人教版高一物理必修一第一章第五节.ppt

第五节速度变化快慢的描述加速度,课前自主学习(学生用书P15),一、加速度1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.2.定义式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,常用单位还有cm/s2.4.物理意义:加速度为描述物体运动速度变化快慢而引入的物理量.,思考与讨论留题空普通的小汽车由静止加速到100km/h需要20s.高档跑车从静止加速到100km/h需5s.它们都可以以100km/h的速度运行,但从静止到某一速度所需时间不同.即速度的改变快慢不同,你能解释一下吗?,二、加速度方向与速度方向的关系1.加速度的方向:总是与速度变化量v的方向相同,其中v=v2-v1.2.加速度a与速度v的方向关系:在直线运动中,如果速度增加,加速度与速度方向相同,如果速度减小,加速度与速度的方向相反.思考与讨论留题空在直线运动中如果加速度为负时,说明物体的速度在不断减小,这种说法正确吗?,三、从v-t图象看加速度1.v-t图象是以速度为纵轴,以时间为横轴的直角坐标系中的图象.2.v-t图象反映了物体的速度,随时间变化的规律,通过v-t图象可以知道物体的加速度.3.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线,并且直线的斜率表示加速度,即(斜率).,课堂互动探究(学生用书P15),一、加速度1.加速度的物理意义在物理学中,为了描述物体速度变化快慢,我们引入了“加速度”这个物理量,即速度变化量与发生这个变化所用时间的比值,通常用a表示.2.定义式是矢量.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m/s2,或ms-2.,4.对加速度的理解加速度(速度的变化率)是指速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量.加速度描述的是速度变化的快慢,其大小由速度变化量和发生这一变化所用的时间共同决定.加速度的方向与速度变化量方向相同.我们可以从以下两种情况加以理解:在加速运动中,加速度的方向与v0方向一致.在减速运动中,加速度的方向与v0方向相反.,5.加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分,由定义式可求某段时间内的平均加速度,当t趋于无限小时可求某一时刻或某一位置的加速度即瞬时加速度.在运动中如果任意时刻的加速度都相同,则此运动称为匀变速运动.,6.v、v、a的关系(1)v、v和a三者都是矢量,v=vt-v0,v是速度的增量,等于物体的末速度与初速度的矢量差,表示的是速度变化的大小与方向.速度大的物体其速度的变化不一定大,如高速匀速飞行的飞机,其速度大但速度的变化却为0.(2)是加速度,等于物体的速度变化与所用时间之比,表示的是单位时间内速度变化的大小与方向,其方向与速度变化的方向一致,并不是与速度(初速度、末速度)的方向一致.,(3)v与a方向始终相同,加速时,a与v0同向,v00,vtv0v=vt-v00,a0.减速时,a与v0反向,v00,vtv0,v0,所以物体沿某一方向做直线运动(设该方向为正方向),而且运动速度在0-t1这段时间内不断增大,但曲线上不同点的斜率,即过该点的切线的斜率如曲线上B的切线的斜率表示物体在tB时刻的加速度,由图线可知0-t1这段时间内物体2的加速度在不断减小,t1时刻后物体2的加速度为零,表示物体做匀速运动.,图线是一条直线,斜率为负值,物体3的速度在不断减小,即做减速运动,但斜率为恒值,表示在运动中加速度不变,即大小和方向不变.在运动中a0物体做减速运动.,例4:如下图所示是一个物体向东运动的速度图象.由图象可知在010s内物体的加速度大小是_,方向是_;在1040s内物体的加速度为_;在4060s内物体的加速度大小是_,方向是_.,3m/s2,与速度方向相同,0,1.5m/s2,与速度方向相反,解析:在010s内由图象可以看出速度是增加的:由0增至30m/s,因此其加速度大小为这段运动是加速运动,故加速度与速度同向,向东;在1040s,速度为30m/s不变,故其加速度为0;在4060s内,速度由30m/s变为0,是匀减速运动,其加速度大小为1.5m/s2,方向与运动速度方向相反.,巩固练习4:质点做直线运动的v-t图象如下图所示,质点在0t1内速度、加速度如何变化?在t1t2内质点的速度、加速度分别是多少?,答案:见解析,解析:由题中图可知,0t1时间内,质点的速度逐渐增大,且不是匀变速直线运动.在非匀变速直线运动的v-t图象中,图象上任一点的切线的斜率等于该时刻质点的加速度.由图可知,切线的斜率逐渐减小,即加速度逐渐减小,速度增加得越来越慢.在t1t2时间内,质点的速度v1保持恒定,加速度为零.,三、综合、创新与拓展例5:甲、乙两物体的速度图象如下图所示,由图可知a甲=_,a乙=_;t=_时,v甲=v乙;若t=0时甲在乙前方8m,则t=_时,乙追上甲.,0,1m/s2,-4s,4s,解析:由图象可知,甲图线的斜率为0,即a甲=0,a乙=-1m/s2,两图象的交点为速度相等时,此时t=4s;由图线与时间轴围成的面积可知位移情况,t=4s时,s甲=16m,s乙=24m,s乙-s甲=8m,则即乙追上了甲.,课后积极练兵(学生用书P17),双基演练1.