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1、授課教師:張海,1.5速度變化快慢的描述 加速度,2003年12月11日大舒馬赫駕駛著法拉利F2003-GA賽車,在空軍基地的飛機場跑道上與著名戰(zhàn)斗機陣風(fēng)2000上演了一場巔峰對決。,法拉利F2003-GA賽車, 369km/h,颶風(fēng)2000 戰(zhàn)斗機,2450km/h,飛機速度快還是汽車速度快呢? 飛機和賽車運動有什么特點?,賽跑中的起跑和沖刺階段,隨處可見的變速問題,獵豹與羚羊,速度0,25m/s,速度平均1 s 增加為:,速度0,30m/s,速度平均1 s 增加為:,獵豹的速度增加得比較快!,炮彈的速度變化,比飛機的速度變化快得多!,速度0,300km/h(約83m/s),速
2、度平均1 s 增加為:,速度0,250m/s,速度平均1 s 增加為:,列車遇險時緊急剎車,速度變化快!,高速公路汽車的追尾事件,速度變化不夠快!,4、通過上述學(xué)習(xí),你是否想到了物體速度變化快慢與什么物理量有關(guān)?,自然界的事物都是生長變化的,事物的變化都有快慢,這個快慢叫變化率。求這個變化率的一般方程式為:,速度變化的快慢,就叫速度變化率,它應(yīng)該=?,a,,一、加速度,1.定義:,v0初速度(時間t開始時的速度),vt末速度(時間t末了時的速度),2.定義式:,a加速度(時間t范圍內(nèi)的加速度),3.物理意義:描述速度變化的快慢及速度變化的方向,5.分類:平均加速度與瞬時加速度,4.單位:在國際
3、單位制中,加速度的單位是m/s2,速度的變化量跟發(fā)生這一變化所用時間的比值。,意大利物理學(xué)家伽利略 (15641642),歷史上看,伽利略是第一個提出并研究加速度概念的科學(xué)家。對加速度概念的提出,著名哲學(xué)家羅素評價道:“加速度的基本重要性,也許是伽利略所有發(fā)現(xiàn)中最具有永久價值和最有效果的一個發(fā)現(xiàn)”。愛因斯坦指出:“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端”。“今天我們難以估量,在精確地建立加速度概念的公式并且認(rèn)識它的物理意義時,該顯示出多么大的想像力?!?現(xiàn)實意義: (1)公共汽車起動時,速度改變太快,乘客會傾倒.(2)短跑運動員起跑時
4、,速度改變越快越好.(3)飛機起、降的速度改變都必須嚴(yán)格控制在一個合適范圍.(4)汽車的加速性能是反映汽車質(zhì)量優(yōu)劣的一項重要指標(biāo); (5)汽車的制動距離也是反映汽車性能的一項指標(biāo),研究運動物體速度變化快慢的現(xiàn)實意義,二、加速度方向與速度方向的關(guān)系(直線運動), 速度的變化量v 定義:末速度減去初速度 定義式vvtv0 作圖法尋找 v,,,,v0,vt,,,,,v0,vt,,v 也有方向, 正負(fù)號的含義?, 加速直線運動,減速直線運動,如圖所示,求小球在碰撞過程中,速度的變化量?,,,,3m/s,3m/s,,正方向,1. 確定正方向,2. 將速度表示出來,3. 速度的變化量等于末速度減初速
5、度, 即v=vt-v0 =-3m/s-3m/s=-6m/s,4. 結(jié)果的正負(fù)表示速度變化的方向,v0=3m/s,vt=-3m/s,,2. 加速度 (a=v/t )的方向 在變速直線運動中,若以初速度v0方向為正方向, 加速直線運動,a __0,a的方向 ; 減速直線運動,a __0,a的方向 。,結(jié)論:加速度方向和速度變化量的方向相同,與速度方向無關(guān)。,,與v0方向相同,,與v0方向相反,1. 速度的變化量v,二、加速度方向與速度方向的關(guān)系(直線運動),飛機起飛前在地面上滑行,可以在30s內(nèi),速度由零增加到81m/s。那么,飛機起飛前的加速度為多少?,,,,汽車急剎車時,可
6、以在3秒內(nèi)速度由18m/s減小到零。那么,汽車急剎車時的加速度為多少?,加速度的正、負(fù)的含義是什么呢?,三、加速度大小與速度大小的關(guān)系,1.速度大,加速度不一定大;,2.加速度為零時,速度可以不為零;,結(jié)論:加速度與速度沒有必然聯(lián)系。,加速度大,速度不一定大。,速度為零時,加速度可以不為零。,速度變化量大,加速度不一定大;,結(jié)論:加速度與速度變化量沒有必然聯(lián)系。,四、加速度大小與速度變化量大小的關(guān)系,加速度大,速度變化量不一定大。,9,6,0,6,20,誰的速度大?,誰的速度變化得快(a)?,再舉出一些例子,說明“速度大”、“速度變化大”、“速度變化得快(a)描述的是三種不同的情況。,誰的速度
