高中物理加速度教案
發(fā)表時(shí)間:2020-03-02《速度變化快慢的描述——加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)。
《速度變化快慢的描述——加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)
一教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.理解速度的變化和速度變化快慢的區(qū)別.
2.理解加速度的概念;理解加速度是表示速度矢量變化快慢的物理量;明確加速度的定義、公式、符號(hào)和單位;明確加速度跟速度、速度改變量的區(qū)別.
3.理解用圖象斜率求得加速度的方法.
過(guò)程與方法
1.通過(guò)分析定義加速度的過(guò)程,認(rèn)識(shí)類(lèi)比的方法和用比值定義物理量的方法.
2.通過(guò)對(duì)速度、速度的變化量、速度的變化率三者分析比較,感受分析、比較、推理等科學(xué)方法.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)生活中熟悉的實(shí)例感悟觀察、形成概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律
2.通過(guò)介紹“神舟七號(hào)”的發(fā)射,激發(fā)民族自豪感和自信心.
二教材分析
本節(jié)課是一節(jié)物理概念課,重點(diǎn)講解加速度的概念和物理意義,而加速的測(cè)量和方向是本節(jié)的難點(diǎn),本節(jié)課試圖從已有的物理知識(shí)和生活中的物理現(xiàn)象出發(fā),通過(guò)類(lèi)比、比值定義、比較、分析推理和歸納與綜合等科學(xué)方法的滲透,構(gòu)建學(xué)生主動(dòng)參與,積極探究的課堂氛圍,讓學(xué)生在彰顯科學(xué)方法中獲取物理知識(shí),從而提升課堂教學(xué)的有效性。
三教學(xué)方法:
本節(jié)課中加速度概念的引人定義體現(xiàn)了類(lèi)比、比值定義的科學(xué)方法,讓學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,在實(shí)際情境中,借助這些科學(xué)方法,通過(guò)主動(dòng)探究、討論、推理獲取知識(shí),深刻領(lǐng)會(huì)并掌握知識(shí)。
通過(guò)比較、分析和綜合等方式理解不同物理量的區(qū)別和聯(lián)系,加深對(duì)知識(shí)的理解。
四教學(xué)過(guò)程
【情景】汽車(chē)從車(chē)站開(kāi)車(chē),并在25s內(nèi)速度由0增加到20m/s;而摩托車(chē)從車(chē)站開(kāi)出,并在8s內(nèi)速度由0增加到20m/s.
【問(wèn)題】1.哪一個(gè)速度變化大?速度變化量各為多少?
2.速度變化量是矢量嗎?
3.哪一個(gè)速度變化快呢?用什么來(lái)反映速度變化快慢呢?
【學(xué)生活動(dòng)】討論完成下表1:
速度/(m/s)
速度變化量
/(m/s)v2-v1
速度變化率/(m/s)=
初速度v1
末速度v2
汽車(chē)
0
20
20
摩托車(chē)
0
20
20
旅客列車(chē)
0
飛機(jī)
0
以上活動(dòng)由學(xué)生自主完成,出現(xiàn)問(wèn)題學(xué)生互相討論、補(bǔ)充,教師給予指導(dǎo)。
1、由速度類(lèi)比建立加速度的概念
【學(xué)生活動(dòng)】回顧:在建立速度概念時(shí),怎樣描述物體位置的變化,又怎樣描述物體位置的變化快慢的?通過(guò)類(lèi)比,建立加速度的概念。
【問(wèn)題】v==,叫位移的變化率,那么=應(yīng)叫做什么的變化率?它表示的是什么?
通過(guò)速度概念的類(lèi)比,使學(xué)生認(rèn)識(shí):加速度是表示速度變化快慢的物理量;加速時(shí)就是速度變化率。==式中v2、v1分別表示質(zhì)點(diǎn)的末速度和初速度,t2、t1是初末時(shí)刻,表示質(zhì)點(diǎn)的加速度。
2、由比值定義并理解加速度的概念
【問(wèn)題】(1)由==,能否認(rèn)為與成正比嗎?這是用什么方法來(lái)定義物理量的?還有那些物理量使用這種方法定義的?
(2)的單位是什么?在國(guó)際單位制中,加速的的單位是米每二次方秒,符號(hào)是m/s2.
通過(guò)辨析、聯(lián)想,使學(xué)生認(rèn)識(shí):加速度等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變所用的時(shí)間的比值;這是用比值定義的方法定義物理量;其公式==是加速的的定義式,而不是決定式。類(lèi)似用比值定義法定義的物理量還有速度、電阻、密度等。
◆加速度概念的引入用到了類(lèi)似的科學(xué)方法。
◆也用到了比值定義的科學(xué)方法。
3.通過(guò)例題分析掌握計(jì)算加速度的方法
例1步槍發(fā)射一顆子彈的時(shí)間約是0.01s,子彈達(dá)到槍口時(shí)的速度可達(dá)900m/s,求子彈加速的的大小。
解析===9×104m/s2.
【問(wèn)題】(1)=9×104m/s2的含義是。
答:子彈的速度在1s時(shí)間內(nèi)改變(增加)了9×104m/s。
(2)前面的例子中汽車(chē)和摩托車(chē)的加速度分別是多少?
答:=0.8m/s2;=2.5m/s2.
(3)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的=。
4、通過(guò)自主活動(dòng)比較速度、速度變化量、加速度三個(gè)物理量的區(qū)別與聯(lián)系。
【問(wèn)題】(1)比較卡車(chē)、摩托車(chē)、旅客列車(chē)、飛機(jī)和炮彈的加速度大小。
(2)物體速度很大,加速度一定大嗎?舉例說(shuō)明。
(3)速度變化量很小,加速度一定小嗎?舉例說(shuō)明。
讓學(xué)生思考每一個(gè)問(wèn)題,教師點(diǎn)評(píng)、點(diǎn)撥、適當(dāng)拓展。
【學(xué)生活動(dòng)】(1)用什么方法比較人和兔子的加速度呢?
