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中加双语物理组 速度变化快慢的描述 加速度 学习提纲 1 理解加速度概念 物理意义及与速度快 慢的区别 知道加速度的公式 符号 单位 2 理解加速度的矢量性 能根据加速度方向判断物体是做加速运动还是减速运动 3 会用加速度公式解有关问题 4 知道加速度大小与速度大小及速度变化大小的区别 头脑风暴 2003年12月11日 F1之王 大舒马赫驾驶着法拉利F2003 GA赛车 在意大利格罗塞托空军基地的飞机场跑道上与著名战斗机 飓风2000 上演了一场真正的 巅峰对决 他们分别进行了600米 900米和1200米的3次比试 法拉利只赢了一次 你猜是哪一次 P K 法拉利F2003 飓风2000 战斗机 369公里 时 重0 6吨 2450公里 时 重21吨 法拉利F2003 GA赛车 369km h 飓风2000 战斗机 2450km h 头脑风暴 为何短距离比赛 赛车会赢 与 战斗机的速度快 矛盾 开始两者做什么运动 速度如何变化 变化情况相同吗 普通的小型轿车和旅客列车 速度都能达到100km h 但是 它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的 例如一辆小汽车在20s内速度达到了100km h 而一列火车达到这个速度大约要用500s 谁的速度 增加 得比较快 它们的速度平均1s各增加多少 小汽车的速度 增加 得比较快 速度0 100km h 约28m s 速度平均1s增加为 速度0 100km h 约28m s 速度平均1s增加为 羚羊 猎豹 速度0 25m s 速度平均1s增加为 速度0 30m s 速度平均1s增加为 猎豹的速度 增加 得比较快 炮弹的速度变化 比飞机的速度变化快得多 速度0 300km h 约83m s 速度平均1s增加为 速度0 250m s 速度平均1s增加为 9 6 0 6 20 谁的速度大 谁的速度变化得快 再举出一些例子 说明 速度大 速度变化大 速度变化得快 描述的是三种不同的情况 谁的速度的变化量大 9 6 0 6 20 v t m s 2 3 2 0 3 0 2 0 你能从表中得到比较速度变化的快慢的方法吗 速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值有何意义 再举出一些例子 说明 速度大 速度变化大 速度变化得快 描述的是三种不同的情况 速度大 速度变化大 速度变化得快 描述的是三种不同的情况 速度大 是指位置变化快 速度变化大 是指末速度与初速度的差别大 速度变化得快 是指单位时间内速度变化大 一 加速度 定义 v1 初速度 时间 t开始时的速度 v2 末速度 时间 t末了时的速度 定义式 a 加速度 时间 t范围内的加速度 物理意义 描述速度变化的快慢及速度变化的方向 分类 平均加速度与瞬时加速度 单位 在国际单位制中 加速度的单位是m s2 速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值 瞬时速度 瞬时加速度 运动过程中 加速度保持不变的运动叫匀变速直线运动 取很小很小的值 取很小很小的值 二 加速度方向与速度方向的关系 直线运动 速度的变化量 v 定义 末速度减去初速度 定义式 v v2 v1 作图法寻找 v v1 v2 v1 v2 v也有方向 正负号的含义 加速直线运动 减速直线运动 如图所示 求小球在碰撞过程中 速度的变化量 3m s 3m s 正方向 1 确定正方向 2 将速度表示出来 3 速度的变化量等于末速度减初速度 即 v v2 v1 3m s 3m s 6m s 4 结果的正负表示速度变化的方向 v1 3m s v2 3m s 二 加速度方向与速度方向的关系 直线运动 加速度 a v t 的方向在变速直线运动中 若以初速度v1方向为正方向 加速直线运动 a 0 a的方向 减速直线运动 a 0 a的方向 结论 加速度方向和速度变化量的方向相同 与速度方向无关 与v1方向相同 与v1方向相反 速度的变化量 v 飞机起飞前在地面上滑行 可以在30s内 速度由零增加到81m s 那么 飞机起飞前的加速度为多少 汽车急刹车时 可以在3秒内速度由18m s减小到零 那么 汽车急刹车时的加速度为多少 加速度的正 负的含义是什么呢 讨论与交流 上海磁悬浮列车的最高速度可达430km h 它的加速度一定很大 这一说法对吗 为什么 运载火箭在点火后的短时间内 速度的变化很小 它的加速度一定很小吗 三 加速度大小与速度大小的关系 速度大 加速度不一定大 加速度为零时 速度可以不为零 结论 加速度大小与速度大小没有必然联系 加速度大 速度不一定大 速度为零时 加速度可以不为零 9 6 0 6 20 v t m s 2 3 2 0 3 0 2 0 再举出一些例子 说明 速度大 速度变化大 速度变化得快 描述的是三种不同的情况 速度变化量大 加速度不一定大 结论 加速度大小与速度变化量大小没有必然联系 四 加速度大小与速度变化量大小的关系 加速度大 速度变化量不一定大 加速度就是增加的速度吗 加速度只能针对加速运动而言吗 对减速运动适合吗 如何表示减速运动的加速度呢 思考与讨论 4 加速度增加的运动是加速运动 加速度减小的运动是减速运动 这种认识对吗 如果不对 你认为应该怎样根据加速度判断物体的速度是增加还是减小 减速运动的加速度和速度方向相反 1 