2018-2019高中物理 第1章 怎样描述物体的运动 1.4 怎样描述速度变化的快慢学案 沪科版必修1

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1、1.4 怎样描述速度变化的快慢[目标定位] 1.知道加速度的定义,能用公式a=进行定量计算.2.知道加速度的方向,会根据加速度方向与速度方向的关系判断物体运动的性质.3.知道什么是匀变速直线运动,能根据匀变速直线运动的v-t图像计算加速度的大小.一、什么是加速度[问题设计]下列三种车辆起步后:自行车在5s内速度增大到14m/s;小型轿车在20s内速度增大到30m/s;旅客列车在100s内速度增大到40m/s.通过计算分析,哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?答案 旅客列车速度变化大,自行车速度增加得快.因为:自行车速度增加

2、Δv1=14m/s,小型轿车速度增加Δv2=30m/s,旅客列车速度增加Δv3=40m/s,所以旅客列车速度变化大;自行车1s内速度增加=m/s2=2.8m/s2小型轿车1s内速度增加=m/s2=1.5m/s2旅客列车1s内速度增加=m/s2=0.4m/s2>>,所以自行车速度增加得快.[要点提炼]1.加速度(1)定义:物体速度的变化跟发生这一变化所用时间的比值.(2)公式:a=.(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)方向:加速度的方向跟物体运动速度变化的方向相同.(5)物理意

3、义表示物体速度变化快慢的物理量,加速度a也叫速度对时间的变化率.2.对加速度概念的进一步理解a=是用比值定义法定义的物理量,a的大小与vt-v0、t无关(填“有关”或“无关”).[延伸思考]“速度(v)大”、“速度变化(vt-v0)大”和“速度变化得快”的意义相同吗?物体的速度很大,加速度一定很大吗?物体的速度变化大,加速度一定很大吗?物体的速度变化快,加速度一定很大吗?答案 “速度(v)大”、“速度变化(vt-v0)大”和“速度变化得快”的意义不同.首先,速度v大表示物体运动得快,加速度a不一定大,如飞机匀速飞行时的速度很大,

4、a却等于零;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a却很大.其次,速度变化大,即vt-v0大,加速度a却不一定大,如列车由静止到高速行驶,其速度变化量vt-v0很大,但经历的时间也很长,所以加速度并不大.最后,速度变化得快,表示单位时间内速度变化大,即加速度a=大.二、加速度方向与速度方向的关系[问题设计]1.做直线运动的火车,在40s内速度由10m/s增加到20m/s,那么火车在40s内速度的改变量是多少?火车的加速度是多少?加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系?答案 vt-v0=20

5、m/s-10m/s=10m/s,为正值,说明vt-v0的方向与速度v的方向相同.a===0.25m/s2,也为正值,说明a的方向与v方向相同.故加速度的方向与速度改变量的方向相同.2.汽车紧急刹车时,在2s内速度从10m/s减小到0,汽车2s内速度的改变量是多少?加速度是多少?加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系?答案 vt-v0=0-10m/s=-10m/s,为负值,说明Δv的方向与速度v方向相反.a===-5m/s2,也为负值,说明a的方向与v的方向相反,但加速度的方向与速度改变量的方向相同.[要点提炼]1.加速度不仅有

6、大小,而且有方向由a=知加速度的方向总是与速度变化量Δv的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.2.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①加速度大表示物体速度变化得快;②加速度小表示物体速度变化得慢.(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速①加速度与速度方向相同时,物体做加速运动;②加速度与速度方向相反时,物体做减速运动.[延伸思考]若物体的加速度逐渐减小,速度一定减小吗?若物体的加速度逐渐增大,速度一定增大吗?答案 不一定.若加速度a与初速度v0同向,则物体做加速直线运动,这时若a逐渐减小

7、,只是说明v增加得慢了;若加速度a与初速度v0反向,则物体做减速直线运动,这时若a逐渐增大,只是说明v减小得快了.三、从v-t图像看加速度[问题设计]1.如图1所示是甲、乙两个质点的速度-时间图像,求出它们加速度的大小.图1答案 a甲==m/s2=2m/s2a乙==m/s2=1m/s22.试说明v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?答案 由第1问知甲的加速度大于乙的加速度,由图像可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小.在同一个v-t图像中,图线“陡”的加速度

8、较大.[要点提炼]1.v-t图像的斜率大小表示加速度大小在v-t图像中,斜率等于物体运动的加速度.(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.图2(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的

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