1.4速度变化快慢的描述加速度1.加速度加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用字母a表示.描述物体运动速度变化的快慢.
2.公式:a=,其中,Δv表示速度变化量,Δt表示时间间隔.在国际制单位中,加速度的单位是m/s2或m·s-2,读作米每二次方秒.
速度v、速度变化量Δv、加速度a的区别.
1.速度是运动状态量,是描述物体的运动快慢和方向.
2.速度变化Δv=v-v0是运动过程量,对应于某一段时间(或发生某一段位移),若取v0为正,则Δv>0表示速度增加,Δv<0表示速度减小,Δv=0表示速度变化量为零.
3.加速度a=也称为“速度变化率”,表示在单位时间的速度变化,反映了速度变化的快慢及方向.4.加速度a与速度v无直接关系,与Δv也无直接联系,v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大.特别提示:速度(v0,v)、速度变化(Δv=v-v0),速度变化快慢(ΔvΔt=a)是三个不同的概念,不要混淆.初学加速度的概念,容易将加速度从字面上错误地理解为“增加的速度”,把加速度与速度的变化量相混淆,也有错误地认为速度大的物体加速度也一定大,或者加速度大的物体速度也一定大.练习1.关于加速度,下列说法中正确的是( )
A.速度变化越大,加速度一定越大B.速度变化所用时间越短,加速度一定越大
C.速度变化越快,加速度一定越大D.速度为零,加速度一定为零
2.汽车做匀加速直线运动,5s内速度从10m/s增至20m/s.求5s内物体的速度变化和加速度.
2.加速度方向与速度方向的关系1.加速度的方向与速度变化量的方向相同.
2.在直线运动中,若速度增加,则加速度方向与速度方向相同;若速度减小,则加速度方向与速度方向相反加速度方向与速度方向有什么关系?物体速度变化的判断.
1.判断物体的速度是增加还是减小.不必管物体的加速度的大小,也不必管物体的加速度是增大还是减小,只需看物体加速度的方向和速度方向是相同还是相反.只要物体的加速度方向跟速度方向相同,物体的速度一定增加;只要物体的加速度方向与速度方向相反,物体的速度一定减小.
2.判断物体速度变化的快慢,只看加速度的大小.加速度大小是物体速度的变化率,只要物体的加速度大,其速度变化一定快;只要物体的加速度小,其速度变化一定慢.特别提示:加速度的正、负不表示大小,只表示方向.不能根据矢量的正、负值直接比较大小.不能单从加速度的正、负来判断物体是做加速还是减速运动.必须与初速度相结合一起考虑.
练习1.根据给出的速度和加速度的正、负,对下列运动性质的判断错误的是( )
A.v0>0,a0,物体做加速运动
三、从vt图象看加速度1.速度时间图象反映了做直线运动的物体速度随时间的变化关系.
2.在速度时间图象中,曲线的倾斜程度表示加速度的大小,比值就是加速度的数值.
通过速度时间图象我们能够了解物体运动的速度随时间变化的情况,而加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,我们能否通过速度时间图象来了解物体的加速度?
利用v-t图象分析物体运动.
1.要清楚地理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义.
(1)点:两图线交点,说明两物体在交点时的速度相等.
(2)线:若为倾斜直线表示匀变速直线运动,若为曲线表示变加速运动.
(3)斜率:表示加速度的大小.
(4)截距:纵轴截距表示t=0时刻的初速度,横轴截距表示速度为零的时刻.
(5)面积:表示某段时间内位移的大小.
2.选取v-t图象中的一段为研究过程,根据纵坐标的绝对值分析速度大小情况,利用横坐标的正、负了解速度的方向.
