第4节 加速度 [学习目标] 1.理解加速度的概念,知道加速度的定义、方向和单位(重点)。2.学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。3.理解加速度与速度、速度变化之间的区别与联系(重点)。4.理解加速度的矢量性,会根据速度变化的方向判断加速度的方向并结合速度的方向判断运动性质(重难点)。 一、对加速度的理解 图中甲、乙、丙、丁各物体都在做直线运动,其运动的速度在发生变化,但速度变化的快慢不同。 (1)万吨货轮和火箭在相同时间内谁的速度变化大 谁的速度变化快 (2)列车和小轿车从静止开始运动达到相同速度,所用时间不同,谁的速度变化快 (3)火箭与小轿车相比较,谁的速度变化快 1.定义:物体运动速度的 跟发生这一变化所用 之比,称为物体运动的加速度,用字母a表示。 2.定义式:a=_____。 3.物理意义:表示 的物理量。 4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是 ,读作“米每二次方秒”。 (1)加速度是物体增加的速度。 ( ) (2)根据加速度的定义式a=,可知a与vt-v0成正比,与t成反比。 ( ) (3)速度变化vt-v0越大,加速度一定越大。 ( ) (4)速度变化越快,加速度一定越大。 ( ) (5)加速度很大时,速度不一定大。 ( ) (6)速度很大的物体,其加速度有可能很小,但不能为零。 ( ) 例1 以下描述了四个不同的运动过程。 A.一架超音速飞机以500 m/s的速度在天空沿直线匀速飞行了10 s B.一辆自行车以3 m/s的速度从某一陡坡的顶端加速冲下,经过3 s到达坡路底端时,速度变为12 m/s C.一只蜗牛由静止开始爬行,经过0.2 s,获得了0.002 m/s的速度 D.一列动车在离开车站加速行驶过程中,用了100 s使速度由72 km/h增加到144 km/h 以上四个过程中,最终速度最大的是 ,速度变化量最大的是 ,加速度最大的是 。(均填字母代号) 速度、速度变化量、加速度的比较 相关量 比较项 速度v 速度变化Δv 加速度a 定义 物体的位移与所用时间的比值 物体的末速度与初速度的差值 物体速度的变化量与所用时间的比值 表达式 v= Δv=vt-v0 a= 单位 m/s m/s m/s2 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 二、加速度的方向及计算 1.一辆汽车做直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间Δt后,速度变为v2,试在图中标出速度变化Δv的方向及加速度的方向。 2.两物体的加速度分别是-15 m/s2和5 m/s2,哪个加速度大 为什么 阅读“一些运动物体的加速度”表格中的数据,进一步理解负号的意义。 表 一些运动物体的加速度(近似值) 运动物体 a/(m·s-2) 运动物体 a/(m·s-2) 子弹在枪筒中 5×104 赛车起步 4.5 伞兵着陆 -25 汽车起步 2 汽车急刹车 -5 高铁起步 0.35 加速度是 ,正负表示 。 例2 篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后,以8 m/s的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1 s,求篮球在这段时间内的加速度。 例3 (多选)(2023·内蒙古赤峰二中月考)如图所示,小球以5 m/s的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长),2 s末速度大小变为1 m/s,则这段时间内小球的 ( ) A.速度变化的大小可能大于5 m/s B.速度变化的大小一定等于4 m/s C.加速度的大小可能大于2 m/s2 D.加速度的大小可能等于2 m/s2 例4 如图所示,足球运动员在罚点球时,设脚与球的作用时间为0.1 s,若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s的速度沿原路弹回,求: (1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小; (2)守门员接触球的瞬间,球的加速度。 利用定义式a=计算加速度的步骤 1.加速度是矢量,在运用加速度定义式前,需要选定正方向(一般选定初速度v0的方向为正方向),以此确定初速度与末速度的正负。 2.若与选定的正方向相同,代入正值计算 ... ...
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