假象:人抓兔子,人和兔子的反應(yīng)時(shí)間相同,你能抓住兔子嗎?
這里事實(shí)上用到了控制變量的科學(xué)方法——在一定的情況下,通過(guò)比較的大小來(lái)比較加速度的大小。
(2)比較速度、速度變量和加速度,討論完成下列表格2:
表2
定義式
s/t
1-0
意義
表示運(yùn)動(dòng)的快慢程度
表示速度改變了多少
表示速度的變化快慢程度
大小
位移與時(shí)間的比值(位移對(duì)時(shí)間的變化率)
=1-0
速度變化與時(shí)間的比值(速度對(duì)事件的變化率)
單位
m/s
m/s
m/s2
與時(shí)間的關(guān)系
與時(shí)刻對(duì)應(yīng)
與時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)
不隨時(shí)間改變JaB88.cOm
加速度的大小和速度大小無(wú)關(guān),和速度變化大小也無(wú)關(guān),只有用速度的變化和時(shí)間的比值,即單位時(shí)間內(nèi)該物理量變化的數(shù)值(變化率)才能表示變化的快慢——速度變化率。
5、了解一些物體加速度的數(shù)量級(jí),使加速度的概念更具體化
指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第35頁(yè)的“點(diǎn)擊”部分,了解一些常見(jiàn)物體加速度的數(shù)量級(jí)。
【自主活動(dòng)】展示有關(guān)“嫦娥二號(hào)”發(fā)射的圖片,提醒學(xué)生利用國(guó)慶長(zhǎng)假,關(guān)心2010年10月1日—3日,我國(guó)“嫦娥二號(hào)”的發(fā)射,激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和自信心,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索,了解不同型號(hào)的火箭發(fā)射加速度。
【設(shè)計(jì)意圖】加速度是一個(gè)比較抽象的物理概念,對(duì)剛進(jìn)入高中學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō),較難理解,教學(xué)中通過(guò)類(lèi)比、比值定義等科學(xué)方法的參與,順應(yīng)學(xué)生思維發(fā)展的規(guī)律,逐步理解難點(diǎn),使抽象的概念變得具體,學(xué)生理解物理知識(shí)也就順理成章。
了解火箭發(fā)射的加速度,這是在教學(xué)中生成的問(wèn)題,恰逢“嫦娥二號(hào)”的發(fā)射時(shí)期,一個(gè)小小的教學(xué)智慧,既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又滲透了德育教育。
第三環(huán)節(jié):通過(guò)圖像的斜率求速度,類(lèi)比加速度,加深對(duì)加速度概念的認(rèn)識(shí)
【學(xué)生活動(dòng)】回顧:利用圖像,怎樣求出速度的?
通過(guò)分析、類(lèi)比由圖像的斜率求速度,得出可以通過(guò)求圖像的斜率求得物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
【問(wèn)題】(1)在圖像中直線(xiàn)的斜率表示什么?
(2)在圖像中直線(xiàn)的斜率又表示什么?怎樣求得加速度?
用圖像,通過(guò)圖像求其加速度,具體方法是在圖像上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)E()與F(),求出它們所在直線(xiàn)的斜率,即可求得(平均)加速度=。
【設(shè)計(jì)意圖】從已有的知識(shí)技能——利用可求速度入手,,類(lèi)比理解由圖像直線(xiàn)的斜率可求出加速度的大小,把學(xué)生思維活動(dòng)的積極性調(diào)動(dòng)起來(lái),將圖像由“加速”運(yùn)動(dòng)的圖像可以拓展到“減速”運(yùn)動(dòng)的圖像,提高學(xué)生探索的興趣。
第四環(huán)節(jié):通過(guò)討論辯論,認(rèn)識(shí)加速度的方向
【學(xué)生活動(dòng)1】認(rèn)識(shí)由實(shí)驗(yàn)得出的圖像的加速度有正、負(fù),正、負(fù)的含義是什么?
0,表示速度在均勻增大,
0,表示速度在均勻減小。
【學(xué)生活動(dòng)2】討論加速度是否有方向,如何確定加速度的方向?
例2一質(zhì)點(diǎn)向右作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),初速度的大小為,經(jīng)s,速度變?yōu)椋嚽筚|(zhì)點(diǎn)加速度的大小和方向。
解析=-4m/s,
=-2m/s2,即方向向左。
加速度是一個(gè)矢量,它的方向就是速度變化量的方向。物體作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)(通常取初速度的方向?yàn)檎较颍铀俣葹檎禃r(shí),表示加速度方向跟初速度方向相同,物體速度隨時(shí)間在增加;加速度為負(fù)值時(shí),表示加速度方向跟初速度方向相反,物體速度隨時(shí)間在減小。
【問(wèn)題】加速度的方向一定跟速度的方向一致嗎?
【設(shè)計(jì)意圖】由于前面已經(jīng)理解了速度變化是矢量,并學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單的(同一直線(xiàn)上)矢量運(yùn)算辦法,討論加速度是否有方向的問(wèn)題,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)就簡(jiǎn)單了。
擴(kuò)展閱讀
《速度變化快慢的描述—加速度》教案分析
古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。所以你在寫(xiě)高中教案時(shí)要注意些什么呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《《速度變化快慢的描述—加速度》教案分析》,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
《速度變化快慢的描述—加速度》教案分析
理解領(lǐng)悟
加速度是力學(xué)中的重要概念,也是高一物理課較難懂的概念,要結(jié)合具體實(shí)例加深理解。要注意區(qū)別“速度快”、“速度變化大”與“速度變化快”的含義,理解平均加速度和瞬時(shí)加速度。
基礎(chǔ)級(jí)
1.為什么要引入加速度的概念?
