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1.4 速度变化快慢的描述 加速度(共20张PPT)课件
2021-12-129.99元 20页 47.51 MB
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1.4速度变化快慢的描述—加速度 一辆小汽车在10s内,速度从0达到100km/h,一列火车在300s内速度也从0达到100km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100km/h,但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗?如果不能,应该怎样描述呢?初速度(km/h)末速度(km/h)时间sA、汽车B、火车1001000010300100100速度变化 应该如何描述,它们在加速性能的特性呢?小汽车和火车的速度都在增加,或者说两者都在做变速运动,并且它们的“速度变化”相同,但所用的时间不同。这两种情形的本质区别是“速度变化的快慢”不同。看来“速度变化的快慢”是一个不同于“速度”的概念。 位置的变化位移△x=x2-x1(末位置坐标减初位置坐标)位置变化的快慢速度(矢量)(矢量)速度的变化△v=vt-vo(末速度减初速度)(矢量)速度变化的快慢加速度(矢量)在这里,我们用两个物理量(速度的变化量和时间)之比定义了一个新的物理量——加速度,它的物理意义与原来的两个物理量不同。用物理量之比定义新的物理量是物理学中常用的方法。 一、加速度4、物理意义:描述物体速度变化的快慢的物理量。1、定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。2、大小:(定义式,不是比例关系)△v表示速度的变化。如果用v0表示初速度,vt表示末速度,则△v=vt-vo所以有:3、方向:加速度是矢量,方向是△v的方向。5、单位: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。△t=t2-t1 课堂练习例1:一列动车在离开车站加速行驶中,用了100s使速度由72km/h增加到了144km/h。求动车的速度变化了多少?动车的加速度为多少?解:72km/h==20m/s144km/h==40m/s△v=vt-vo初速度末速度=40m/s-20m/s=20m/s=0.2m/s2 前面火车和汽车都是加速运动,除了加速运动外,还有减速运动,即通常说的刹车。那这两者的加速度方向有什么不同呢?现在讨论做直线运动的物体加速度的方向。 二、加速度的方向加速度类似于阻力,向后拉着车,阻碍前进。加速度类似于拉力,拉着车前进。②减速运动,加速度的方向与初速度的方向相反。①加速运动,加速度的方向与初速度的方向相同;由于加速度,所以加速度a的方向与速度的变化量的△v方向相同。△v确定了的方向,也就确定了加速度a的方向。Δvv初v末aΔvv初v末a 课堂练习例2:一个物体在水平面上向东运动,某时刻速度大小为20m/s,然后开始减速,2min后该物体的速度减小为0。求物体的加速度大小及方向。解:初速度v0=20m/s△v=vt-vo,末速度vt=0,所以有=0-20m/s=-20m/s=-0.167m/s2答:物体的加速度大小为0.167m/s2,方向与初速度方向相反,向西。 对运动的物体而言,可以问“它运动了多远”,这是路程或位移的概念;也可以问“它运动得多快”,这是速度的概念。然而,在生活用语中,却没有与加速度对应的词语。日常生活中一般只有笼统的“快”和“慢”,这里有时指的是速度,有时模模糊糊地指的是加速度。你能分别举出这样的例子吗?加速度表示机动性加速度表示灵敏性 课堂练习例3:小型轿车从静止开始加速到100km/h,所用的最短时间,是反应汽车性能的重要参数。A、B、C三种型号的轿车实测的结果分别为11.3s、13.2s、15.5s。分别计算它们在测试时的加速度有多大。解:初速度v0=0,末速度vt=100km/h,所以有100km/h==27.78m/s△v=vt-vo=27.78m/s-0=27.78m/s=2.46m/s2同理:aB=2.11m/s2aC=1.79m/s2计算发现A车的性能最好。 