第一章第4节加速度
学习目标思维导图1.掌握加速度的概念,知道v、Δv、的区别,认识加速度的矢量性。(物理观念)2.会根据速度与加速度方向的关系判断物体的运动性质。(科学思维)3.通过加速度概念的建立过程和加速度定义的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。(科学探究)
内容索引0102基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升03学以致用·随堂检测全达标
基础落实•必备知识全过关
一、加速度1.物理意义:表示运动物体_________________的物理量。2.定义:物体_________________与发生这一变化所用__________之比。3.定义式:___________。4.单位:国际单位为__________,符号为__________。二、加速度方向与速度方向的关系1.方向:加速度是__________(选填“矢量”或“标量”),方向与__________的方向相同。2.在直线运动中,速度增加时加速度与速度的方向__________,速度减小时加速度与速度的方向__________。速度变化的快慢运动速度的变化时间米/秒2m/s2或m·s-2矢量速度变化相同相反
易错辨析判一判(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。()(2)加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。()(3)物体甲的加速度为3m/s2,乙的加速度为-4m/s2,则甲的加速度大于乙的加速度。()(4)物体的加速度为3m/s2,则物体一定做加速运动。()×解析表示物体运动快慢的物理量是速度,而不是加速度。√解析加速度又叫速度变化率,是表示物体速度变化快慢的物理量。×解析比较矢量大小时看绝对值,所以乙的加速度大于甲的加速度。×解析物体的加速度为正值,但不一定与速度方向相同,所以物体不一定做加速运动。
合格考试练一练(多选)“我国的新型战斗机歼-20飞得很快”“小轿车比公交车起步快”。关于以上两句话中“快”的含义,下列说法正确的是()A.第一个“快”指战斗机在相同时间内运动位移大B.第二个“快”指在相同时间内小轿车运动位移增加得多C.第二个“快”指在相同时间内小轿车速度增加得多D.两个“快”都是指在相同时间内运动距离大AC解析第一个“快”指战斗机的速度大,在相同时间内运动位移大,选项A正确;第二个“快”指小轿车的加速度大,在相同时间内小轿车速度增加得多,选项C正确。
重难探究•能力素养全提升
探究一加速度、速度、速度变化量的比较【情境探究】猎豹捕食时在4s内速度能由0增加到30m/s;以9m/s的速度运动的蜻蜓能在1s内停下来;战斗机在试飞时以600m/s的速度在空中匀速飞行。试结合以上情境分析:(1)哪一个物体的速度最大?哪一个物体的速度变化量最大?哪一个物体的加速度最大?(2)蜻蜓的加速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题?
【知识归纳】速度v、加速度a、速度变化量Δv的比较比较项速度加速度速度变化量物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量描述物体速度变化大小和方向的物理量,是过程量定义式Δv=vt-v0单位m/sm/s2m/s决定因素vt的大小由v0、a、t决定a不是由vt、t、Δv来决定的,a由力与物体的质量决定(后面学)Δv由vt与v0决定,而且Δv=aΔt,由a与Δt决定方向物体运动的方向与Δv方向一致,而与v0、vt方向无关由Δv=vt-v0或Δv=aΔt决定
比较项速度加速度速度变化量大小位移与时间的比值速度变化量与所用时间的比值Δv=vt-v0(矢量差)联系三者无必然联系。速度很大,速度的变化量可能很小,甚至为0,加速度也可大可小名师点睛(1)公式Δv=vt-v0中各量都是矢量,只有物体做直线运动时,才可应用代数运算计算Δv的大小。(2)公式都是定义式,确定了相关物理量的大小关系,同时也都是矢量式,确定了它们之间的方向关系。
【应用体验】典例1关于小汽车的运动,下列说法不可能的是()A.小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零B.小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零C.小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小D.小汽车加速度很大,而速度变化得很慢D解析小汽车在刚启动时,速度为零,加速度不为零,B可能。小汽车高速且匀速行驶时,速度很大,而加速度为零,A可能。在较长的时间内,小汽车加速度较小,速度变化量也可以很大,C可能。加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化一定快,D不可能。
规律方法1.对于速度和加速度的理解,常有以下易错点:(1)误认为速度越大,加速度越大,速度为零时没有加速度。(2)误认为速度变化大,加速度越大,而忘记考虑时间。(3)忽略速度是矢量,认为速度大小不变就没有加速度。(4)误认为加速度与速度同样变化。2.速度和加速度的大小无直接关系。速度大,加速度不一定大,加速度大,速度也不一定大;加速度为零,速度可以不为零,速度为零,加速度也可以不为零。3.速度和加速度的方向无直接关系。加速度与速度的方向可能相同或相反,甚至两者的方向不在一条直线上。
针对训练1关于速度、速度变化量、加速度,下列说法正确的是()A.物体运动的速度变化量很大,它的加速度可能很大B.速度变化量为正方向,加速度为负方向C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大A解析由知,速度改变量Δv很大,它的加速度可能很大,A正确;加速度与速度变化量同方向,B错误;机车启动瞬间,速度为零,但加速度不为零,C错误;弹药爆炸瞬间,炮弹的加速度很大,但速度较小,D错误。
探究二加速度方向与速度方向的关系【情境探究】下图是喜鹊和猎豹运动时的图片。图甲:以6m/s的速度飞行的喜鹊能在0.8s内停下来。图乙:猎豹捕食时4s内速度由0增加到30m/s。根据上述情境讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么。
要点提示在直线运动中,如果加速度方向与速度方向相同,则物体做加速运动;如果加速度方向与速度方向相反,则物体做减速运动。所以物体做加速运动还是减速运动取决于加速度与速度方向的关系,与加速度大小无关。
【知识归纳】对加速度的理解1.加速度的大小决定了速度变化的快慢:加速度大,其速度变化一定快;加速度小,其速度变化一定慢。加速度增大,则速度变化得越来越快;加速度减小,则速度变化得越来越慢。
2.加速度的方向影响速度的增减:在直线运动中,加速度与速度方向相同,则速度增加;加速度与速度方向相反,则速度减小。如图所示。(1)a、v都为正或都为负时,物体做加速直线运动。(2)a、v一正一负时,物体做减速直线运动。
名师点睛物体做加速运动还是做减速运动,不能根据加速度的正、负来判断,要根据加速度与速度的方向关系来判断。
典例2(多选)物体M的加速度是+3m/s2,物体P的加速度为-5m/s2,下列说法正确的是()A.物体M的加速度比物体P的加速度大B.物体P的速度变化比物体M的速度变化快C.物体M的速度一定在增大D.物体P的速度可能在增大BD解析加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化快,加速度是矢量,正负表示加速度的方向,物体M的加速度小于物体P的加速度,所以物体P的速度变化快,故A错误,B正确;判断物体做加速运动还是减速运动,是根据速度的方向与加速度的方向关系进行判断的,由于不知道速度的方向,所以两物体的运动情况无法判断,故C错误,D正确。【应用体验】
规律方法加速度与速度的关系决定物体的运动性质
针对训练2根据给出的初速度和加速度的正负,对做直线运动物体的运动性质的判断不正确的是()A.v00,物体做加速运动B.v0
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