教材中列舉了小型轎車(chē)和旅客列車(chē)不同的加速情況:小型轎車(chē)起步時(shí)可在20s內(nèi)速度達(dá)到100km/h,它的速度平均1s增加了5km/h;而旅客列車(chē)由靜止開(kāi)始達(dá)到100km/h的速度,大約要用500s,它的速度平均1s只增加0.2km/h。小型轎車(chē)的速度增加得比較快,這說(shuō)明做變速運(yùn)動(dòng)的物體,速度變化有快有慢。
讓我們?cè)賮?lái)看一個(gè)例子:圖1-27描述了汽車(chē)的加速過(guò)程和制動(dòng)過(guò)程中速度變化的情況。汽車(chē)的加速性能是反映汽車(chē)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一項(xiàng)重要標(biāo)志,汽車(chē)的制動(dòng)距離也是反映汽車(chē)性能的一項(xiàng)指標(biāo)。
可見(jiàn),研究速度變化快慢是有意義的,需要引入一個(gè)物理量——加速度來(lái)描述速度變化的快慢。
2.如何定義加速度?
要比較物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢可以有兩種方法:一種是相同時(shí)間內(nèi),比較物體運(yùn)動(dòng)速度變化量的大小,速度變化量大,速度變化得快;另一種是速度變化量相同,比較所用時(shí)間的長(zhǎng)短,時(shí)間短的,速度變化得快。
物理學(xué)中用速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值表示物體速度變化的快慢,這就是加速度。如果在時(shí)間△t內(nèi)物體的速度變化量是△v,它的加速度就可以表示為
用速度的變化量與時(shí)間的比值比較物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢,事實(shí)上是采用了前一種比較方法,即比較相同時(shí)間1s內(nèi)速度變化量的大小。
3.對(duì)加速度的進(jìn)一步理解
在加速度的定義式中,△v是速度的變化量,它是運(yùn)動(dòng)物體的末速度與初速度的差,即△v=vt-v0。因?yàn)樗俣缺旧硎鞘噶浚云洳钍鞘噶坎?。?duì)于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)而言,速度可用帶有正負(fù)號(hào)的代數(shù)量表示,因此其差等于末速度與初速度的代數(shù)差。
△t是速度改變△v所經(jīng)歷的時(shí)間,必須注意兩者的同一性。
因?yàn)樗俣仁鞘噶?,所以加速度也是矢量。加速度的方向就是速度變化的方向。在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,速度變化的方向可以與速度的方向相同,也可以與速度的方向相反。因此,加速度的方向可以與速度的方向相同,也可以與速度的方向相反。加速度的方向與速度的方向相同,物體做加速運(yùn)動(dòng);加速度的方向與速度的方向相反,物體做減速運(yùn)動(dòng)。
在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,加速度可以用一個(gè)帶有正負(fù)號(hào)的數(shù)值表示,絕對(duì)值表示其大小,正負(fù)號(hào)表示其方向。加速度為正表示其方向與規(guī)定的正方向相同,加速度為負(fù)表示其方向與規(guī)定的正方向相反。
加速度的單位可由其定義式確定。在國(guó)際單位制中,加速度的單位是“米每二次方秒”,符號(hào)是“m/s2”或“m·s-2”。要將加速度的單位與速度的單位區(qū)別開(kāi)來(lái)。
加速度不是“加”出來(lái)的速度,而是“加速”的快慢程“度”,更確切地說(shuō)是變速的快慢程度,它是速度對(duì)時(shí)間的變化率,是表示速度變化快慢的物理量。物體的速度增量很大,但如果經(jīng)歷的時(shí)間很長(zhǎng),加速度的值仍可能很小。加速度只是在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)增加的速度。
4.速度和加速度的區(qū)別
速度和加速度是兩個(gè)不同的物理量,我們可以從以下三方面來(lái)區(qū)別它們。
(1)從定義上看:速度是描述物體運(yùn)動(dòng)方向和快慢的物理量,是位置的變化(位移)和時(shí)間的比值;加速度是描述物體速度變化方向和快慢的物理量,是速度的變化(速度增量)和時(shí)間的比值。
(2)從方向上看:速度加速度都是矢量,速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向,而加速度的方向不是速度的方向,而是速度變化的方向,故加速度方向與速度方向沒(méi)有必然的聯(lián)系。只有在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度與速度方向一致,減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度與速度方向相反。
(3)從量值上看:加速度“大”,只意味著速度變化“快”,不表示速度變化量大,也不表示速度大。速度大,加速度不一定大;速度小,加速度不一定?。患铀俣葴p小而速度可能增大,加速度不為零而速度大小可能不變。例如,空中勻速飛行的飛機(jī),蘇打很大,加速度為零。今后我們還會(huì)學(xué)到,彈簧振子在最大位移處速度為零,但加速度卻是最大;汽車(chē)以恒定功率啟動(dòng)時(shí),加速度在減小而速度卻在增大;做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度不為零,而速度的大小卻保持不變。結(jié)合這些實(shí)例進(jìn)行分析,可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)速度和加速度這兩個(gè)基本概念的區(qū)別。
5.平均加速度和瞬時(shí)加速度的區(qū)別
嚴(yán)格地講,由公式定義的加速度實(shí)際上指的是平均加速度,同平均速度與瞬時(shí)速度的關(guān)系相似,只有當(dāng)所取的時(shí)間間隔△t趨近于零時(shí),平均加速度才趨近于瞬時(shí)加速度。
