高中物理 1.5 速度变化快慢的描述 加速度课件 新人教版必修1.ppt

5速度变化快慢的描述 加速度 1 速度的相关知识 1 定义 物体的速度等于 与发生这个位移所用 的比值 在物理上这种定义新概念的方法叫 定义法 2 速度定义式 v 3 物理意义 速度是表示物体运动 和 的物理量 位移 时间 比值 快慢 方向 2 速度 时间图像 v t图像 1 图甲表示物体做 运动 2 图乙中a b两物体都做 运动 两物体相比 物体的速度变化较快 匀速直线 变速直线 b 一 加速度1 物理意义 描述物体 快慢的物理量 2 定义 速度的 与发生这一变化所用 的比值 3 定义式 a v是 t是时间间隔 4 单位在国际单位制中 加速度的单位是 符号是 运动速度变化 变化量 时间 速度变化量 米每二次方秒 m s2或m s 2 二 加速度方向与速度方向的关系1 加速度的方向 1 加速度是 a 矢量b 标量 不仅有大小 也有方向 2 加速度方向与 的方向相同 2 加速度与速度的方向关系在直线运动中 速度增加时 加速度的方向与速度的方向 速度减小时 加速度的方向与速度的方向 a 速度变化量 v 相同 相反 三 从v t图像看加速度1 定性判断v t图像的 反映加速度的大小 2 定量计算在v t图像上取两点e t1 v1 f t2 v2 加速度的数值a 倾斜程度 思考辨析 1 判断正误 1 加速度是表示物体运动快慢的物理量 2 加速度是表示物体速度变化大小的物理量 3 加速度是表示物体速度变化快慢的物理量 4 物体a的加速度为2m s2 b的加速度为 3m s2 则a的加速度大于b的加速度 5 物体a的加速度为2m s2 则物体一定做加速运动 6 在同一v t图像中 图线倾角越大 对应图像的物体的加速度就越大 提示 1 表示物体运动快慢的物理量是速度 而不是加速度 2 表示物体速度变化大小的物理量是速度变化量 v 而不是加速度 3 加速度又叫速度变化率 是表示物体速度变化快慢的物理量 4 比较矢量大小时看绝对值 所以b的加速度大于a的加速度 5 物体的加速度为正值 但不一定与速度方向相同 所以物体不一定做加速运动 6 在同一v t图像中 图线倾角越大的物体 表明在相同时间内速度变化得越多 加速度越大 2 问题思考 1 我国的新型战斗机歼20飞得很快 小轿车比公交车起步快 以上两句话中的 快 的含义各是什么 提示 第一个 快 指战斗机的速度大 运动得快 第二个 快 指起步时小轿车比公交车的加速度大 即小轿车比公交车速度增加得快 2 直线运动中 加速度的正负表示什么含义 加速度为负值 物体就一定做减速运动吗 提示 加速度是矢量 它的正负表示方向 当加速度的方向与所选正方向相同时取正值 相反时取负值 物体做加速还是减速运动 取决于速度与加速度的方向关系 而不是加速度的正负 一加速度与速度 速度变化量的比较 特别提醒 1 公式 v v v0中各量都是矢量 只有物体做直线运动时 才可应用代数运算计算 v 2 公式v a 是定义式 确定了相关物理量的大小关系 同时也都是矢量式 确定了它们之间的方向关系 典例1 2013 泉州高一检测 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很大 它的加速度一定很大b 速度很大的物体 其加速度可以很小 可能为零c 某时刻物体的速度为零 其加速度一定为零d 加速度很大时 运动物体的速度一定很大 解题探究 1 动车以300km h的速度匀速行驶 它的加速度也很大吗 提示 动车的速度不变 加速度为零 2 加速度的大小与物体运动的快慢有没有必然关系 提示 没有 加速度大的物体 运动得不一定快 物体的加速度大小与它的速度 速度变化量大小都没有必然关系 标准解答 选b 由a 知 速度改变量 v很大 它的加速度不一定很大 a错 沿直线匀速飞行的飞机 速度很大 加速度为零 b对 做变速运动的物体一定有加速度 但它的速度有时可能为零 c错 弹药爆炸瞬间 炮弹的加速度很大 但速度较小 d错 总结提升 加速度大小的判断 1 加速度的大小与 v和 t两个因素有关 而 v与初 末速度有关 所以加速度与初 末速度和 t三个因素有关 但根据其中一个因素的大小无法判断加速度的大小 2 加速度的大小等于速度的变化率 即速度变化的快慢 根据速度变化的快慢可判断加速度的大小 变式训练 2013 金昌高一检测 物体的加速度为2m s2 表示这物体 a 每秒运动2mb 每经过1s 其速度增大2m sc 每经过1s 其速度变化大小为2m