，所以A錯；加速度的負號說明加速度的方向與所取的正方向相反，比較加速度的大小時，應(yīng)比較加速度的絕對值乙的加速度的絕對值大，所以它的速度變化快，B、D錯；所以本題應(yīng)選C. 【答案】C,規(guī)律總結(jié)：(1)明確加速度的物理意義是表示速度變化的快慢，即為速度的變化率 (2)在直線運動中，可用正負表示加速度的方向，但正負不表示加速度的大小,應(yīng)用11下列說法中正確的是 () A物體有加速度，速度就增加 B物體的速度變化越快，加速度就越大 C物體的速度變化量v越大，加速度就越大 D物體運動的加速度等于零，則物體一定靜止,解析：加速度與速度之間無必然關(guān)系，速度增加還是減小，取決于速度方向與加速度方向之間的關(guān)系 物體有加速度時，速度可能增加，也可能減小，故A錯；加速度是描述速度變化快慢的物理量，速度變化越快，則加速度越大，故選項B對；加速度等于速度變化量與所用時間的比值，速度變化大時，加速度不一定大，C錯；加速度等于零時，物體可能靜止，也可能勻速運動，D錯 答案：B,題型二加速度大小的計算 【例2】計算下列過程中的加速度： (1)在高速公路上汽車做勻加速直線運動，經(jīng)3 min速度從54 km/h提高到144 km/h； (2)足球以8 m/s的速度飛來，運動員把它以12 m/s的速度反向踢出，踢球時間為0.2 s，設(shè)球飛來的方向為正方向,【解析】由題中已知條件，統(tǒng)一單位、規(guī)定正方向后，根據(jù)加速度公式，即可算出加速度 規(guī)定以初速度方向為正方向，則 (1)汽車初速度為v054 km/h15 m/s，汽車末速度為vt144 km/h40 m/s，所需時間t23 min180 s.,【答案】見解析 規(guī)律總結(jié)：(1)以某個運動物體為研究對象 (2)選取相應(yīng)運動過程為研究過程，并明確初、末速度v1、v2及時間間隔t. (3)選取正方向(一般以初速度方向為正方向)，判定v1、v2的正、負后代入a，求解加速度 (4)若a<0表示a的方向與規(guī)定的正方向相反；若a、v同向則物體做加速運動，反之則為減速運動,應(yīng)用21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,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,題型三利用vt圖象分析物體的運動 【例3】圖153是一個物體向東運動的速度圖象由圖可知在010 s內(nèi)物體的加速度大小是_，方向是_；在1040 s內(nèi)物體的加速度為_；在4060 s內(nèi)物體的加速度大小是_，方向是_,【答案】3 m/s2向東01.5 m/s2向西 規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用圖象首先要弄清其物理意義，然后根據(jù)圖象判斷物體的運動性質(zhì)，最后根據(jù)圖象求出所需的物理量，如時間、速度等，再應(yīng)用必要的定義、公式或規(guī)律加以判斷和計算,應(yīng)用31如圖154為某物體做直線運動的vt圖象試分析物體在各段時間內(nèi)的運動情況并計算各階段加速度的大小和方向,解析：根據(jù)速度大小的變化情況可判斷出加速度的方向與初速度方向間的關(guān)系，根據(jù)vt圖象中圖線斜率的意義求出加速度 質(zhì)點在01 s內(nèi)做加速直線運動，速度變化量為 v14 m/s04 m/s， 在1 s3 s內(nèi)做減速直線運動，速度變化量 v204 m/s4 m/s，,答案：見解析,題型四判斷物體做加速運動還是減速運動 【例4】根據(jù)給出的速度和加速度的正、負，判斷下列運動性質(zhì)正確的是 () Av00，a0，物體做減速運動 Dv00，a0，物體做加速運動,【解析】物體運動的速度方向、加速度方向是任意規(guī)定的，但是當速度方向和加速度方向相同時，物體做加速運動，方向相反時物體做減速運動不能只根據(jù)加速度的正負來判斷物體是做加速運動還是減速運動 ，正確答案應(yīng)該是B、C、D. 【答案】BCD,規(guī)律總結(jié)：判斷物體是加速運動還是減速運動的方法有兩種：第一，根據(jù)vt圖象，看隨著時間的增加，速度的大小如何變化若越來越大，則是加速，反之則是減速；第二，根據(jù)加速度方向和速度方向間的關(guān)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，就是減速,應(yīng)用41下列運動可能出現(xiàn)的是 () A物體的加速度增大，速度反而減小 B物體的加速度減小，速度反而增大 C物體的速度為零時，加速度卻不為零 D物體的加速度始終不變，速度也始終不變,解析：當加速度方向與速度方向相反時，物體做減速運動，速度在不斷減小，若加速度增大，速度減小得更快當加速度方向與速度方向相同時，物體做加速運動，速度在不斷增大，若加速度減小，只是速度增大得慢了當速度為零時，加速度可能為零，也可能不為零加速度是描述速度變化快慢的物理量，有了加速度，物體的速度一定要發(fā)生變化選項A、B、C正確 答案：ABC,