平均加速度和一段時(shí)間(或一段位移)相對(duì)應(yīng),瞬時(shí)加速度和某一時(shí)刻(或某一位置)相對(duì)應(yīng)。講平均加速度必須指明是哪一段時(shí)間(或哪一段位移)內(nèi)的平均加速度,講瞬時(shí)加速度必須指明是哪一個(gè)時(shí)刻(或哪一個(gè)位置)的瞬時(shí)加速度。
平均加速度只能粗略地描述一段時(shí)間內(nèi)物體速度變化的快慢程度,瞬時(shí)速度能夠精確地描述某一時(shí)刻物體速度變化的快慢程度。
另外還需指出,平均加速度與加速度的平均值也是有嚴(yán)格區(qū)別的,兩者的數(shù)值一般并不相等,不可混淆。
在勻變速運(yùn)動(dòng)(加速度保持不變的運(yùn)動(dòng))中,平均加速度與瞬時(shí)加速度相等。
O
v
t
圖1-28
△v
△t
P
6.從速度圖象求加速度
7.對(duì)“說(shuō)一說(shuō)”問(wèn)題的討論
本節(jié)教材“說(shuō)一說(shuō)”欄目指出,日常生活中講的“快”和“慢”,有時(shí)指速度,有時(shí)指加速度,要求分別舉出幾個(gè)這樣的例子。
速度描述了物體位置變化的快慢。日常生活中講的“快”和“慢”,指速度的如:你走得真“快”;將要進(jìn)站時(shí),汽車(chē)行駛“慢”下來(lái)了;下課后,同學(xué)們“快”步奔向操場(chǎng)……
加速度描述了物體速度變化的快慢。日常生活中講的“快”和“慢”,指加速度的如:賽車(chē)性能不佳,起步太“慢”;幸虧汽車(chē)急剎車(chē)剎得“快”,才沒(méi)有釀成事故……
發(fā)展級(jí)
8.對(duì)速度的變化量的再認(rèn)識(shí)
9.關(guān)于“變化率”
前面我們學(xué)到,速度是物體位置的變化率,它表示物體位置變化的快慢;加速度是物體速度的變化率,它表示物體速度變化的快慢。一般來(lái)說(shuō),描述變化快慢的量就是變化率。
教材對(duì)“變化率”下了如下定義:自然界中某量D的變化可以記為△D,發(fā)生這個(gè)變化所用的時(shí)間間隔可以記為△t;變化量△D與△t的比值就是這個(gè)量的變化率??梢?jiàn),變化率表示變化的快慢,不表示變化的大小。
需要進(jìn)一步指出的是,教材中所定義的“變化率”明確地講是指“對(duì)時(shí)間的變化率”,還有另一種變化率——“對(duì)位移的變化率”。例如,速度對(duì)位移的變化率就定義為“物體速度的變化與發(fā)生這一變化物體位移的比值”,即定義為,它在數(shù)值上等于物體發(fā)生1m位移時(shí)速度的變化量。當(dāng)然,若不加特別說(shuō)明,講“變化率”就是指“對(duì)時(shí)間的變化率”。
應(yīng)用鏈接
本節(jié)課的應(yīng)用主要是對(duì)加速度概念的理解,對(duì)速度、速度的變化量和速度的變化率(加速度)的辨析,以及運(yùn)用加速度的定義式或速度圖象求解加速度。
基礎(chǔ)級(jí)
例1關(guān)于加速度,下列說(shuō)法中正確的是()
A.速度變化越大,加速度一定越大
B.速度變化所用的時(shí)間越短,加速度一定越大
C.速度變化越快,加速度一定越大
D.單位時(shí)間內(nèi)速度變化越大,加速度一定越大
提示根據(jù)加速度的定義式及物理意義進(jìn)行判斷。
解析由加速度的定義式可知,加速度的大小是由速度的變化量和發(fā)生
這一變化所用的時(shí)間共同決定的。速度變化越大,所用的時(shí)間不確定,加速度不一定越大。速度變化所用時(shí)間越短,但速度的變化量大小不確定,也不能確定加速度一定越大。單位時(shí)間內(nèi)速度變化越大,加速度一定越大。加速度是描述速度變化快慢的物理量,速度變化越快,加速度一定越大。選項(xiàng)C、D正確。
點(diǎn)悟加速度是反映速度變化快慢的物理量。加速度越大,只能說(shuō)明速度變化越快,不能說(shuō)明速度變化越大,也不能說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)越快。要正確區(qū)分運(yùn)動(dòng)的快慢(v)、速度的變化量(△v)和速度變化的快慢的不同。
例2下列運(yùn)動(dòng)可能出現(xiàn)的是()
A.物體的加速度增大,速度反而減小
B.物體的加速度減小,速度反而增大
C.物體的速度為零時(shí),加速度卻不為零
D.物體的加速度始終不變,速度也始終不變
提示物體做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)還是做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),要看加速度的方向與速度的方向是否一致。只要加速度的方向與速度的方向相同,速度就增大;加速度的大小則決定速度變化的快慢,而不決定速度變化的趨勢(shì)(即速度增大還是減?。?br>
解析當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng),速度在不斷減小,若加速度增大,速度減小得更快。當(dāng)加速度方向與速度方向相同時(shí),物體做加速運(yùn)動(dòng),速度在不斷增大,若加速度減小,只是速度增大得慢了。當(dāng)速度為零時(shí),加速度可能為零,也可能不為零。加速度是描述速度變化快慢的物理量,有了加速度,物體的速度一定要發(fā)生變化。選項(xiàng)A、B、C正確。
點(diǎn)悟有的同學(xué)可能錯(cuò)誤地認(rèn)為“加速度增大時(shí),速度一定增大;加速度減小時(shí)速度一定減小”,產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的原因在于沒(méi)有弄清楚加速度對(duì)速度變化的影響。加速度是矢量,既有大小又有方向。加速度的方向決定速度是增大還是減??;加速度的大小則決定速度增大或減小的快慢,即單位時(shí)間內(nèi)變化了多少。
例3籃球以10m/s的速度水平撞擊籃板后以6m/s的速度反向彈回,籃球與籃板的接觸時(shí)間為0.1s,則籃球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度為多大?加速度的方向如何?