sd 每经过1s 其速度减小2m s 解析 选c 物体做变速运动 不同时间段内每1秒的位移不同 a错 仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速 b d错 由 v a t得 每经过1秒 物体的速度变化量大小为2m s c对 变式备选 2013 佛山高一检测 关于加速度 下列说法中正确的是 a 加速度就是速度的增加b 加速度与时间有关c 加速度的方向一定与速度的方向相同d 加速度是描述速度变化快慢的物理量 解析 选d 加速度等于速度的增加量或减少量与所用时间的比值 a错 a 是加速度的定义式 不能由此认为物体的加速度与 v或 t有关 b错 加速度与 v的方向相同 与速度方向无关 c错 加速度是速度的变化率 描述速度变化的快慢 d对 二加速度对物体运动情况的影响1 加速度的矢量性的理解 1 加速度是矢量 它的大小可以由定义式a 来计算 但不能由此得出加速度与速度变化量 v成正比 与运动时间 t成反比 2 加速度的方向和速度变化量 v的方向是一致的 但与速度方向没有必然联系 2 由加速度来判断物体的运动情况 1 加速度的大小决定物体速度变化的快慢 2 加速度与速度的方向决定物体加速还是减速物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正 负无关 可总结如下 特别提醒 1 物体存在加速度 表明物体在做变速运动 但不一定做加速运动 2 物体做加速运动还是做减速运动 不能根据加速度的正 负来判断 要根据加速度与速度的方向关系来判断 典例2 物体a b做直线运动 a的加速度为3m s2 b的加速度为 5m 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 解题探究 1 怎样比较两加速度的大小 提示 加速度是矢量 比较加速度大小时 要比较它们的绝对值的大小 2 物体做加速还是减速直线运动的条件 当 时 物体做加速直线运动 当 时 物体做减速直线运动 加速度与初速度方向相同 加速度与初速度方向相反 标准解答 选b 比较加速度的大小应比较它们的绝对值 物体a的加速度比物体b的加速度小 b的速度变化较快 a错 b对 当加速度与初速度方向相同时 物体做加速直线运动 反之则做减速直线运动 本题由于不知a b两物体的运动方向与其加速度方向的关系 故不能确定它们做加速运动还是减速运动 c d错 总结提升 正确认识加速度的正 负 1 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同向 则加速度为正 若加速度的方向与规定的正方向反向 则加速度为负 2 根据加速度的正 负无法判断物体做加速运动还是减速运动 判断物体加速还是减速的依据是看加速度与速度是同向还是反向 变式训练 2013 绵阳高一检测 雨滴从高空由静止下落 由于空气阻力作用 其加速度逐渐减小 直到变为零 在此过程中雨滴的运动情况是 a 速度不断减小 加速度为零时 速度最小b 速度不断增大 加速度为零时 速度最大c 位移越来越小d 速度的变化率越来越大 解析 选b 雨滴做加速直线运动 加速度减小 雨滴下落的速度增加得越来越慢 加速度为零时 雨滴的速度最大 a错 b对 雨滴一直下落 位移逐渐增大 c错 加速度即为速度变化率 加速度减小 故速度变化率减小 d错 三v t图像与加速度v t图像反映了运动物体的速度随时间的变化关系 它的应用主要表现在以下几方面 1 确定物体的运动性质随着时间的推移 若图线平行于时间轴 说明物体做匀速直线运动 若图线远离时间轴 说明物体做加速运动 若图线靠近时间轴 说明物体做减速运动 如图所示 a做匀速直线运动 b c做加速直线运动 d做减速直线运动 2 判断加速度的大小同一坐标系中 利用不同物体的v t图像的倾斜程度可以比较它们的加速度大小 如图所示 b的加速度大于c的加速度 3 利用斜率求加速度根据v t图像的物理意义 图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度 在v t图像上取两点 t1 v1 t2 v2 根据a 即图像的斜率 可确定加速度 的正负可确定加速度的方向 的绝对值可确定加速度的大小 特别提醒 1 v t图像不是物体的运动轨迹 解决具体问题时要注意把图像和物体的运动结合起来 2 若物体的v t图像是曲线 物体在某时刻的加速度等于这一时刻曲线的切线的斜率 典例3 