高一物理怎样描述运动的快慢3.ppt

,1.4 怎样描述速度变化的快慢,1加速度 (1)物理意义：为描述物体运动速度 而引入的物理量 (2)定义：加速度是 与发生这一变化所用时间的 .表达式为 . (3)在国际单位制中，加速度的单位是 ，符号是 . (4)加速度是矢量加速度的方向与 的方向相同直线运动中如果速度增加，加速度的方向与速度方向 .如果速度 ，加速度的方向与速度方向相反,变化的快慢,速度的变化,比值,米每二次方秒,m/s2,速度变化,相同,减小,a,2匀变速运动 (1)定义：在运动过程中， 保持不变的运动叫做匀变速运动 (2)特点： 与 保持不变 3直线运动中加速度方向与速度方向的关系 (1)由加速度的定义式看加速度方向与速度方向的关系：a 说明a的方向与 ，由于vvv0，所以在直线运动中，如果速度 ，加速度的方向就与速度的方向 ；如果速度 ，加速度方向就与速度方向 . (2)由vt图象看加速度方向与速度方向的关系：只要 为正，说明速度增加，则加速度方向与速度方向一致；只要 为负，说明速度减小，则加速度方向与速度方向相反,加速度,加速度大小,方向,增大,v的方向相同,减小,相反,加速度,加速度,相同,4明确打点计时器的工作原理 打点计时器是一种使用交流电源的 仪器，工作电压 以下，它每隔 打一次点(由于电源频率是 )，因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的 ，研究纸带上各点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况,计时,6V,0.02 s,50 Hz,位置,5实验中需要注意的几个问题 (1)开始释放小车时，应使小车 . (2)应该先 ，待打点计时器打点稳定后，再 . (3)小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大使纸带上打的点 ，或者加速度太小，使 . (4)选择一条理想的纸带(纸带上的) ，适当舍弃计数点密集的部分，要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T0.025 s0.1 s.,靠近打点计时器,接通电源,释放小车,过疏,点太密,清晰,一、速度的变化量 难点突破 速度变化量是矢量 速度的变化量表示的是物体经过一段时间，速度变化的大小和方向在单方向直线运动中，如果vv0，v的方向与初速度的方向相同，表示物体在加速；如果vv0，v的方向与v0方向相反，表示物体在减速如下图甲、乙分别表示这两种情况,如果物体经过一段时间对应的初、末速度不在同一直线上，它们的运算法则应遵循矢量的运算方法，可以用一种几何关系来表示，以后我们要讨论如果物体发生的运动在同一直线上，但不是单方向的，怎么办呢？从上图中我们可以总结出关于同一直线上矢量的运算方法：选定一个正方向(一般情况下选初速度v0的方向为正方向)，所有的矢量都以这个正方向为准，和正方向同向的为正值，方向相反的为负值，那么各量的表达式中含有了正负号，就可以直接进行加减运算了速度的变化量v与初速度v0的大小无必然的联系，速度大的物体，速度变化不一定大例如做匀速直线运动的物体，它的速度可以很大，但它在任意一段时间内速度的变化量却为零速度小的物体速度变化量不一定小例如出枪口的子弹，初速度为零，在枪膛内经过加速，可以达到800 m/s.速度的变化量v的方向可能与v0同向，也可能反向,二、加速度 要点梳理 (1)定义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的变化量与发生这一改变所用时间的比值，用a表示加速度 (2)表达式：a ，vvtv0. vtv0表示速度的改变，式中v0表示物体开始时刻的速度(初速度)，vt表示经过一段时间，末时刻的速度(末速度) (3)物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量 (4)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ms2)，常用的单位还有cms2(或cm/s2) (5)加速度a是矢量，其方向与v的方向相同, 疑点辨析 “对a 的理解” (1)a ，只是加速度a的定义式，不是决定式，即一个物体运动的加速度a的决定因素不是v0、vt和t，以后我们会知道，a决定于物体的质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，在匀变速直线运动中，加速度的方向跟速度的变化量的方向相同 (3) 叫速度的变化率， 越大，a越大,(4)速度、加速度、速度改变量的比较,三、对匀变速直线运动的理解 