提示因?yàn)樗俣群图铀俣染鶠槭噶浚栽谇蠼庵氨仨毷紫却_定正方向。若速度、加速度方向與規(guī)定的正方向相同,則為正;反之,則為負(fù)。已知量代入公式時(shí)必須冠以符號(hào),未知量一般先假設(shè)為正,解后再作出判斷。
解析選取籃球的初速度方向?yàn)檎较?,則初速度v0=10m/s。因?yàn)槟┧俣确较蚺c規(guī)定的正方向相反,故末速度為vt=-6m/s。由加速度的定義式可得
可見(jiàn),加速度的大小為160m/s2,負(fù)號(hào)表示加速度的方向與初速度的方向相反。
v/(m·s-1)
t/s
O
10
20
30
20
10
30
40
50
60
圖1-30
點(diǎn)悟加速度的定義式為矢量式,對(duì)于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)只要規(guī)定正方向,速度與加速度均可用帶有正負(fù)號(hào)的代數(shù)量表示,在解題時(shí)要特別注意各個(gè)量正負(fù)的確定。本題也可以選取末速度的方向?yàn)檎较颍獬龅募铀俣葘檎?,同學(xué)們不妨試一試。
例4圖1-30是一個(gè)物體向東運(yùn)動(dòng)的速度圖象。由圖可知在0~10s內(nèi)物體的加速度大小是,方向是;在10~40s內(nèi)物體的加速度為;在40~60s內(nèi)物體的加速度大小是,方向是。
提示,由速度圖象讀出與△t相應(yīng)的△v,代入公式即可算得加速度
a;由a的正負(fù)號(hào)即可確定加速度的方向。
解析由題圖可知,在0~10s內(nèi)物體的加速度為
點(diǎn)悟要理解速度圖象的物理意義,能根據(jù)速度圖象和加速度的定義式計(jì)算加速度的大小,判斷加速度的方向。
發(fā)展級(jí)
例5有些國(guó)家的交通管理部門(mén)為了交通安全,特制定了死亡加速度為500g這一數(shù)值(g取9.8m/s2)以醒世人,意思是如果行車(chē)加速度超過(guò)此值,將有生命危險(xiǎn)。這么大的加速度,一般車(chē)輛是達(dá)不到的,但發(fā)生交通事故時(shí),將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值。假如兩輛摩托車(chē)以36km/h的速度相向而行發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間為2×10-3s,你判斷一下駕駛員是否有生命危險(xiǎn)?
提示只要計(jì)算出摩托車(chē)碰撞時(shí)加速度的大小,即可作出判斷。
解析碰撞后摩托車(chē)靜止,則碰撞中摩托車(chē)的加速度為
可見(jiàn),摩托車(chē)加速度的大小為5×103m/s2,已超過(guò)死亡加速度500g,駕駛員會(huì)有生命危險(xiǎn)。
點(diǎn)悟本題是一道聯(lián)系實(shí)際的物理問(wèn)題,在運(yùn)用加速度的定義式求解加速度時(shí),需要根據(jù)實(shí)際情況,挖掘出摩托車(chē)碰撞后末速度等于零這一隱含條件。值得注意的是,求得加速度a=-5×103m/s2,負(fù)號(hào)僅表示加速度的方向與初速度方向相反,不表示加速度的大小,千萬(wàn)不能因?yàn)閍是負(fù)值,而誤認(rèn)為a<500g。
例6圖1-31中每一個(gè)圖都有兩條圖線(xiàn),分別表示一種直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度和速度隨時(shí)間變化的圖象,其中可能正確的是()
提示根據(jù)速度圖象和加速度圖象的物理意義進(jìn)行分析判斷。
解析在A圖中,表示物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度減至零再反向加速,是可能的。在圖B與C中,速度恒定,還有變化的加速度,這是不可能的。在圖D中,加速度恒定,物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度隨時(shí)間均勻增加,這是可能的。選項(xiàng)A、D正確。
點(diǎn)悟在速度圖象中,圖線(xiàn)的斜率表示物體的加速度。圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值表示加速度的大小,斜率的絕對(duì)值越大,表示速度變化得越快。圖線(xiàn)斜率的正負(fù)表示加速度的方向,斜率為正,表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相同;斜率為負(fù),表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相反。根據(jù)加速度的方向與速度的方向相同還是相反,即可判斷物體是在做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)。
課本習(xí)題解讀
[p.31問(wèn)題與練習(xí)]
1.100km/h=27.8m/s。
2.有符合下列說(shuō)法的實(shí)例:
A.物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于0,而速度不等于0。例如,汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
B.兩物體相比,一個(gè)物體的速度變化量比較大,而加速度卻比較小。例如,列車(chē)起動(dòng)慢慢達(dá)到最大速度50m/s,速度變化量較大,但加速時(shí)間較長(zhǎng),如經(jīng)過(guò)2min,則加速度為0.42m/s2,比汽車(chē)起動(dòng)時(shí)的加速度小。
C.物體具有向東的加速度,而速度的方向卻向西。例如,汽車(chē)向西行駛,汽車(chē)減速時(shí)加速度向東。
D.物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),后一階段的加速度比前一階段的加速度小。例如,汽車(chē)起動(dòng)達(dá)到最大速度的過(guò)程中,后一階段的加速度比前一階段的加速度小,但速度卻比前一階段大。
本題告訴我們,加速度的大小與速度的大小、速度變化量的大小均無(wú)直接的聯(lián)系。
練習(xí)鞏固(1—5)
基礎(chǔ)級(jí)
1.關(guān)于加速度,以下說(shuō)法正確的是()
A.加速度為0的物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.物體的加速度減小,其速度必隨之減小
C.物體的加速度增大,其速度不一定增大
D.物體的加速度越大,其速度變化越快
2.已知甲的加速度比乙的加速度大,則下列說(shuō)法正確的是()
A.甲的速度一定比乙的速度大
B.甲的速度變化量一定比乙的速度變化量大
C.甲的速度變化一定比乙的速度變化快
D.如果甲、乙兩物體的速度變化量相同,則甲用的時(shí)間一定比乙少
3.一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)時(shí)間△t后又回到原處,回到原處時(shí)的速度和初速度大小相等,都是v,但方向相反,則物體在時(shí)間△t內(nèi)加速度的大小為()
4.物體某時(shí)刻的速度為5m/s,加速度為-3m/s2,這表示()
A.物體的加速度方向與速度方向相同,而速度在減小
B.物體的加速度方向與速度方向相同,而速度在增大
C.物體的加速度方向與速度方向相反,而速度在減小
D.物體的加速度方向與速度方向相反,而速度在增大
5.一子彈以0.02s的時(shí)間穿過(guò)一木板,穿入木板時(shí)的速度是800m/s,穿出木板時(shí)的速度是300m/s,則子彈在穿過(guò)木板時(shí)的加速度有多大?
