高中物理教科版 (2019)必修 第一册第一章 描述运动的基本概念5 速度变化的快慢与方向——加速度完美版课件ppt
展开1.通过物理情境的分析,认识速度变化快慢的含义及数学表达式。2.通过抽象概括的过程,理解加速度的概念,明确加速度的定义式、方向和单位。3.通过实例分析,明确物体什么情况下做加速运动,什么情况下做减速运动;知道加速度的方向与速度变化的关系。4.通过v-t图像的分析,建立加速度与图线切线斜率的联系。5.运用加速度概念解决实际问题。
(2)速度越来越小时:包含速度减小为0之后又反向运动的情况,速度矢量图如图乙、丙所示。此时,速度变化量的方向与初速度方向相反。
由矢量图知,速度的变化量与初速度同向时为加速运动,反向时则为减速运动(图丙对应的运动情况是先减速后反向加速)。
示例:一网球以20 m/s的速度水平飞来,被运动员以30 m/s的速度反向击回。网球的速度变化量( )A.大小为10 m/s,方向与初速度方向相同B.大小为10 m/s,方向与初速度方向相反C.大小为50 m/s,方向与初速度方向相同 D.大小为50 m/s,方向与初速度方向相反
比较速度变化快慢的方法
采用比值的方法,比较单位时间内速度的变化量Δv/ Δt
答案:蜻蜓的加速度大 速度大的物体加速度不一定大 速度变化量大的物体加速度不一定大
解析:列车与蜻蜓的速度变化量大小分别为30m/s和7m/s,加速度大小分别为a1=m/s2=1m/s2,a2=m/s2=10m/s2,由以上数据看出,物体的速度大,加速度不一定大,速度变化量大,加速度也不一定大,蜻蜓的加速度较大,即它的速度变化快。
1.物理意义:描述速度变化快慢的物理量
m/s2(或m·s-2)
加速度是矢量,加速度的方向与速度改变量的方向相同。在直线运动中,加速度的方向有以下两种情形:(1)加速运动时,加速度的方向与速度方向相同,如图甲所示;(2)减速运动时,加速度的方向与速度方向相反,如图乙所示。
甲 乙
解析:加速度是单位时间内速度的变化量,与速度无必然联系,故选项B正确。
1.关于速度和加速度的方向,下列说法正确的是 ( )A.速度方向为正,加速度方向一定为正 B.速度的方向就是加速度的方向C.速度改变量的方向就是加速度的方向D.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
解析:加速度的方向和速度的方向没有直接的关系,速度方向为正,加速度的方向可以为负,这时做减速运动,加速度的方向和速度变化量的方向相同,A、B项错误,C项正确;只要加速度方向和速度方向相同,则物体一定做加速运动,无论加速度是减小还是增大,D项错误。
与速度的变化∆ v有关吗?
与速度的变化率∆ v/ ∆t有关吗?
问题:加速度的正负号表示什么?
提示:正号表示加速度方向与规定正方向相同,符号表示加速度方向与规定正方向相反
三、判断物体是加速还是减速的方法
v-v0>0,a> 0 ,物体加速
v-v0<0,a<0,物体减速
a与v0方向相同,物体加速
a与v0方向相反,物体减速
判断物体是加速还是减速,取决于加速度与初速度方向关系,与加速度的正负号无关,只是初学者一般取初速度方向为正。
例2 根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( )A.v0>0,a<0,物体做加速运动B.v0>0,a>0,物体做减速运动C.v0<0,a>0,物体做加速运动D.v0<0,a<0,物体做加速运动
解析:v0>0,a<0,a与v方向相反,物体做减速运动,A错误;v0>0,a>0,a与v方向相同,物体做加速运动,B错误;v0<0,a>0,a与v方向相反,物体做减速运动,C错误;v0<0,a<0,a与v方向相同,物体做加速运动,D正确.
对加速度理解的8个“不一定”(1)物体具有加速度,但不一定做加速运动。(2)物体的速度方向改变,但加速度的方向不一定改变。(3)物体的速度方向不变,但加速度方向不一定不变。(4)物体的速度大,但加速度不一定大。(5)物体速度等于零,但加速度不一定等于零。(6)物体加速度为零,但速度不一定为零。(7)物体的速度大小不变,但加速度不一定为零。(8)在加速直线运动中,加速度不一定总取正值。
知识点三 加速度的测量
1. 用打点计时器测加速度
1. v-t图像为直线时(匀变速运动)的加速度(1)加速运动时(a>0)
(2)减速运动时(a<0)
示例:如图所示,是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析:
(1)质点在图中各段时间内分别做什么运动?(2) 在0~4 s、8~10 s、10~12 s内质点的加速度各是多少?
注意:8~10 s与10~12 s的图线在一条直线上,斜率相同,加速度就相同。
如果物体运动的速度不随时间均匀变化,即加速度随着时间是变化的,v-t图像就不是直线。如何通过v-t图像求出各个时刻的加速度?(1)分析v-t图像:如图甲所示为某物体运动的v-t图像,割线AB的斜率表示∆t时间内的平均加速度,这个加速度表示了∆t时间内速度变化的平均快慢程度。如果所取∆t越来越小,割线AC会越来越趋向于过A点的切线,如图乙所示,则过A点切线的斜率就表示A点对应时刻的加速度。
2.v-t图像为曲线(非匀变速)时的加速度
(2)结论:图中A点的加速度小于B点的加速度(A点切线的斜率小于B点切线的斜率),说明B点处速度的变化比A点快。(3)应用:如图所示,图甲表示物体运动的速度越来越大,但加速度越来越小,加速度与速度同向;图乙表示物体运动的速度越来越小,加速度也越来越小,加速度(负值)方向与速度(正值)方向相反,到t0时刻,加速度变为0,速度保持不变。
示例:[多选]利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像,某同学在一次实验中得到的运动小车做直线运动的v-t图像如图所示,由此可知( )
A.小车可能做曲线运动B.小车先做加速运动,后做减速运动C.小车运动的最大速度为0.8 m/sD.前9 s内,小车的加速度越来越小
解析:A错:图线不是运动的轨迹。B对:由图像知,速度v(纵坐标)先增大后减小;图线切线的斜率表示加速度,小车的加速度在变化,先做变加速直线运动,然后做变减速直线运动。C对:从图像知,小车的最大速度为0.8 m/s。D对:9 s内图像的斜率越来越小,则知加速度越来越小。
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