- 7.45 MB
- 2021-05-26 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
5 速度变化快慢的描述——加速度
课堂合作探究
问题导学[来源:学科网 ZXXK]
一、加速度
活动与探究 1
1.看下表,回答下列问题:
运动物体 初 速 度
v0(m/s)
经过时间
Δt(s)
末 速 度
v(m/s)
速 度 变 化
量Δv(m/s)
每秒速度变
化量(m/s2 )
A.自行
车下坡 2 3 11
B.公共汽
车出站 0 3 6
[来源:Z#xx#k.Com]
C.某舰艇
出航 0 20 6
[来源:学_科_网]
D.火车
出站 0 100 20
E.飞机在
天空飞行 400 10 400
(1)利用上述数据,计算出速度变化量Δv 和每秒速度变化量的大小,填写在上边表格
中的空格处。
(2)哪个物体的速度最大?哪个物体的速度变化量最大?哪个物体的速度改变最快?
(3)速度改变的快慢与速度的大小和速度变化量的大小有关吗?
(4)为了定量研究速度改变的快慢,我们引入了哪一个物理量?它是如何定义的?
2.计算下列过程的加速度:
(1)一辆汽车从车站出发做直线运动,经 10 s 速度达到 108 km/h;
(2)在高速公路上汽车做直线运动,经 3 min 速度从 54 km/h 提高到 144 km/h;
(3)足球以 8 m/s 的速度飞来,运动员把它以 12 m/s 的速度反向踢出,踢球时间为 0.2
s,设球飞来的方向为正方向。
迁移与应用 1
关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
(1)加速度的定义:物体速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值,叫做加速度,
一般用 a 表示。也就是速度对时间的变化率,它在数值上等于单位时间内速度的变化。
(2)定义式:a=Δv
Δt
,即 a=v-v0
Δt
。
(3)加速度、速度和速度的变化量无必然的联系。速度大的物体加速度不一定大,速
度变化量大的物体加速度也不一定大。速度为零的物体,加速度不一定为零。
(4)在直线运动中,加速度可以用一个带有正负号的数值表示,绝对值表示其大小,
正负号表示其方向。加速度为正表示其方向与规定的正方向相同,加速度为负表示其方 向
与规定的正方向相反。
(5)加速度不是“加”出来的速度,而是“加速”的快慢程度,更确切地说是变速的
快慢程度,它是速度对时间的变化率,是表示速度变化快慢的物理量。物体的速度增量很大,
但如果经历的时间很长,加速度的值仍可能很小。加速度只是在数值上等于单位时间内增加
的速度。
二、加速度的方向与速度方向的关系
活动与探究 2
1.(1)做匀加速运动的火车,在 40 s 内速度从 10 m/s 增加到 20 m/s,那么火车 40 s
内速度的改变量是多少?火车的加速度是多少?加速度方向与速度改变量方向有什么关
系?
(2)汽车紧急刹车时做匀减速运动,在 2 s 内速度从 10 m/s 减小到零,那么汽车 2 s
内速度的改变量是多少?汽车的加速度是多少?加速度方向与速度改变量方向有什么关
系?
2.物体运动的加速度方向与速度变化的方向有什么关系?物体何时做加速运动,何时
做减速运动?
迁移与应用 2
下列运动可能出现的是( )
A.物体的加速度增大,速度反而减小
B.物体的加速度减小,速度反而增大
C.物体的速度为零时,加速度却不为零
D.物体的加速度始终不变,速度也始终不变
(1)加速度的方向与速度的方向没有直接关系,根据加速度的定义 a=Δv
Δt
知,加速度
a 的方向总是和速度变化量Δv 的方向相同,而速度的方向就是物体运动的方向。
(2)加速度与速度的方向关系决定了物体是加速还是减速:方向一致做加速运动,方
向相反做减速运动。[来源:学科网 ZXXK]
(3)加速度的大小决定了速度变化的快慢,而不能说明速度是变大还是变小。
三、从 v-t 图象看加速度
活动与探究 3
1.如图所示是甲、乙两个质点的速度—时间图象,试分析甲、乙两质点加速度的大小
关系。
2.试通过分析,说明 v-t 图象中图线的“陡”与“缓”与加速度有什么关系?