6.一足球以8m/s的速度飛來(lái),運(yùn)動(dòng)員在0.2s的時(shí)間內(nèi)將足球以12m/s的速度反向踢出。足球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度多大?方向如何?
7.圖1-32中的直線(xiàn)①和②分別表示兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象。它們的初速度各是多大?哪一個(gè)的加速度大?經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間它們的速度大小相等?
發(fā)展級(jí)
8.一個(gè)物體初速度的大小為2m/s,末速度的大小為4m/s,則()
A.速度變化量的大小可能是6m/s
B.速度變化量的大小可能是4m/s
C.速度變化量的方向可能與初速度方向相同
D.速度變化量的方向可能與初速度方向相反
9.某物體沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖1-33所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化
B.物體在第2~3s內(nèi)和第6~7s內(nèi)的加速度相同
C.物體在第2s末返回出發(fā)點(diǎn),然后向反方向運(yùn)動(dòng)
D.物體的加速度大小始終不變
10.質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)5s后速度達(dá)到10m/s,然后勻速運(yùn)動(dòng)了20s,接著經(jīng)2s勻減速運(yùn)動(dòng)后靜止。那么,質(zhì)點(diǎn)在加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度有多大?在第26s末的速度有多大?
1.5速度變化快慢的描述—加速度學(xué)案
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。那么如何寫(xiě)好我們的教案呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《1.5速度變化快慢的描述—加速度學(xué)案》,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
1.5速度變化快慢的描述——加速度(2)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過(guò)習(xí)題對(duì)加速度概念的進(jìn)一步理解
2.通過(guò)v-t圖像理解加速度
【重點(diǎn)難點(diǎn)】從v-t圖像看加速度
【知識(shí)梳理】
從v-t圖像看加速度,右圖中a、b兩個(gè)物體
哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度比較大?為什么?
【典型例題】
1.升降機(jī)提升重物時(shí)重物運(yùn)動(dòng)的,v-t圖象如圖
所示,利用該圖象分析并求解以下問(wèn)題:
(1)物體在0s一8s,的時(shí)間內(nèi)是怎樣運(yùn)動(dòng)的?
(2)0-2s與5s一8s。內(nèi)的加速度大小之比是多少?
2.如圖所示為某物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。試分析物體在各段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況并計(jì)算各階段加速度的大小和方向。
3.如圖所示,實(shí)線(xiàn)為兩個(gè)在同一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)的物體a和b的速度一時(shí)間圖象,由圖可以知道()
A.兩物體的速度方向相反,加速度方向也相反,
a的加速度小于b的加速度
B.兩物體的速度方向相反,加速度方向也相反,
a的加速度大于b的加速度
C.兩物體的速度方向相同,加速度方向相反,
a的加速度大于b的加速度
D.兩物體的速度方向相同,加速度方向相同,
a的加速度大于b的加速度
【當(dāng)堂訓(xùn)練】
1.如圖所示的是質(zhì)點(diǎn)A、B的速度-時(shí)間圖像,
根據(jù)圖像判斷下列說(shuō)法正確()
A.在t1–t2這段時(shí)間內(nèi),
質(zhì)點(diǎn)A比質(zhì)點(diǎn)B速度增加的大,則aAaB
B.質(zhì)點(diǎn)的速度由v1增加到v2,
質(zhì)點(diǎn)A比質(zhì)點(diǎn)B所用的時(shí)間少,則aA〈aB
C.在任一時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A的速度都比
質(zhì)點(diǎn)B的速度大
D.質(zhì)點(diǎn)A和B同時(shí)從靜止開(kāi)始沿
同一方向做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
2.某物體沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其v-t圖像如圖所示,
則下列說(shuō)法中正確的是()
A.第3秒內(nèi)和第5秒內(nèi)速度方向相反
B.第3秒內(nèi)和第5秒內(nèi)加速度方向相反
C.第5秒內(nèi)速度和加速度方向相反
D.第7秒內(nèi)速度和加速度方向相反
3.如右圖所示,是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,請(qǐng)回答:
(1)質(zhì)點(diǎn)在圖中各段的過(guò)程中做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?
(2)在0-4s內(nèi)、8–12s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度各是多少?
(3)質(zhì)點(diǎn)在5s末的速度是多大?
速度變化快慢的描述——加速度學(xué)案及課件
物理必修1(人教版)
第五課時(shí)速度變化快慢的描述——加速度
水平測(cè)試
1.關(guān)于加速度的概念,下列說(shuō)法正確的是()
A.加速度就是加出來(lái)的速度
B.加速度反映了速度變化的大小
C.加速度反映了速度變化的快慢
D.加速度為正值,表示速度的大小一定越來(lái)越大
解析:加速度是反映速度變化快慢的物理量,等于速度的變化量與所用時(shí)間的比值,并不反映速度變化的大小,故C項(xiàng)正確,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤.加速度為正值,說(shuō)明加速度的方向與所取正方向一致,這與速度變大變小無(wú)關(guān).速度是否增加,取決于加速度方向與速度方向的關(guān)系,故D項(xiàng)錯(cuò).
