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課時1.5 速度變化快慢的描述——加速度
1.理解加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,會利用定義式計算加速度。
2.了解加速度的矢量性,會根據速度與加速度方向的關系判斷運動性質。
3.會利用v-t圖象分析加速度的大小和方向。了解和體會比值定義法在科學研究中的應用。
1.加速度
(1)加速度定義
加速度是①速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值,用a表示加速度。
(2)加速度公式:a=② 。?
(3)國際單位制中加速度的單位是③米每二次方秒,符號是④m/s2或m·s-2 。?
2.加速度的方向
2、
(1)加速度是矢量,加速度的方向與⑤速度變化量的方向相同。
(2)在變速直線運動中,速度的方向始終在同一直線上,取初速度的方向為正,如果速度增大,則加速度方向與初速度方向⑥相同;如果速度減小,則加速度方向與初速度方向⑦相反。
3.從v-t圖象看加速度
(1)v-t圖象不但反映了物體的⑧速度隨時間變化的規(guī)律,通過v-t圖象還能夠知道物體的加速度,圖線傾角(圖線與橫坐標軸的夾角)越大,加速度⑨越大。
(2)如圖所示,若物體運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,求此物體的加速度的方法是:在圖象上取任意兩點A、B,找出時間t1、t2及對應的速度v1、v2.求出Δt=t2-t1,Δv=v2-
3、v1,則加速度a=⑩ 。?
主題1:加速度概念的建立
通過測量可得到小轎車、火車和摩托車的速度變化情況如下表:
啟動的
車輛
初始時刻的
速度(m/s)
可以達到的
速度(m/s)
啟動所用
的時間(s)
小轎車
0
30
20
火車
0
50
500
摩托車
0
20
10
上述三種車中,誰的速度變化量最大?誰的速度變化最快?誰的加速度最大?怎樣比較三車速度變化的快慢?
主題2:加速度的方向
某公共汽車出站時的加速度是2 m/s2,進站時的加速度也是2 m/s2,進站和出站時的加速度大小是相等的。
(1
4、)出站時速度怎樣變化?
(2)進站時又是怎樣變化的呢?
(3)進站和出站時速度的變化情況一樣嗎?
主題3:在v-t圖象中考查加速度及其意義(重點探究)
在閱讀教材中“思考與討論”內容的基礎上,分析下列問題。
圖示為A、B兩物體運動的v-t圖象,A、B兩物體哪個的加速度大?說說你是如何判斷的。
主題4:了解加速度在實際生活中的意義(重點探究)
在閱讀教材中“說一說”內容的基礎上,分析下列問題。
(1)北京奧運會上,觀眾說:短跑飛人博爾特起跑最快。裁判說:博爾特跑得最快。說說你是如何看待這兩人的評價的。
(2)加速性能好的汽車是加速度大還是速度大?我們
5、說磁懸浮列車跑得快是加速度大還是速度大?
(3)物體的速度變化很大,加速度就一定大嗎?物體的加速度很大,速度變化就一定快嗎?物體的速度變化很快,加速度就一定大嗎?
(4)運載火箭在點火后的短時間內,速度的變化很小,它的加速度一定很小嗎?