三、从v-t图像看加速度v-t图像反映的是物体的速度随时间变化的情况。你认为由v-t图像能知道物体的加速度吗?a、b图都在做匀加速直线运动;cc图在做匀减速直线运动。①根据图线的倾斜方向可以判断加速度的方向。 EFt1v1t2v2△t△v由于加速度)θ在三角形中加速度大小等于该直线的斜率,所以②由图线的倾斜程度可以判断加速度的大小。物体a的加速度大于物体b的加速度。 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伞兵着落-25汽车起步2汽车急刹车-5高铁起步0.35生活中做变速运动的物体很多,它们的加速度的大小也各不相同,有时差异还很大。下表为一些运动物体的加速度。a恒定a=0匀速直线运动或静止a>0匀加速直线运动a<0匀减速直线运动 科学漫步番茄在成熟的过程中,它的大小、含糖量等会随时间变化;树木在成长过程中,它的高度、树干的直径会随时间变化;河流、湖泊的水位会随时间变化;某种商品的价格会随时间变化;我国的人口生育量也会随时间变化·····这些变化,有时快、有时慢。描述变化快慢的量就是变化率。自然界中某量D的变化可以记为△D,发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t;当△t极小时,变化量△D与△t之比就是这个量对时间的变化率,简称变化率。显然,变化率在描述各种变化过程时起着非常重要的作用,速度和加速度就是两个很好的例子。变化率 生活中还有哪些实例与变化率相关?例如飞机起飞时,在同样的时间间隔内,飞机的位移不断增大。某个量大,不表示它的变化率大。①速度大,加速度不一定大。例如匀速飞行的高空侦察机,尽管它的速度可能接近1000m/s,但它的加速度为0。②速度小,加速度也可以很大。例如枪筒里的子弹,在开始运动时,尽管子弹的速度接近0,但它的加速度可以达到5×104m/s。 课堂练习例4:三条直线a、b、c描述了A、B、C三个物体的运动。先初步判断一下哪个物体的加速度最大,再根据图中的数据计算它们的加速度,并说明加速度的方向。解:斜率表示加速度,加速度向右上方倾斜,加速度为正,向右下方顷斜加速度为负;所以a、b做加速运动,c做减速运动,加速度最大即斜率最大最陡峭的物体是a。=0.625m/s2=0.083m/s2=-0.25m/s2 STSE交通工具与社会发展人类自发明木轮车直到制成时速500km/h的磁浮列车,以及超音速飞机,为了获得高速交通工具,奋斗了几千年。从某种意义上说,在人类发明的各种机械中,交通工具最深刻地改变了我们的生活。我们所用的物品,几乎没有一件从世界各国的城市发展史上看,大城市规模的大小与车速的提高密切相关。大城市的直径一般就是当时最快的交通工具在1h内走行的距离。以北京为例,清朝末年北京的“内城”大约是一个边长5km的正方形,马车的速度大约就是5kmh,今天,有了发达的公路系统,有了快速轨道交通,汽车、城铁的速度大约是几十千米每时,北京城区的直径也扩大到了几十千米。不是由铁路或公路运输而来。不难想像,如果没有了火车和汽车,现代社会将会瘫痪。 速度的变化△v=vt-vo(末速度减初速度)(矢量)一、加速度4、物理意义:描述物体速度变化的快慢的物理量。1、定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。2、大小:(定义式,不是比例关系)△v表示速度的变化。如果用v0表示初速度,vt表示末速度,则△v=vt-vo所以有:3、方向:加速度是矢量,方向是△v的方向。5、单位: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。△t=t2-t16、生活中的加速度表示机动性,在动物身上加速度表示灵敏性。 二、加速度的方向②减速运动,加速度的方向与初速度的方向相反。①加速运动,加速度的方向与初速度的方向相同;三、从v-t图像看加速度a、b图都在做匀加速直线运动;c图在做匀减速直线运动。①根据图线的倾斜方向可以判断加速度的方向。②由图线的倾斜程度可以判断加速度的大小。③a恒定a=0匀速直线运动或静止a>0匀加速直线运动a<0匀减速直线运动④速度大,加速度不一定大。速度小,加速度也可以很大。
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