答案:C
2.甲、乙兩個(gè)物體沿同一直線(xiàn)向同一方向運(yùn)動(dòng)時(shí),取物體的初速度方向?yàn)檎?,甲的加速度恒?m/s2,乙的加速度恒為-3m/s2,則下列說(shuō)法中正確的是()
A.兩物體都做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),甲的速度變化快
B.甲做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它的速度變化快
C.乙做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它的速度變化率大
D.甲的加速度比乙的加速度大
解析:因?yàn)閮晌矬w的運(yùn)動(dòng)方向相同,即初速度方向相同,加速度一正一負(fù),說(shuō)明加速度方向相反,兩者只有一個(gè)是做加速運(yùn)動(dòng),所以A項(xiàng)錯(cuò);加速度的負(fù)號(hào)說(shuō)明加速度的方向與所取的正方向相反,比較加速度的大小時(shí),應(yīng)比較加速度的絕對(duì)值.乙的加速度的絕對(duì)值大,所以它的速度變化快,B、D兩項(xiàng)錯(cuò);所以本題應(yīng)選C項(xiàng).
答案:C
3.一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其速度時(shí)間圖象如下圖所示,由圖象可知()
A.0~ta段火箭的加速度大小小于ta~tb段火箭的加速度大小
B.在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下落的
C.tb時(shí)刻火箭離地面最遠(yuǎn)
D.tc時(shí)刻火箭回到地面
答案:A
4.(雙選)一質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是()
A.在0~t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)
B.在t2~t3時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)
C.在t3~t4時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)做反向加速運(yùn)動(dòng)
D.在0~t4時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移最大
答案:AC
5.物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),已知加速度為2m/s2,那么在任意1s內(nèi)()
A.物體的末速度一定等于初速度的2倍
B.物體的末速度一定比初速度大2m/s
C.物體的初速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2m/s
D.物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s
解析:在勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,加速度為2m/s2,表示每秒內(nèi)速度變化(增加)2m/s,即末速度比初速度大2m/s,并不表示末速度一定是初速度的2倍.在任意1s內(nèi),物體的初速度等于前1s的末速度,而其末速度相對(duì)于前1s的初速度已經(jīng)過(guò)了2s,當(dāng)a=2m/s2時(shí),速度增加了4m/s.
答案:B
6.下圖是汽車(chē)中的速度計(jì),某同學(xué)在汽車(chē)中觀察速度計(jì)指針位置的變化,開(kāi)始時(shí)指針指示在如圖甲所示的位置,經(jīng)過(guò)5s后指針指示在如圖乙所示的位置.若汽車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),那么它在這段時(shí)間內(nèi)的加速度大小約為()
A.8.0m/s2B.5.1m/s2
C.2.2m/s2D.1.6m/s2
解析:由題圖知,v0=20km/h=5.6m/s,v=60km/h=16.7m/s,代入加速度的定義式a=v-v0t計(jì)算可知C項(xiàng)正確.
答案:C
7.火車(chē)緊急剎車(chē)時(shí),在30s內(nèi)速度從108km/h均勻減小到零,求此過(guò)程中火車(chē)的加速度.
解析:火車(chē)的初速度v=108km/h=30m/s,經(jīng)時(shí)間t=30s后其末速度為零,由加速度定義式得a=Δvt=0-3030m/s2=-1m/s2,負(fù)號(hào)表示加速度方向與火車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反.
答案:1m/s2方向與運(yùn)動(dòng)方向相反
素能提高
8.右圖
為某物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的vt圖象.試分析物體在各段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況并計(jì)算各階段加速度的大小和方向.
解析:質(zhì)點(diǎn)在0~1s內(nèi)做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),
速度變化量為
Δv1=4m/s-0=4m/s,
加速度a1=Δv1Δt1=4m/s2,方向與速度方向相同.
在1~3s內(nèi)做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度變化量
Δv2=0-4m/s=-4m/s,
加速度a2=Δv2Δt2=-43-1m/s2=-2m/s2,方向與速度方向相反.
在3~4s內(nèi)做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度變化量
Δv3=-2m/s-0=-2m/s,
加速度a3=Δv3Δt3=-24-3m/s2=-2m/s2,方向與速度方向相同.
答案:見(jiàn)解析
9.為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板,如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過(guò)兩個(gè)光電門(mén),配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了光板通過(guò)第一個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt1=0.30s,通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt2=0.10s,遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門(mén)到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt=3.0s.試估算:
(1)滑塊的加速度多大?
答案:0.067m/s2
(2)兩個(gè)光電門(mén)之間的距離是多少?
答案:0.6m
生活中的加速度
加速度是用來(lái)描述物體速度變化快慢的物理量,在生活中常說(shuō)的“很靈活”“機(jī)動(dòng)性能好”都是指物體的加速度比較大.
生活中,人們?cè)谫?gòu)買(mǎi)汽車(chē)時(shí)常會(huì)考慮汽車(chē)的加速度,加速度大的汽車(chē)能在較短的時(shí)間內(nèi)加速到正常行駛的速度,也可以在遇到緊急情況時(shí)很快地停下來(lái).火車(chē)的加速度比較小,遇到緊急情況時(shí)難以改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),容易發(fā)生意外事故.
軍事方面,笨重的運(yùn)輸機(jī)需要小巧的戰(zhàn)斗機(jī)保駕護(hù)航,是因?yàn)閼?zhàn)斗機(jī)的機(jī)動(dòng)性好,速度容易改變,能在格斗中占據(jù)主動(dòng)地位.龐大的航空母艦需要許多小艦艇來(lái)護(hù)衛(wèi)也是利用小艦艇的良好的機(jī)動(dòng)性能.