如图所示为某质点运动的速度 时间图像 下列有关物体运动情况的判断正确的是 a 0 t1时间内加速度为正 质点做加速直线运动b t1 t2时间内加速度为正 质点做减速直线运动c t2 t3时间内速度为负 质点做加速直线运动d t3 t4时间内速度为负 质点做减速直线运动 解题探究 1 速度 加速度的正负表示什么 提示 速度 加速度都是矢量 它们的正负表示方向 2 怎样通过v t图像确定速度 加速度的正负 提示 速度的正负看图像上某点纵坐标的正负 加速度的正负看图线斜率的正负 标准解答 选a c d 0 t1时间内加速度为正 速度为正 两者方向相同 质点做加速直线运动 a对 t1 t2时间内加速度为负 速度为正 b错 t2 t3时间内速度为负 加速度为负 质点做加速直线运动 c对 t3 t4时间内速度为负 加速度为正 质点做减速直线运动 d对 变式训练 2013 南安高一检测 2012年6月 神舟九号 飞船与 天宫一号 成功对接成组合体 全国上下为之振奋 如图所示 假设发射飞船的火箭某段时间内由地面竖直向上运动 该段时间内其竖直方向上的v t图像可简化为如图所示 由图像可知 a 0 t1时间内火箭的加速度小于t1 t2时间内火箭的加速度b 在0 t2时间内火箭上升 t2 t3时间内火箭下落c t2时刻火箭离地面最远d t3时刻火箭回到地面 解析 选a 由所给图像的斜率知 火箭的加速度在0 t1时间段内小于t1 t2时间段内 a对 火箭在0 t3时间段内一直上升 b错 t3时刻火箭上升到最高点 距地面最远 c d错 典例 如图为一质点做直线运动的速度 时间图像 则在图中给出的该质点在前3s内的加速度a随时间t变化关系的图像中正确的是 标准解答 选a 质点在第1s内的加速度a m s2 4m s2 第2s 3s内的加速度a 2m s2 故选项a正确 应用a 计算加速度时应注意的问题1 公式a 中v1表示物体的初速度 v2表示物体的末速度 应用时不能将两者颠倒 2 公式a 是矢量式 速度 速度的变化量 加速度皆为矢量 应用它解题时要先规定好正方向 v1 v2的方向与规定的正方向相同时取正值 相反时取负值 3 最后要注意根据计算所得的加速度a的正负来确定它的方向 案例展示 足球以8m s的速度飞来 运动员把它以12m s的速度反向踢出 踢球时间为0 2s 设球飞来的方向为正方向 则足球在这段时间内的加速度是 设运动员踢足球的力为恒力 a 20m s2b 20m s2c 100m s2d 100m s2 标准解答 选d 选取足球飞来的方向为正方向 则初速度v1 8m s 末速度v2 12m s 故加速度a 100m s2 负号表示加速度方向与足球飞来的方向相反 故选项d正确 名师点评 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量 一般来讲 在实际问题中涉及某一过程中的加速度 通常是指该过程中的平均加速度 或者认为该过程中加速度不变 然后直接用定义式求解 但在利用加速度公式a 解题时要注意各物理量的正负值 1 基础理论辨析题 关于加速度的以下说法中正确的是 a 加速度的方向与速度方向一致b 加速度的方向与位移的方向一致c 加速度为零 表明物体的速度不变d 加速度不为零 表明物体的速度在增大e 加速度减小 表明物体做减速运动f 加速度变大 物体也可能做减速运动g 速度变化越大 加速度越大h 速度变化越快 加速度越大 解析 选c f h 加速度的方向与速度变化的方向一致 与速度 位移的方向无关 a b错 由a 知 加速度为零 表明速度变化 v 0 物体的速度不变 c对 加速度不为零 表明物体的速度在变化 但不能由此确定是加速还是减速 d错 物体是加速还是减速取决于速度方向与加速度方向的关系 而不是加速度是否增大 e错 f对 根据加速度的物理意义 加速度越大 物体的速度变化越快 g错 h对 2 2013 六安高一检测 关于速度和加速度 以下说法中正确的是 a 某时刻速度大 加速度一定大b 加速度大 速度的增量一定大c 速度减小 加速度不一定减小d 某时刻速度为零 加速度一定为零 解析 选c 物体的加速度大小与速度大小无关 a d错 由 v a t知 速度变化量 v由加速度和运动时间共同决定 加速度大 速度的增量不一定大 b错 速度减小 表明加速度与速度方向相反 加速度大小怎么变化不能确定 c对 3 2013 宁波高一检测 由加速度的定义式a 可知 a 加速度a与速度的变化 v成正比b 加速度a大小由速度变化 v