2019沪科版物理必修1学案:1.4 怎样描述速度变化的快慢
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1、1.4 怎样描述速度变化的快慢学 习 目 标 知 识 脉 络1知道加速度的物理意义. 2理解加速度的概念,掌握速度、速度变化量和速度变化率间的区别与联系(难点)3学会根据加速度与速度的方向关系判断物体的运动性质(难点)4学会应用 vt 图像的斜率表示物体的加速度(重点)自 主 预 习探 新 知知识梳理一、加速度1物理意义:描述物体运动速度变化的快慢而引入的物理量2定义:物体速度的变化跟发生这一变化所用时间的比值3公式:a .vt v0t4国际单位:m/s 2(或 ms2 ),读作米每二次方秒 5方向:加速度的方向始终跟物体运动速度变化的方向相同6vt 图像中图线的斜率大小反映了物体加速度的大小
2、,在同一 vt 图像中,加速度越大,图线的斜率越大二、匀变速直线运动1匀变速直线运动:物体做加速度大小、方向都不变的直线运动2实验探究:利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度(1)实验器材打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端固定有滑轮的长木板、刻度尺、钩码(2)实验步骤如图 141 所示,把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路图 141把细绳拴在小车上,并在另一端挂上适当的钩码,使之跨过定滑轮,调整装置,使小车能在长木板上平衡地加速滑行把纸带穿过打点计时器,并将其一端固定在小车的后面把小车停在靠近打点计时器处,接
3、通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动于是,打点计时器就在纸带上打下一系列的点换上新纸带,重复实验三次(3)数据处理如图 142 是打点计时器打出的纸带,O、a、b 、c 、d、e 为相隔 T0.1 s 的计时点,则各时间间隔内的平均速度为:图 1420 a , ab , bc , cd , devsaT v sbT v scT v sdT v seT若将各段平均速度看为各段中间时刻的瞬时速度,则加速度可表达为:a1 ,a 2 ,a 3 ,sb saT2 sc sbT2 sd scT2a .a1 a2 a33vt 图像如图 143 所示图 143由 vt 图像的斜率求出加速度基础自测1思考判断(
4、1)加速度就是增加的速度 ()【提示】 加速度表示速度变化的快慢(2)在直线运动中若加速度的方向与速度的方向相同,则速度一定增加 ()(3)加速度的方向与速度的方向一定相同 ()【提示】 加速度方向与速度方向不一定相同(4)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动 ()【提示】 匀变速直线运动加速度恒定(5)物体的加速度为负值时,不可能是匀加速直线运动 ()【提示】 加速度为负值,也可能是匀加速直线运动(6)vt 图像中,图线的斜率表示加速度 ()2(多选 )由 a 可知( ) vt【导学号:79092020】Aa 与 v 成正比B物体加速度大小由 v 决定Ca 的方向与 v 方向相同D. 叫
5、速度变化率,就是加速度vtCD 速度变化量大,加速度不一定大,加速度 a 与速度变化量不成正比关系,故 A、B 错误;根据 a 知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,vt故 C 正确;根据 a 知,加速度等于速度的变化率,故 D 正确vt3下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线做匀变速直线运动时速度随时间的变化t/s 0 5 10 15 20 25 30v/(ms 1) 0 10 20 30 20 10 0请根据测量数据:(1)画出摩托车运动的 vt 图像(2)求摩托车在第 1 个 10 s 内的加速度(3)根据画出的 vt 图像,利用求斜率的方法求出第 1 个 10 s 内的加速度(4)求摩
6、托车在最后 15 s 内的加速度解析 (1)vt 图像如图所示:(2)第 1 个 10 s 内的加速度 a m/s2vt 20 0102 m/s2,与运动方向相同(3)vt 图像的斜率表示加速度,第 1 个 10 s 内的加速度 ak 2 m/s2,与运动方向相同(4)最后 15 s 内的加速度a m/s22 m/s 2,vt 0 3015“”表示加速度方向与运动方向相反答案 (1)见解析 (2)2 m/s 2,与运动方向相同(3)2 m/s2,与运动方向相同 (4)2 m/s 2,与运动方向相反合 作 探 究攻 重 难加速度的理解1加速度大小的理解(1)a 是用比值定义法定义的物理量,加速度
7、 a 的大小与 v、tvt v0t vt大小无关(2)加速度 a 与速度 v 无直接关系v 大,a 不一定大,比如匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零;v小,a 也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度 v 可以看作零,这时加速度却很大速度变化量 v 大,加速度 a 也不一定大,比如列车由静止到高速行驶,速度变化量很大,但经历时间也长,所以加速度并不大(3)速度变化得快,即 大,表示单位时间内速度变化大,加速度才大vt2加速度方向的理解加速度是矢量,它的方向总是与速度变化量 v 的方向一致,但与速度的方向没有必然联系在加速直线运动中:v tv0,vv tv 00,则 a0,a 与初速度方
8、向相同;在减速直线运动中:v tv0,vv tv 00,则 a0,a 与初速度方向相反以 30 m/s 高速行驶的列车急刹车时能在 30 秒内停下来,以 7 m/s飞行的蜻蜓能在 0.7 s 内停到枝叶上,比较列车与蜻蜓速度变化的快慢 (如图144)它们谁的加速度较大?是否速度大的物体加速度就大?是否速度变化量大的物体,加速度就大?图 144解析 列车与蜻蜓的速度变化量大小分别为 30 m/s 和 7 m/s,加速度大小分别为 a1 m/s21 m/s2,a 2 m/s210 m/s2,由以上数据看出,物体的3030 70.7速度大,加速度不一定大,速度变化量大,加速度也不一定大,蜻蜓的加速度
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