在體育競(jìng)技場(chǎng)上,有許多項(xiàng)目要靠靈巧取勝,像足球比賽,靈活性好的運(yùn)動(dòng)員常改變自己的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn),容易繞過(guò)對(duì)方的守衛(wèi)隊(duì)員去進(jìn)球得分.
自然界中自古以來(lái)就存在著激烈的競(jìng)爭(zhēng),許多運(yùn)動(dòng)就是靠其靈活性而生存.捕食者要有很強(qiáng)的爆發(fā)力才能捕到獵物,獵豹的爆發(fā)力很強(qiáng)(加速度很大),其速度能在幾秒鐘內(nèi)增大到100km/h,許多獵物在它的一撲之下都難以幸免.被捕食者要想逃過(guò)追捕也需要有良好的靈活性,“動(dòng)若脫兔”就是描述兔子在遇險(xiǎn)時(shí)靈活脫逃的情形.
為了提高加速時(shí)的加速能力,許多動(dòng)物都勤奮鍛煉以增強(qiáng)爆發(fā)力;人們?cè)诳焱习惭b多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)以增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力.從前面的幾個(gè)例子也可以發(fā)現(xiàn),質(zhì)量小的物體的機(jī)動(dòng)性能要好于質(zhì)量大的物體.在以后的內(nèi)容里,我們將研究影響加速度的原因.
速度改變快慢的描述加速度
五、速度改變快慢的描述加速度
一、教學(xué)目標(biāo)
1、理解加速度的概念,1理解加速度是表示速度矢量變化快慢的物理量;2明確加速度的定義、公式、符號(hào)和單位.
2、明確加速度是矢量,加速度的方向始終跟速度改變量的方向一致.
3、明確加速度跟速度、速度改變量的區(qū)別.
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
加速度概念既是重點(diǎn),又是難點(diǎn),要弄清加速度與速度、速度改變量之間的區(qū)別,理解加速度是如何描述速度矢量改變快慢的.
三、教學(xué)方法
比較、分析、歸納
四、教學(xué)過(guò)程
(一)概念引入
實(shí)例:某鉛球運(yùn)動(dòng)員在投出鉛球時(shí),可在0.2s內(nèi)使鉛球的速度由零增加到17m/s,而迫擊炮射擊時(shí),炮彈在炮筒中的速度在0.005s內(nèi)由零增加到250m/s,在這兩種運(yùn)動(dòng)中,速度改變量各為多少?哪一個(gè)速度變化得快?
解析:用v0表示物體開(kāi)始時(shí)刻的速度(初速度),用vt表示末了時(shí)刻的速度(末速度),t表示完成速度改變所經(jīng)歷的時(shí)間,那么Δv=vt-vo表示物體速度的改變.為了描述速度改變的快慢,應(yīng)該比較速度對(duì)時(shí)間的變化率,即速度的改變跟發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值.
速度m/s
速度改變m/s
vt-v0
速度變化率m/s2
(vt-v0)/t
初速度v0
末速度vt
鉛球
0
17
17-0=17
(17-0)/0.02=85
炮彈
0
250
250-0=250
(250-0)/0.005=5×104從上面的計(jì)算可以看出,速度改變量vt-v0能夠描述物體在時(shí)間t內(nèi)速度改變了多少,但不能描述速度改變的快慢,而比值(vt-v0)/t能夠描述物體速度改變的快慢,為此,引入加速度的概念.
(二)加速度
1、定義:加速度等于速度的改變跟發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值,即
a=(vt-v0)/t
式中vt、v0分別表示質(zhì)點(diǎn)的末速度和初速度,t是質(zhì)點(diǎn)的速度從vo變化到vt所需的時(shí)間,a表示質(zhì)點(diǎn)的加速度.
2、物理意義:加速度是表示速度矢量改變快慢的物理量,其大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的改變.
3、單位:在國(guó)際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號(hào)是m/s2.
4、加速度不但有大小,而且有方向,是矢量,加速度的方向與速度改變量Δv的方向相同.
在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,速度的方向始終在一條直線(xiàn)上,取初速度v0的方向?yàn)檎较?
(1)若vtv0,速度增大,a為正值,表示a的方向與v0的方向相同;
(2)若vtv0,速度減少,a為負(fù)值,表示a的方向與v0的方向相反.
(三)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的加速度
在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,速度是均勻變化的,比值(vt-v0)/t是恒定的,即加速度a的大小、方向不改變.因此,勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng).
(四)在v-t圖象中認(rèn)識(shí)加速度
加速度在大小上等于速度對(duì)時(shí)間的變化率,因此在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,v-t圖象的斜率等于質(zhì)點(diǎn)的加速度,如圖中甲圖象的加速度a1=2m/s2,方向與初速度方向相同;乙圖象的加速度a2=-2m/s2,負(fù)號(hào)表示其方向與初速度方向相反.
1、教材第30頁(yè)練習(xí)五:(1)、(2)、(3)、(5)
2、以下對(duì)于加速度的認(rèn)識(shí)中,哪些是對(duì)是?
A、物體的加速度很大,速度可以很小
B、物體的速度為零,加速度可以不為零
C、加速度表示增加的速度
D、加速度為零時(shí),速度必然為零
解:以圖示勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)為例,質(zhì)點(diǎn)加速度不隨時(shí)間而變,而速度與時(shí)刻對(duì)應(yīng),且均勻增加,在t=0時(shí)刻,v0=0,而加速度不等于零,其大小等于圖象的斜率,可見(jiàn)A對(duì),B對(duì),而C錯(cuò),當(dāng)物體作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度為零而速度不為零.D項(xiàng)錯(cuò)誤.
正確選項(xiàng)為A、B
(七)課堂小結(jié)
定義:a=(vt-v0)/t
物理意義:描述速度改變的快慢
加速度a方向:與Δv方向一致
單位:m/s2
在v-t圖象中的幾何意義:圖象的斜率
(八)課外作業(yè)
教材練習(xí)五:(4)