要点梳理 质点做直线运动，如果加速度保持不变，质点的运动就是匀变速直线运动加速度不变有两层含义：加速度的大小和方向都不变若其中之一变化也不是匀变速直线运动例：某一质点向东运动时加速度大小是1 m/s2，方向向西，返回时加速度大小仍是1 m/s2方向向东，这个运动的加速度大小不变但方向变化了，显然不是匀变速直线运动；如果返回时加速度方向仍然向西时就是匀变速直线运动了，虽然此时速度的方向改变因此，加速度与速度没有必然联系, 疑点辨析 任意相等的时间内速度改变相等 由公式a = 可知，做匀变速直线运动的物体，经过相等的时间间隔，速度的变化是相同的，包括大小和方向，但相等时间间隔内的速度变化相同就不一定是匀变速直线运动了，例如：一质点沿直线运动，第1个10 s内它的速度变化了5 m/s，第2个10 s内变化了5 m/s，第3个10 s内也变化了5 m/s，能否判断质点做的运动一定是匀变速直线运动？大家思考一下 对于匀变速直线运动，它在任意相等的时间间隔内速度的变化量都相等，必须是任意时间内,四、利用打点计时器测量瞬时速度 重点突破 由 可知，当t足够短时，这个时间间隔上的平均速度就非常接近t时刻的瞬时速度而打点计时器的时间间隔是0.02 s，如果要求不是非常的精确，这就可以看成是比较小的时间间隔了，因此可以用纸带上待测点附近的两点间的平均速度来表示待测点的瞬时速度 用极值法研究物体的运动是物理学的一种很重要的方法，从原理上讲，与待测点的时间间隔t越小，所求得的平均速度值就越接近该点的瞬时速度，但同时这两点间的距离也会随之变小，测量时误差较大，因此应具体问题具体分析,某汽车做匀变速直线运动，10 s内速度从5 m/s增加到25 m/s，求汽车在这段运动中的加速度大小和方向，如果遇到紧急情况刹车，2 s内速度减为零，这个过程也是匀变速的，求这个过程中加速度的大小和方向,【解析】 以初速度的方向为正方向， 有v05 m/s，vt25 m/s，t10 s， 则a m/s22 m/s2 得到a为正值，表示其方向与规定的正方向相同 对于刹车阶段：v025 m/s，vt0，t2 s. 则a m/s212.5 m/s2. 即加速度的大小为12.5 m/s2，方向与规定的正方向相反 【答案】 见解析 【警示】 a 是矢量式,如下图所示是汽车中的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化开始时指针指示在图甲所示的位置，经过7 s后指针指示在图乙所示的位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度大小约为( ),A7.1 m/s2 B5.7 m/s2 C1.6 m/s2 D2.6 m/s2 【解析】 开始时观察速度计，为初速度v120 km/h，7 s后观察速度计时为末速度v260 km/h，由a 得a1.6 m/s2. 【答案】 C,下列说法正确的是( ) A速度越大，速度变化也就越大 B速度变化越快，速度就越大 C. 在相等的时间内，速度变化越大，速度的变化率就越大 D速度变化越大，速度的变化率也就越大 【解析】 速度、速度变化、速度的变化率是三个完全不同的概念速度变化大时，速度并不一定大；速度的变化率等于速度的变化与发生这一变化所用时间的比值，它可以用来描述速度的变化快慢，速度变化率越大速度也就变化越快故正确答案为C. 【答案】 C 【思维提升】 速度、速度的变化和速度的变化率三者之间没有任何因果关系，不能从一个物理量的大小而推导出另外两个物理量的大小,关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是( ) A速度变化得越多，加速度就越大 B速度变化得越快，加速度就越大 C. 加速度方向保持不变，速度方向也保持不变 D加速度大小不断变小，速度大小也不断变小 【解析】 加速度是表示速度变化快慢的物理量，所以速度变化得越快，加速度就越大，所以A错，B对；加速度方向和速度方向可以相同，也可以相反，也可能加速度方向保持不变，速度方向改变，也可能速度方向保持不变，加速度方向改变，所以C错；若加速度大小不断变小，但是只要加速度和速度是同向的，速度就是在增大的，所以D是错误的 【答案】 B,在本节的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.,(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB_m/s.CE间的平均速度为_m/s； (2)以打B点时为计时起点，建立vt坐标系如图所示请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线； (3)根据图线可得小车运动的加速度为_m/s2.,【解析】 (1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s 所以vB m/s0.25 m/s CE m/s0.45 m/s (2)vt图象如下图所示,(3)在vt图象中，图线的斜率表示加速度，即 a m/s21 m/s2 【答案】 (1)0.25 0.45 (2)见解析 (3)1,如右图所示，为同一打点计 时器打出的两条纸带，由纸带可知( ) A在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸 带甲的平均速度比乙的大 B在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小 C纸带甲的加速度比乙的大 D纸带甲的加速度比乙的小 【解析】 在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带所用时间相同，但甲纸带位移小于乙纸带位移，故 ，选项A错，B对相邻计数点间所用时间相等，但乙的速度变化得更快，故a甲a乙，选项C错，D对 【答案】 BD,下列说法正确的是( ) A加速度增大，速度一定增大 B速度变化量v越大，加速度就越大 C物体有加速度，速度就增加 D物体速度很大，加速度可能为零 【指点迷津】 加速度大小等于而不是等于 ，所以v越大(时间t可能越长)加速度不一定大，加速度越大说明速度变化越快，当速度与加速度同向时速度增加，反向时速度减小 【答案】 D,关于下图中对应物理量的变化说法正确的是( ),A甲、乙两图都描述物体做匀速直线运动 B甲、乙两图描述的物体离出发点的最大位移都为5 m C甲图中物体做单方向直线运动，乙物体运动2 s后运动方向改变 D甲图中物体运动的最大位移为10 m，乙图中运动的最大位移为5 m,【指点迷津】 分析图象问题时，首先看清图象所描述的物理情境，然后利用不同图象的不同规律求解例：甲图为vt图象，在t轴上方速度方向不变，而乙图为st图象，在t轴上方位移方向不变，请同学们学会辨别 【答案】 CD,利用图象描述运动的技巧 (1)各物理量间的函数关系用图象表示时，图线不是轨迹 (2)两种图象st及vt的斜率分别表示速度、加速度，坐标、截距、交点在两种图象中所表示的量的物理意义不同 (3)在vt图象中，图线与横轴夹的面积表示位移,在实验中得到小车做直线运动 的s-t关系如图所示 (1)由图可以确定，小车在AC段和DE段 的运动分别为( ) AAC段是匀加速运动；DE段是匀速运动 BAC段是加速运动；DE段是匀加速运动 CAC段是加速运动；DE段是匀速运动 DAC段是匀加速运动；DE段是匀加速运动 (2)在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A点瞬时速度的是_段中的平均速度,【解析】 (1)由st图象判断小车的运动情况时，如果图象是一条倾斜的直线，则小车做匀速直线运动；如果图象是抛物线的一部分，则小车做变速直线运动对一般的曲线，应根据曲线上点的切线斜率的变化判断小车的速度变化(2)B点更靠近A点，所以AB段的平均速度更接近小车在A点的瞬时速度 【答案】 (1)C (2)AB,1物体A的加速度为3 m/s2，物体B的加速度为5 m/s2，下列说法中，正确的是( ) A物体A的加速度比物体B的加速度大 B物体B的速度变化比物体A的速度变化快 C物体A的速度一定在增加 D物体B的速度一定在减小 【答案】 B,2.如右图所示，实线为两个在同一直线上运动的物体a和b的速度-时间图象，由图可以知道( ) A两物体的速度方向相反，加速度方向也相 反，a的加速度小于b的加速度 B两物体的速度方向相反，加速度方向也相 反，a的加速度大于b的加速度 C两物体的速度方向相同，加速度方向相反， a的加速度大于b的加速度 D两物体的速度方向相同，加速度方向相同，a的加速度大于b的加速度 【解析】 由于a、b都在第一象限，物体的速度方向均为正，即两物体速度的方向相同；由于图线的斜率等于加速度，两图线的斜率有正有负，即表示两物体的加速度的方向相反，两直线的斜率的绝对值a大于b，即a的加速度大于b的加速度，故C正确，A、B、D均错 【答案】 C,3物体做匀加速直线运动中，已知加速度为2 m/s2，那么在任意1 s 内( ) A物体的末速度一定等于初速度的2倍 B物体的末速度一定比初速度大2 m/s C物体的初速度一定比前1 s内的末速度大2 m/s D物体的末速度一定比前1 s内的初速度大2 m/s 【解析】 根据加速度的定义式