下列运动情况,可能存在的是()A.速度变化很大,但加速度很小B.速度变化方向为正,但加速度方向为负C.速度变化加快,但加速度减小D.速度越来越大,加速度越来越小,解析:加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是速度的变化率,方向与速度变化方向一致.加速度与速度变化没有必然联系,故此题选AD.答案:AD,2.由a=v/t,可知()A.a与v成正比B.物体加速度大小由v决定C.加速度方向与v方向相同D.v/t就是加速度答案:CD,解析:由可知,物体的加速度等于物体速度的变化率,此式为加速度的定义式,故D选项正确;加速度、速度变化量都是矢量,加速度的方向与速度变化量v的方向相同,如C选项正确;此表达式只是满足数值计算关系,并不能说加速度与速度变化量成正比;与时间成反比,故A、B选项错误.,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.v00,a0,物体做减速运动D.v00,a0,物体做加速运动解析:当物体速度与加速度方向相同时,物体做加速运动;相反时,物体做减速运动,故此题选B、C、D.答案:BCD,4.某物体沿一直线运动,其v-t图象如下图所示,下列描述正确的是(),A.第1s内和第2s内物体的速度方向相反B.第1s内和第2s内物体的加速度方向相反C.第3s内物体的速度方向和加速度方向相反D.第2s内物体的加速度为零解析:在v-t图象中斜率表示物体的加速度,第1s内和第2s内加速度方向相反,物体做加速运动,加速度与速度方向相同;反之,物体做减速运动,速度与加速度方向相反,故此题B选项正确.答案:B,5.物体A的加速度为3m/s2,物体B的加速度为-5m/s2,下列说法正确的是()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,解析:加速度的“正”“负”表示加速度的方向与所选正方向相同或相反,不表示大小,因此物体B的加速度比A的大,A选项错误,B选项正确;因不知道物体A、B的速度方向与加速度方向是相同还是相反,故C、D选项均错误.答案:B,6.关于物体的运动速度,下面说法不可能的是()A.加速度在减小,速度在增加B.加速度方向不断变化而速度不变C.加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小D.加速度方向不变,而速度方向变化,解析:只要加速度和速度方向相同,速度就会增加,故A选项的说法正确;物体做减速运动而加速度增大,某时刻速度减小到零而加速度达到最大值是可能的,故C选项说法正确;物体具有加速度,物体的速度就会发生变化,速度发生变化包含大小和方向,所以D选项说法正确;故只有B选项说法不可能.答案:B,7.物体从O点出发,沿水平方向做直线运动,取向右的方向为正方向,其v-t图如下图所示,则物体在最初的4s内(),A.始终向右运动B.做匀变速运动,则速度方向始终向右C.前2s在O左边,后2s在O点的右边D.第2s末物体距O点的距离最大解析:由v-t图象可知,物体的初速度与规定正方向相反,即向左,第2秒末速度减小到零,然后物体做初速为零的正向匀加速到第4秒末,回到初始位置,故此题D选项正确.答案:D,能力提升8.跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,运动一段时间后打开降落伞,展伞后运动员保持5m/s2的加速度减速下降,则在运动员减速下降的任一秒内()A.这一秒末的速度比前一秒初的速度小5m/sB.这一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2倍C.这一秒末的速度比前一秒末的速度小5m/sD.这一秒末的速度比前一秒初的速度小10m/s,解析:运动员做加速度大小为5m/s2的匀减速运动,表示每1s速度的大小减小5m/s,所以正确答案是CD.答案:CD,9.甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图象分别如下图中的a和b所示,在t1时刻(),A.它们的运动方向相同B.它们的运动方向相反C.甲的速度比乙的速度大D.乙的速度比甲的速度大解析:由v-t图象可知,a、b两物体,即甲、乙两物体的速度为正值,即方向相同,t1时刻b物体的速度大,即乙物体的速度大,故AD选项正确.答案:AD,10.汽车以5m/s的速度匀速行驶,司机发现前面有情况立即紧急刹车,汽车在2s内速度就减小为零,求汽车的加速度.解析:由得a=(0-v)/t=(0-5)/2m/s2=-2.5m/s2.答案:大小2.5m/s2,方向与速度方向相反,11.在排球比赛中,扣球手抓住一次机会打了一个“探头球”,已知来球速度为10m/s,击回的球速度大小为20m/s,击球时间为0.05s,假设速度方向均为水平方向.求击球过程中球的加速度?解析:规定来球方向为正方向,则v0=10m/s,vt