人教版高中物理必修一1.5《速度变化快慢的描述——加速度》学案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 8:13:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

5 速度变化快慢的描述——加速度

[目标定位] 1.掌握加速度的概念,能区分v、Δv、

Δv

的区别,理解加速Δt

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性质.3.能根据vt图象分析、计算加速度.

一、加速度

1.定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值 Δv

2.公式:a=.

Δt

3.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2.

4.物理意义:描述物体运动速度变化的快慢. 想一想:

速度越大的物体,加速度一定越大吗?速度变化量越大的物体,加速度一定越大吗?

答案 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度等于速度变化量与发生这一变化量所用时间的比值;速度越大,可能是匀速直线运动,所以加速度不一定越大;速度变化量很大,由于不知道时间长短,所以无法确定物体加速度的大小.

二、加速度方向与速度方向的关系

1.加速度是矢量(填“矢量”或“标量”),它不仅有大小,也有方向. 2.加速度与速度的方向关系:在直线运动中,如果速度增加,加速度与速度的方向相同;如果速度减小,加速度与速度的方向相反.

想一想:

物体速度为正,加速度一定为正吗?

答案 加速度的方向与速度的方向无关,速度为正,加速度可以为正,也可以为负.

三、从vt图象看加速度

1.通过速度—时间(vt)图象不但能够了解物体运动的速度随时间变化的规律,还能够知道物体的加速度.

2.从速度—时间曲线的倾斜程度(即斜率)就能判断加速度的大小,倾斜程度越大,加速度越大.比值

Δv

表示加速度. Δt

想一想:

vt图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?

答案 vt图象中图线的倾斜程度反映了物体加速度的大小,图线越“陡”,表明加速度越大;图线越“缓”表明加速度越小.

一、对加速度的理解 1.物理意义: 加速度a表示物体速度变化快慢,也叫速度对时间的变化率. 2.对加速度概念的进一步理解: (1)a=

Δv

是用比值定义法定义的物理量.加速度a的大小与Δv、Δt大小Δt

无关,因此不能说a与Δv成正比,与Δt成反比;

(2)加速度a与速度v无直接关系.

①v大,a不一定大.比如:匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零;v小,a也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v可以看做零,这时加速度却很大.

②速度变化Δv大,加速度a也不一定大,比如:列车由静止到高速行驶,速度变化量很大,但经历时间也长,所以加速度并不大.

(3)速度变化得快,即

Δv

大,表示单位时间内速度变化大,加速度才大. Δt

3.加速度是矢量,它的方向总是与速度变化量Δv的方向一致,但与速度的方向没有必然联系.

在加速直线运动中:v>v0,Δv=v-v0>0,则a>0,与初速度方向相同; 在减速直线运动中:v<v0,Δv=v-v0<0,则a<0,与初速度方向相反. 例1 关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是( ) A.物体运动的速度改变量越大,加速度一定越大 B.速度很大的物体,其加速度可能很小,但不能为零 C.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大 D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大

解析 根据a=

ΔvΔt

,物体运动的速度改变量越大,由于时间未知,所以加速度也不一定大,A错误;速度很大的物体,其加速度可能很小,飞机飞行的速度很大,加速度却可能为零;B错误;某时刻物体速度为零,其加速度可能很大,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v可以看做零,这时加速度却很大.C正确,D错误.

答案 C

借题发挥 加速度大小反映了物体速度变化的快慢,而非速度变化的大小. 例2 篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后以6 m/s的速度反向弹回,篮球与篮板的接触时间为0.1 s,则篮球在这段时间内的加速度为多大?加速度的方向如何?

解析 选取篮球的初速度方向为正方向,则初速度v0=10 m/s.因为末速度方向与规定的正方向相反,故末速度为v=-6 m/s.由加速度的定义式可得:

v-v0-6-102

a=t=0.1m/s=-160 m/s2.

本题也可以选取末速度的方向为正方向,解出的加速度将为正值. 答案 160 m/s2 方向与初速度的方向相反

借题发挥 加速度的正、负表示加速度的方向.若加速度的方向与规定的正方向相同,则加速度为正;若加速度的方向与规定的正方向相反,则加速度为负.

二、加速度对运动的影响

1.加速度的大小决定物体速度变化的快慢:

2.加速度方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速:

(1)加速度a与速度v0同向时,物体做加速运动;(2)加速度a与速度v0反向时物体做减速运动.

例3 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,物体做加速运动 C.v0<0,a>0,物体做减速运动 D.v0>0,a>0,物体做加速运动

解析 物体运动的速度、加速度的方向是任意规定的,当速度的方向和加速度的方向相同时,做加速运动;方向相反时做减速运动.不能只根据加速度的正、负来判断物体是做加速运动还是做减速运动.正确答案是B、C、D.

答案 BCD

借题发挥 物体存在加速度,表明物体在做变速运动,但是不一定是做加速运动;判断物体是加速还是减速的依据是看加速度与速度是同向还是反向.

针对训练 (2013河北高一月考)物体M的加速度是+3 m/s2,物体P的加速