【人教版】物理必修一：15《速度变化快慢的描述-加速度》课件

第一章运动的描述学案5速度变化快慢的描述加速度目标定位1.能说出v、v、 的区别，掌握加速度的概念，认识加速度的矢量性.2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况.3.能根据vt图象分析、计算加速度.知识探究自我检测一、加速度 问题设计下列三种车辆起步后：自行车在5 s内速度增大到14 m/s；小型轿车在20 s内速度增大到30 m/s；旅客列车在100 s内速度增大到40 m/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？ 知识探究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v114 m/s，小型轿车速度增加v230 m/s，旅客列车速度增加v340 m/s，所以旅客列车速度变化大；要点提炼1.定义：速度的 与发生这一变化所用时间的比值.即a .2.单位：国际单位制中，加速度的单位是 ，符号是 或 .变化量米每二次方秒m/s2ms23.物理意义加速度a是表示物体速度 的物理量，也叫速度对时间的变化率.4.a 是用 定义法定义的物理量，a的大小与v、t (填“有关”或“无关”).变化快慢比值无关延伸思考“速度(v)大”、“速度变化(v)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？物体的速度变化很大，加速度一定很大吗？物体的速度变化快，加速度一定大吗？答案“速度(v)大”、“速度变化(v)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，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v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v很大，但经历的时间t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40 s内速度由10 m/s增加到20 m/s，那么火车在40 s内速度的变化量是多少？火车的加速度是多少？加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系？答案v20 m/s10 m/s10 m/s，为正值，说明v的方向与速度v的方向相同.2.汽车紧急刹车时，在2 s内速度从10 m/s减小到0，汽车2 s内速度的变化量是多少？加速度是多少？加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系？答案v010 m/s10 m/s，为负值，说明v的方向与速度v方向相反.a 5 m/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变化量的方向相同.要点提炼1.加速度的矢量性：由a 知加速度的方向总是与 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加速度大表示物体速度变化得快.加速度小表示物体速度变化得慢.速度变化量v(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加速度方向与速度方向 时，物体做加速运动；加速度方向与速度方向 时，物体做减速运动.相同相反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，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vt图象看加速度 问题设计1.如图1所示是甲、乙两个质点的速度时间图象，求出它们加速度的大小.图12.vt图象中图线的“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，由图象可以直观地看出，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vt图象中，图线“陡”的加速度较大.要点提炼1.vt图象的斜率大小表示加速度大小如图1所示，在vt图象中，比值 反映了直线的 ，叫做直线的斜率，其值等于物体运动的 .(1)在同一个坐标系中，斜率越大，加速度 .图1倾斜程度加速度越大(2)vt图线为倾斜直线时，表示物体的加速度 ，如图1中的图线甲、乙所示；图线为曲线时表示物体的加速度 ，图线 的斜率表示这一时刻的瞬时加速度，如图2中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度，整个运动过程中物体的加速度在 .图2不变变化切线减小2.vt图象斜率的正负表示加速度的 .3.由vt图象判断速度的变化通过vt图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关.如图3所示.(1)在0t0时间内，v0，物体做 运动；(2)在tt0时间内，v0，a0，物体做 运动.图3方向减速加速典例精析一、对加速度的理解例1关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A.物体的速度越大，加速度也越大B.物体的速度为零时，加速度也为零C.物体速度的变化量越大，加速度越大D.物体速度变化越快，加速度越大解析加速度是描述速度变化快慢的物理量.速度变化越快，加速度越大，故D正确；加速度与速度及速度的变化量无直接关系，物体的速度大或速度变化量大，速度变化并不一定快，加速度不一定大，故A、C错误；物体的速度为零时，加速度不一定为零，如汽车启动时，故B错误.答案D例2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.速度变化率越来越大解析雨滴做加速直线运动，加速度减小，雨滴下落的速度增加的越来越慢；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.答案B二、a 的应用例3沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路，现已进入试运行阶段，试运行时的最大时速达到了413.7公里，再次刷新世界纪录.沪杭高速列车在一次试运行中由A站开往B站，A、B车站间的铁路为直线.技术人员乘此列车从A车站出发，列车从静止匀加速到100 m/s，用了250 s时间，然后匀速运动了10分钟后，列车做匀减速运动，经过300 s后刚好停在B车站.求此高速列车加速、减速时的加速度大小.答案0.4 m/s20.33 m/s2三、vt图象与加速度例4如图4所示是一个物体向东运动的速度时间图象.由图可知在010 s内物体的加速度大小是_，方向_，物体做_运动；在1040 s内物体的加速度为_，物体做_运动；在4060 s 内物体的加速度大小是_，方向_，物体做_运动.图4答案3 m/s2向东加速直线0匀速直线1.5 m/s2向西减速直线课堂要点小结1.加速度(1)加速度a ，也称为“速度变化率”，反映了速度变化的快慢；(2)加速度是矢量，其方向与速度变化量v的方向相同；(3)a与v、t、v的大小无关.v大，a不一定大；v大，a也不一定大.2.判断物体加速运动和减速运动的方法3.从vt图象看加速度(1)斜率大小表示加速度的大小；(2)斜率正负表示加速度的方向.1.(对加速度的理解)由a 可知()A.a与v成正比B.物体加速度大小由v决定C.a的方向与v的方向相同D. 叫速度变化率，就是加速度自我检测解析加速度的大小与v和t的比值有关，只知道v或t的大小，不能确定加速度的大小，A、B错；a的方向与v的方向相同，C对；答案CD2.(加速度的计算)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4 m/s，2 s后速度大小变为10 m/s，则在这2 s内该物体的加速度大小可能为()A.2 m/s2 B.3 m/s2 C.5 m/s2 D.7 m/s2BD3.(vt图象与加速度)甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的vt图象如图5所示，则在t1时刻()A.甲、乙运动的速度大小相等，方向相反B.甲、乙运动的速度大小相等，方向相同C.甲、乙运动的加速度大小不等，方向相同D.甲、乙运动的加速度大小不等，方向相反图5解析由题图知，两条直线的斜率大小不等，且一正一负，所以甲、乙在t1时刻速度相同，加速度大小不等，方向相反.答案BD