加速度方向和初速度方向相同 速度增加 加速运动 2 加速度方向和初速度方向相反 速度减小 减速运动 1 汽车急刹车中的加速度为负值 含义是什么 2 表中哪个物体的加速度最大 哪个物体的加速度最小 问 表中规定初速度的方向为正 例如 他跑的好快 表示 速度大 汽车启动很快 表示 加速度大 日常生活中 对于运动物体说它走多远 是指路程或位移 说它走得多快 是指速度 而对加速度则没有相对应的典型词语 一般只有笼统的 快 和 慢 往往指的是速度 但有时也有一些说法是模模糊糊地指加速度 请大家讨论哪些说法中指的是加速度 西方交通管理部门为了交通安全 特制定了死亡加速度5000m s2这一数值 以醒世人 意思是如果行车加速度超过此值 将有生命危险 例如 一辆摩托车以20km h行驶 突然与一硬墙发生碰撞 碰撞时间1毫秒 即摩托车车速减至零所经时间 试判断该摩托车车手有生命危险吗 请说明理由 死亡加速度 课堂小结 速度的变化跟发生这一改变所用时间的比值 方向与 v方向相同 加速度 大小 方向 恒定 表示速度的变化的快慢 a b分别是两个物体运动的v t图像 哪个物体运动的加速度较大 为什么 五 从v t图象看加速度 t1 t2 b v m s O a 从曲线的倾斜程度就能判断加速度的大小 比值 v t就是加速度的数值 小三角形水平的直角边代表时间间隔 t 竖直直角边代表速度的变化量 v t s 五 从v t图象看加速度 从v t图象的 看加速度的大小 由v t图像计算加速度的大小 五 从v t图象看加速度 思考 A B两物体的速度哪个变化快 0 5m s2 0 2m s2 v t图像的斜率就是加速度 五 从v t图象看加速度 1 前2s内的加速度为 2 2s 4s的加速度为 0 3 4s 6s的加速度为 注意 加速度为负值表示速度减小 此时 加速度方向与速度方向相反 减速运动的v t图像应该怎样画呢 六 变化率 定义 物理意义 某量D的变化量 D与发生这个变化所用的时间 t的比值 D t 叫做这个量的变化率 描述某量D的变化快慢 不表示某量D的变化量 D的大小 速度描述物体位置变化的快慢 即位移的变化率 位置 速度 变化的快慢 变化的快慢 加速度 加速度描述速度变化的快慢 即速度的变化率 小结 一 加速度 1 定义 2 定义式 3 物理意义 4 单位 5 分类 二 加速度的方向 1 速度的变化量 2 加速度的方向与速度变化量的方向相同 加速直线运动 加速度的方向与速度的方向 减速直线运动 加速度的方向与速度的方向 三 从从v t图象看加速度 D 下列说法正确的是 A 物体速度改变量大 其加速度一定大B 物体有加速度时 速度就增大C 物体的加速度大 速度一定大D 物体速度的变化率大 加速度一定大 关于加速度的含义 下列说法正确的是 A 加速度表示速度的增加B 加速度表示速度变化C 加速度表示速度变化快慢D 加速度表示速度变化的大小 C 下列说法正确的是 A 加速度增大 速度一定增大B 速度变化越大 加速度越大C 物体有加速度 速度就增大D 物体的速度很大 加速度可能为零 D CD 以下关于加速度的说法中 正确的是 A 加速度为0的物体一定处于静止状态B 物体的加速度减小 其速度必随之减小C 物体的加速度增加 其速度不一定增大D 物体的加速度越大 其速度变化越快 关于速度 速度改变量 加速度 正确的说法是 A 物体运动的速度改变量很大 它的加速度一定很大B 速度很大的物体 其加速度可以很小 可以为零C 某时刻物体的速度为零 其加速度不可能为零D 加速度很大时 运动物体的速度一定很大 B C 一个物体的加速度为零 则该物体一定是 A 静止不动B 匀速直线运动C 静止或匀速直线运动D 做速度大小不变的运动 D 下列关于速度和加速度的叙述中 结论正确的是A 物体的速度越大 它的加速度也一定越大B 物体运动的加速度为零 它的速度也为零C 物体运动的速度改变越大 它的加速度也一定越大D 加速度的大小就是速度对时间的变化率的大小 BD 若汽车的加速度方向与速度方向一致 当加速度减小时 则 A 汽车的速度也减小B 汽车的速度仍在增大C 当加速度减小到零时 汽车静止D 当加速度减小到零时 汽车的速度达到最大 如图所示是一个物体向东运动的速度图象 由图可知在0 10s内物体的加速度大小是 方向是 在10 40s内物体的加速度大小是 在40 60s内物体的加速度大小是 方向是 3m s2 向东 0 1 5m s2 向西 10 甲乙两物体的速度图象如图所示 由图可知a甲 a乙 t 时 v甲 v乙 若t 时甲追上乙 再过1s乙在甲 填前 后 方 0 1m s 2 4s 8s 后 11 研究人员对刘翔110米栏夺冠全过程进行了研究分析 情况比较复杂 在这里 我们取三个可近似看作速度均匀变化的直线运动的阶段 第一个阶段 从起跑到起跑后到达第一个栏时 速度由零增加到9 53m s 共用时间2 421s 第二阶段 从第八个栏到第十个栏时 速度由9 32m s减小到8 81m s 共用时间2 062s 第三阶段 最后的冲刺阶段 速度由8 81m s增加到9 55m s 共用时间1 507s 请计算各个阶段的加速度分别为多少 解 设刘翔前进方向为正方向 第一阶段 v01 0m s vt1 9 53m s t1 2 421s 所以 第二阶段 v02 9 32m s vt2 8 81m s t2 2 062s 所以 第三阶段 v03 8 81m s vt3 9 55m s t3 1 507s 所以 负号 指加速度方向与规定的正方向相反 即在这里与运动方向相反