1.下列說法中正確的是( )。
A.物體有加速度,速度就增大
B.物體的速度變化越快,加速度就越大
C.物體的速度變化量Δv越大,加速度就越大
D.物體運動的加速度等于零,則物體一定靜止
2.足球以8 m/s的速度飛來,運動員把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球時間為0.2 s。設球飛來的方向為正方向,則足球在這
6、段時間內的加速度是( )。
A.-200 m/s2 B.200 m/s2 C.-100 m/s2 D.100 m/s2
3.汽車的加速性能是反映汽車性能的重要指標。速度變化得越快,表明它的加速性能越好。圖示為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖象,根據圖象可以判定( )。
A.甲車的加速性能最好
B.乙車的加速性能比甲車好
C.丙車的加速性能比乙車好
D.乙、丙兩車的加速性能相同
4.我國空軍科研人員在飛機零高度、零速度的救生脫險方面的研究已取得成功。由于飛機發(fā)生故障大多是在起飛、降落階段,而此時的高度幾乎為零。另外,在飛行過程中會出現(xiàn)突
7、然停機現(xiàn)象,在這種情況下,飛行員脫險非常困難。為了脫離危險,飛行員必須在0.1 s 的時間內向上彈離飛機,若彈離飛機的速度為20 m/s,試計算彈離飛機過程的加速度大小。
拓展一、根據加速度的定義式求解加速度
1.計算下列物體的加速度:
(1)一輛汽車從車站出發(fā)做勻加速運動,經10 s速度達到108 km/h。
(2)高速列車過橋后沿平直鐵路勻加速行駛,經2 min速度從54 km/h提高到216 km/h。
(3)沿光滑水平地面以10 m/s運動的小球,撞墻后以原速率反彈,小球與墻壁接觸時間為0.2 s。
拓展二、由v-t圖象分析加速度
2.圖示為一個質點運
8、動的v-t圖象,試分析該質點在AB段、BC段和CD段運動過程中的加速度。
答案
課時1.5 速度變化快慢的描述——加速度
知識體系梳理
①速度的變化量 ②ΔvΔt?、勖酌慷畏矫搿、躮/s2或m·s-2?、菟俣茸兓俊、尴嗤、呦喾础、嗨俣取、嵩酱蟆、猞Δt
重點難點探究
主題1:上述三車中,火車的速度變化量最大,摩托車的速度變化最快,即摩托車的加速度最大。通過比較相同時間(如單位時間)內速度變化量的大小來比較速度變化的快慢,小轎車1 s的時間內速度增加量是1.5 m/s,火車1 s的時間內速度增加量是0.1 m/s,摩托車1 s的時間內
9、速度增加量是2 m/s。
主題2:(1)汽車出站時速度增大。
(2)進站時速度減小。
(3)出站時的加速度和進站時的加速度雖然大小相等,但是汽車速度的變化情況是相反的。
主題3:根據題圖可知B物體的加速度大。
物體運動的v-t圖象描述了物體速度隨時間的變化關系,具有直觀、形象的特點,通過比較相同時
間內的速度變化的大小可以判斷A、B兩物體速度變化的快慢。如圖所示,可以看出在10 s的時間內,A物體的速度變化大約是3 m/s,B物體的速度變化大約是4 m/s,故B物體的加速度較大。從圖象特點上看,圖線與橫坐標夾角越大,說明物體的加速度越大。
主題4:(1)博爾特起跑最快是指加速
10、度大,跑得快是指速度大。
(2)加速性能好的汽車是加速度大,磁懸浮列車跑得快是速度大。
(3)速度變化大,加速度不一定大;加速度很大,速度變化一定快;物體的速度變化很快,加速度一定大。
(4)不一定。
基礎智能檢測
1.B 2.C 3.BD 4.200 m/s2
全新視角拓展
1.(1)3 m/s2 (2)0.375 m/s2 (3)-100 m/s2
【解析】規(guī)定以初速度方向為正方向,則:
(1)對汽車v0=0,vt=108 km/h=30 m/s,t=10 s,根據加速度的定義有:a1=vt-v0t=3 m/s2,加速度方向與汽車運動方向相同。
(2)對列車v0=54
11、km/h=15 m/s,vt=216 km/h=60 m/s,t=2 min=120 s,根據加速度的定義有:
a2=vt-v0t=0.375 m/s2,加速度方向與列車運動方向相同。
(3)對小球v0=10 m/s,vt=-10 m/s,t=0.2 s,根據加速度的定義有:a3=vt-v0t=-100 m/s2
負號表示加速度方向與初速度方向相反。
2.AB段加速度大小為1.5 m/s2,方向與初速度方向相同
BC段加速度為零 CD段加速度大小為2 m/s2,方向與初速度方向相反
【解析】在AB段質點做加速運動,由4 s內的速度變化得加速度:a=vB-vAΔt=1.5 m/s2
所以這段時間內的加速度為1.5 m/s2,方向與初速度方向相同。
在BC段質點做勻速直線運動,速度一直為v=12 m/s,這段時間內的加速度為零。
在CD段質點做減速運動,加速度a'=vD-vCΔt=-2 m/s2,其方向與初速度方向相反。
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