3.利用vt图象中图线的斜率分析加速度的情况.在图线上取两点,由a==可知该过程的平均加速度,a的正、负反映与方向的关系.练习1.(双选)一物体做直线运动,其vt图象如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A.只有0~2s内加速度与速度方向相同
B.0~2s内物体的加速度为1.5m/s2
C.4~6s内物体的速度一直在减小
D.0~2s和5~6s内加速度的方向与速度方向均相同作业1、一物体的初速度为v0=5m/s,加速度为a=-3m/s2,它表示( )
A.物体的加速度方向与速度方向相同,而物体的速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,而物体的速度在增大
C.物体的加速度方向与速度方向相反,而物体的速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,而物体的速度在增大
2、有以下几种情境,请根据所学知识判断,下列分析和判断正确的是( )
A.火箭刚点火时还没运动,所以加速度一定为0B.轿车紧急刹车时,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,所以加速度也一定很大D.汽车在十字路口右转,速度的大小不变,加速度为0
3、足球以8m/s的速度飞来,运动员把它以12m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.24/4
s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )
A.-200m/s2 B.200m/s2C.-100m/s2D.100m/s24、计算下列过程的加速度:
(1)一辆汽车从车站由静止出发做直线运动,经10s速度达到108km/h.
(2)在高速公路上汽车做直线运动,经3min速度从54km/h提高到144km/h.
5.如右图所示,是某质点运动的vt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0~4s内、8~10s内、10~12s内质点的加速度各是多少?6、如下图甲、乙所示,是描述质点a、b、c、d做直线运动的速度时间图象和位移时间图象.根据图象,下列判断正确的是( )A.a加速运动,b静止不动,c匀加速运动,d静止不动B.a静止不动,b匀速运动,c匀速运动,d加速运动C.a静止不动,b匀速运动,c静止不动,d加速运动D.a匀速运动,b加速运动,c静止不动,d匀速运动7.火车紧急刹车时,在30s内速度从108km/h均匀减小到零,求此过程中火车的加速度.8.下图是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过5s后指针指示在如图乙所示的位置.若汽车做匀加速直线运动,那么它在这段时间内的加速度大小约为( )A.8.0m/s2 B.5.1m/s2C.2.2m/s2D.1.6m/s一、电磁打点计时器:电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器。它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压6V在以下.当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一个点.4/4
二、电火花计时器:电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同,不过在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉.它是利用火花放电在纸带上打出小孔显示出点迹的.使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔,并夹在两条纸带之间.当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电如下图所示.于是在运动着的纸带上打出了一列点迹.当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一个点.
两种计时器的比较.
1.都使用交流电源,但工作电压不同.
2.工作原理不同,但作用相同,纸带上的点可记录与之相连的运动物体的时间间隔和位移.
3.电磁打点计时器使用振针和复写纸打点;电火花打点计时器使用电火花和墨粉打点.
4.使用电火花计时器时,应把两条纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间;使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面.
5.电火花打点计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差也就较小.
特别提示:电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样,打点的时间间隔也都是0.02s,所以今后的叙述中不再区分,统称打点计时器.三、用打点计时器测量瞬时速度1.练习使用打点计时器.
(1)把打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔并压在复写纸(或墨粉盘)下面,也可以让两条纸带夹住墨粉盘.
(2)先接通电源,后拉动纸带;纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源.
(3)取下纸带,从能看得清的某个点数起,数出共有多少个点,如果有n个点,那么打点的间隔数为(n-1)个,则纸带的运动时间t=(n-1)0.02s.
(4)用刻度尺测量从开始计数的一点到最后一点间的距离.2.用打点计时器测量瞬时速度.
方法:如下图所示,根据D、F两点的位移Δx和时间Δt,算出平均速度__________,用这个平均速度来代表经过E点的瞬时速度.
怎样更精确地测量物体运动的速度?1.注意事项.
(1)电磁打点计时器振针的高度应适当,并且不要松动,否则会出现漏点、双点,甚至打出的是短横线等情况,而且可能对纸带产生过大的摩擦阻力.
(2)复写纸片或墨粉纸盘不要装反,每打完一条纸带,应将它们的位置调整一下,以充分利用它的不同部位,保证打点清晰.
(3)实验时要先接通电源,计时器稳定后,再让纸带运动,每打完一条纸带要及时切断电源.
(4)释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置.
(5)要注意计时点和计数点的不同.
2.利用纸带处理数据的方法.
(1)根据打出的点,数出间隔数,根据打出点的间隔数求时间.
(2)用刻度尺测量两点间的距离表示物体的位移.
(3)物体的位移除以时间等于平均速度,若时间间隔合适,某点的瞬时速度近似于该段时间内的平均速度.
特别提示:1.使用打点计时器时,要切记其使用的方法.
2.这里用平均速度代表瞬时速度,是一种近似,是一种方法——极限思想.
4/4