迁移与应用 3
如图所示,是某质点运动的 v-t 图象,请回答:
(1)质点在图中各段的过程中做什么性质的运动?
(2)在 0~4 s 内、8~10 s 内、10~12 s 内质点加速度各是多少?
(1)v-t 图象的斜率大小表示加速度大小
如图甲所示的 v-t 图象中,图线的倾斜程度(斜率) vk at
表示物体的加速度。
斜率越大,加速度越大;斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。
(2)斜率的正负表示加速度的方向
斜率为正,表示加速度的方向与速度方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与速度方
向相反。
(3)由 v-t 图象判断速度的变化
通过 v-t 图象可直观判断速度与加速度的正、负无关。如图乙所示,在整个运动时间
内物体的加速度 a>0。
(1)在 0~t0 时间内,v<0,a>0,物体做减速运动。
(2)在 t>t0 时间内,v>0,a>0,物体做加速运动。
当堂检测
1.关于加速度的方向,下列说法正确的是( )
A.总与初速度的方向一致
B.总与平均速度的方向一致
C.总与速度变化量的方向一致
D.与物体运动的方向无直接关系
2.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.加速度大的物体,速度一定大
B.加速度为零时,速度一定为零
C.速度不为零时,加速度一定不为零
D.速度不变时,加速度一定为零
3.小球以 v1=3 m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt=0.01 s 后以 v2=2 m/s 的速
度沿同一直线反向弹回(如图所示)。小球在这 0.01 s 内的平均加速度是( )
A.100 m/s2,方向向右 B.100 m/s2,方向向左
C.500 m/s2 ,方向向左 D.500 m/s2,方向向右
4.根据给出的速度、加速度的正负情况,下列对运动性质的判断正确的是( )
A.v0>0,a<0,物体做加速运动
B.v0<0,a<0,物体做加速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动
D.v0>0,a>0,物体做加速运动
5.一物体做直线运动的 v-t 图象如图所示,在 0~1 s 内加速度大小为______m/s2,方
向__________;在 1~3 s 内,加速度大小为____m/s2,方向__________。
答案:
课堂合作探究
【问题导学】
活动与探究 1:答案:(1)物体速度变化量Δv 和每秒速度变化量的大小如下:
运动物体 速度变化量Δv
(m/s)
每秒速度变化
量(m/s2)
A.自行车下坡 9 3
B.公共汽车出站 6 2
C.某舰艇出航 6 0.3
D.火车出站 20 0.2
E.飞机在天空飞行 0 0
(2)飞机的速度最大,火车速度变化量最大,自行车速度改变最快。
(3)由上表可以看出,物体速度改变的快慢与速度的大小和速度变化量的大小无关。
(4)为了定量研究速度改变的快慢,我们引入了加速度这个物理量,其定义为:速度
的变化量与发生这一变化所用时间的比值,定义式 a=Δv
Δt
,单位为 m/s2(或 m·s-2),方向与
Δv 方向相同。
2.答案:(1)3 m/s2,方向与初速度方向相同
(2)0.14 m/s2,方向与初速度方向相同
(3)-100 m/s2,方向与 足球原来运动方向相反
解析:(1)汽车初速度 v1=0
汽车末速度 v2=108 km/h=30 m/s,
所需时间 t=10 s。
由加速度定义得:
a=v2-v1
t
=30-0
10
m/s2=3 m/s2。
方向与初速度方向相同。
(2)汽车初速度为
v1′=54 km/h=15 m/s,
汽车末速度为
v2′=144 km/h=40 m/s,
所需时间 t1=3 min=180 s。
由加速度定义得
a′=v2′-v1′
t1
=40-15
180
m/s2≈0.14 m/s2
方向与初速度方向相同。
(3)根据题意,则 v1″=8 m/s,
v2″=-12 m/s,
所需时间 t2=0.2 s。
