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1.4 速度变化快慢的描述
加速度
高中物理必修一 第一章 运动的描述
热力学定律
高中物理必修一 第一章 运动的描述
热力学定律
学习任务
加速度
加速度的方向及计算
从v－t 图像看加速度
拓展练习
高中物理必修一 第一章 运动的描述
热力学定律
多年前“F1之王”大舒马赫驾驶着法拉利F2003-GA赛车(369 km/h)，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”(2450 km/h)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？
思考与讨论:
普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到100 km/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20 s内速度达到了100 km/h，而一列火车达到这个速度大约要用500 s。
谁的速度“增加”得比较快？它们的速度平均1 s各增加多少？请同学们试着再举出一些例子，说明“速度快”“速度变化大”“速度变化得快”描述的三种不同的情况。
一、加速度
一、加速度
1、定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
2、定义式：
（该公式不是加速度决定式，计算结果为Δt内的平均加速度。）
3、单位及读法：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒。
符号是m/s2或m·s－2。
4、矢量性：加速度既有大小，又有方向，是矢量。
5、物理意义：描述速度变化的快慢，也叫速度对时间的变化率。
加速度越大，物体速度变化越快，
加速度越小，物体速度变化越慢。
一、加速度
思考： 请同学们填空，然后回答如下问题。
启动物体 初速度 末速度 所用时间 速度变化量 加速度
A(自行车) 0 10 m/s 5 s ____ ____
B(列车) 0 20 m/s 5 s ____ ____
C(小汽车) 0 20 m/s 4 s ____ ____
D(跑车) 5 m/s 20 m/s 2 s ____ ____
(1)A、B两物体谁的速度变化快，为什么？
(2)B、C两物体谁的速度变化快，为什么？
(3)C、D两物体谁的速度变化量大，谁的速度变化快，为什么？
(4)由计算结果分析，速度越大，加速度越大吗？速度变化量越大，加速度越大吗？
一、加速度
概念区分：速度、速度的变化量、加速度的比较
速度v 速度的变化量Δv 加速度a
表达式 v＝Δx/Δt Δv＝v2－v1 a＝Δv/Δt
方向 与Δx的方向相同 Δv的方向可由初、末速度的矢量差确定 与Δv的方向相同
物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向
辨析 a 的大小可由Δv 和Δt 的比值求得，与v、Δv 没有必然联系； ①v 很大，a 不一定大，如飞机匀速飞行(Δv＝0) ②Δv 很大，a 也不一定大，如高速列车启动(Δt 很大) ③v0＝0，a 不一定为零，如从枪膛里刚发射的子弹 例1 (多选)对下列运动情景中加速度的判断正确的是(　 　)
A.运动的汽车在某时刻速度为零，故加速度一定为零
B.轿车紧急刹车，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，但加速度不一定很大
D.点火后即将升空的火箭，只要火箭的速度为零，其加速度一定为零
一、加速度
BC
二　加速度的方向及计算
思考：如图所示，标出图甲中汽车做加速直线运动和图乙中汽车做减速直线运动的加速度的方向，与速度变化量的方向相同还是相反？
1.加速度的方向：与速度变化量的方向相同。
2.加速度与速度的方向关系：在直线运动中
(1)如果速度增加，即加速运动，加速度的方向与初速度的方向相同。
(2)如果速度减小，即减速运动，加速度的方向与初速度的方向相反。
二　加速度的方向及计算
例2 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个运动员从高处自由落下，以v1＝8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以v2＝10 m/s的速度弹回。已知运动员与网接触的时间为Δt＝0.9 s。那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为(　　)
A.20 m/s2，向下 B.20 m/s2，向上
C.2.22 m/s2，向上 D.2.22 m/s2，向下
B
二　加速度的方向及计算
三　从v－t 图像看加速度
思考：
1、如图两条直线分别是两个物体运动的速度时间图象，通过图象比较两物体运动的异同点？
2、在图象中如何表示出物体运动加速度的大小？
3、图线的“陡”与“缓”的物理意义是什么？
1.定性判断：v－t 图像的斜率绝对值反映加速度的大小。
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规定的正方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与规定的正方向相反。
三　从v－t 图像看加速度
例3、如图所示，是某质点运动的v－t 图像，请回答：
(1)质点在图中各段的过程中分别做什么性质的运动？
(2)在0～4 s内、8～10 s内、10～12 s内质点加速度各是多少？
(3)图像斜率的正、负表示什么？斜率为负是不是就说明物体在做减速运动？
思考：如图所示为甲、乙两物体的v－t 图像，请分析两物体的运动情况。
物体甲做加速度逐渐变小的加速运动，物体乙做加速度逐渐增大的减速运动。
三　从v－t 图像看加速度
三　从v－t 图像看加速度
3、物体在运动的过程中，加速度的大小在许多情况下是变化的。只要a、v同向物体就做加速运动，a、v反向，物体就做减速运动。
(1)a、v 同向→加速运动
(2)a、v 反向→减速运动
例3 (多选)质点做直线运动的v－t 图像如图所示，则(　　)
A.在0～1 s内质点静止
B.在1～2 s内质点沿正方向做加速度a＝－2 m/s2的
减速直线运动
C.在2～3 s内质点沿负方向做加速度a＝2 m/s2的减速直线运动
D.在2～3 s内质点沿负方向做加速度a＝－2 m/s2的加速直线运动
BD
三　从v－t 图像看加速度
1、拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏，如图所示。若一次拍球中球落地时速度大小为4 m/s，接触地面后弹起时的速度大小为3 m/s，假设球与地面的接触时间为0.1 s，则这段时间内球的平均加速度大小和方向为(　　)
A.10 m/s2，方向向下 B.10 m/s2，方向向上
C.70 m/s2，方向向下 D.70 m/s2，方向向上
课堂练习
D
课堂练习
2、(多选)某物体运动的v－t 图像是一条直线，如图所示，下列说法
正确的是(　　)
A.物体在第1 s末的加速度大小为－1 m/s2
B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等，
方向相反
C.物体在第2 s末运动方向发生变化
D.物体在前4 s内的加速度不变
CD
课堂练习
3、上海中心大厦总高为632米，是中国第一高楼，如图所示。在顶楼外壁固定保温材料时，装修人员不小心掉落一颗螺钉，由静止加速下落，在空气阻力作用下，加速度逐渐减小直至为零，然后进入收尾阶段。下列说法中正确的是(　　)
A.开始下落阶段，每经历相等时间，速度增加量越来越大
B.开始下落阶段，每经历相等时间，速度增加量越来越小
C.在下落的收尾阶段，速度的变化率大于零
D.在下落的收尾阶段，速度均匀增大
B
课堂练习
4、一汽车以36 km/h的速度在水平路面上匀速行驶，驾驶员发现正前方斑马线上有行人后立即刹车使汽车做减速运动。已知该驾驶员的反应时间为0.4 s，汽车行驶过程中的v－t图像如图所示，则汽车刹车的加速度大小为(　　)
A.15 m/s2 B.18 m/s2
C.5 m/s2 D.4.2 m/s2
C
5、(多选)一物体做加速度不变的直线运动，某时刻的速度为4 m/s，1 s后速度的大小变为10 m/s，在这1 s内该物体的(　　)
A.速度变化的大小可能小于4 m/s
B.速度变化的大小可能大于10 m/s
C.加速度的大小可能小于4 m/s2
D.加速度的大小可能大于10 m/s2
课堂练习
BD

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