所以Δv=v2″-v1″=-12 m/s-8 m/s=-20 m/s,
则 a″=Δv
t2
=-20
0.2
m/s2=-100 m/s2,
方向与足球原来运动方向相反。
迁移与应用 1:B 解析:“速度变化得越快”是指速度的变化率Δv
Δt
越大,即加速度 a
越大,B 正确。
加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0
以后就反向运动,故 C 错。
物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同,尽管加速度 在变小,但物体仍
在加速,直到加速度 a=0 时,速度就达到最大了,故 D 错。
活动与探究 2:1.答案:(1)40 s 内火车速度的改变量为Δv=20 m/s-10 m/s=10 m/s,
为正值,说明Δv 方向与速度 v 方向相同。a=Δv
Δt
=10 m/s
40 s
=0.25 m/s2,也为正值,说明 a 方
向与 v 方向相同。加速度方向与速度改变量方向相同。
(2)做匀变速直线运动,2 s 内速度的改变量为Δv′=0-10 m/s=-10 m/s,为负值,
说明Δv 方向与速度 v 方向相反。a=Δv′
Δt′
=-10 m/s
2 s
=-5 m/s2,为负值,说明 a 方向与 v
方向相反。加速度方向与速度改变量方向相同。
2.答案:加速度方向与速度变化的方向相同。当加速度方向与速度方向相同时,物体
做加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动。
迁移与应用 2:ABC 解析:当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度
在不断减小,若加速度增大,速度减小得更快。当加速度方向与速度方向相同时,物体做加
速运动,速度在不断增大,若加速度减小,速度仍然增大,只是速度增大得慢了。当速度为
零时,加速度可能为零,也可能不为零。加速度是描述速度变化快慢的物理量,有了加速度,
物体的速度一定要发生变化。
活动与探究 3:1.答案:比较甲、乙加速度的大小有两种方法。可以比较相同的时间
内,甲、乙两质点速度变化量的大小,速度变化量大的加速度大;也可以比较在相同的速度
变化量的情况下,甲、乙两质点所用时间的多少,使用时间少的,加速度大。结合图象,可
得甲质点的加速度大。
2.答案:题图中,甲的加速度大于乙的加速度,由图象我们还可以直观地看出,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,图线
“陡”的加速度大。
迁移与应用 3:答案:(1)见解析 (2)2.5 m/s2 -5 m/s2 -5 m/s2
解析:(1)质点在 0~4 s 内做匀加速直线运动,4~8 s 内做匀速直线运动,8~10 s 内
做匀减速直线运动,10~12 s 内做反向匀加速直线运动。
(2)由 a=Δv
Δt
得:
0~4 s 内的加速度 a1=10 m/s-0
4 s-0
=2.5 m/s2
8~10 s 内的加速度 a2=0-10 m/s
10 s-8 s
=-5 m/s2
10~12 s 内的加速度 a3=-10 m/s-0
12 s-10 s
=-5 m/s2。
【当堂检测】
1.CD 2.D 3.C 4.BCD
5.答案:4 与速度同向 2 与速度反向
相关文档
- 【物理】2020届一轮复习人教版技法2021-05-2631页
- 【物理】2018届一轮复习人教版实验2021-05-2611页
- 【物理】山东省济宁市泗水县2019-22021-05-269页
- 【物理】2018届一轮复习人教版第22021-05-2611页
- 【物理】2019届一轮复习教科版第七2021-05-2623页
- 【物理】2018届一轮复习人教版第112021-05-267页
- 【物理】2019届一轮复习教科版 热2021-05-262页
- 黑龙江省大庆市铁人中学2020-20212021-05-263页
- 河南省南阳市六校2019-2020学年高2021-05-2616页
- 【物理】2020届一轮复习人教版实验2021-05-267页