7、的變化量大?,9,6,0,6,20,,v/t(ms-2),3,2,0.3,0.2,0,再舉出一些例子,說明“速度大”、“速度變化大”、“速度變化得快(描述的是三種不同的情況。,變化得多不一定變化得快!,1、變化的多少(叫變化量)僅由初、末狀態(tài)的量決定;,2、變化的快慢由變化量和變化所用的時間共同決定;,3、單位時間內(nèi)變化得多相當(dāng)于變化得快,即加速度大。,小結(jié):說一說,用自己的話說說這堂課你理解的知識嗎?,速度,速度變化量,速度變化率,,,v,v,a,思考題,如果物體的速度很大,物體的加速度是否一定很大? 如果物體的速度變化量很大,加速度是否很大? 如果物體的速度變化量很小,加速度是否很小? 如
8、果物體的速度變化很快加速度是否很大? 當(dāng)槍筒中的火藥爆炸時,子彈的速度仍為零,加速度是否為零?,結(jié) 論,1、加速度的大小,并不表示速度的大小,也不表示速度變化量的大??!,2、加速度的大小,僅僅是表示速度變化的快慢!,3、加速度和速度以及速度的變化量之間無直接關(guān)系。,關(guān)于加速度的含義,下列說法正確的是 A. 加速度表示速度的增加 B. 加速度表示速度變化 C. 加速度表示速度變化快慢 D. 加速度表示速度變化的大小,下列說法正確的是 A. 物體速度改變量大,其加速度一定大 B. 物體有加速度時,速度就增大 C. 物體的加速度大,速度一定大 D. 物體速度的變化率大,加速度一定大,下列說法
9、正確的是 A. 加速度增大,速度一定增大 B. 速度變化越大,加速度越大 C. 物體有加速度,速度就增大 D. 物體的速度很大,加速度可能為零,以下關(guān)于加速度的說法中,正確的是 A. 加速度為0的物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài) B. 物體的加速度減小,其速度必隨之減小 C. 物體的加速度增加,其速度不一定增大 D. 物體的加速度越大,其速度變化越快,a、b分別是兩個物體運動的v-t圖像。哪個物體運動的加速度較大?為什么?,五、從v-t 圖象看加速度,,,t1,,t2,,b,,,v(m/s),,O,a,從曲線的傾斜程度就能判斷加速度的大小,比值v/t就是加速度的數(shù)值。,小三角形水平的直角邊代表時間間隔t,
10、豎直直角邊代表速度的變化量v 。,t/s,五、從v-t 圖象看加速度, 從v-t圖象的________看加速度的大小; 由v-t圖像計算加速度的大小。,思考:A、B兩物體的速度哪個變化快?,A物體的加速度為 ;B物體的加速度為 。,0.5m/s2,0.2m/s2,v-t圖像的斜率就是加速度,1、前2s內(nèi)的加速度為,2、2s-4s的加速度為,0,3、4s-6s的加速度為,注意:加速度為負(fù)值表示速度減小,此時,加速度方向與速度方向相反。,減速運動的v-t圖像應(yīng)該怎樣畫呢?,,如圖所示是一個物體向東運動的速度圖象。由圖可知在010s內(nèi)物體的加速度大小是 ,方向是 ,在1040s內(nèi)
11、物體的加速度大小是 ,在4060s內(nèi)物體的 加速度大小是 , 方向是 。,3m/s2,向東,0,1.5m/s2,向西,研究人員對劉翔110米欄奪冠全過程進行了研究分析,情況比較復(fù)雜。在這里,我們?nèi)∪齻€可近似看作速度均勻變化的直線運動的階段,第一個階段:從起跑到起跑后到達第一個欄時,速度由零增加到9.53m/s,共用時間2.421s;第二階段:從第八個欄到第十個欄時,速度由9.32m/s減小到8.81m/s,共用時間2.062s;第三階段:最后的沖刺階段,速度由8.81m/s增加到9.55m/s,共用時間1.507s。請計算各個階段的加速度分別為多少?,解:設(shè)劉翔前進方向為正方向,,第一階段:v01=0m/s,vt1=9.53m/s,t1=2.421s,所以:,第二階段:v02=9.32m/s,vt2=8.81m/s,t2=2.062s,所以:,第三階段:v03=8.81m/s,vt3=9.55m/s,t3=1.507s,所以:,負(fù)號指加速度方向與規(guī)定的正方向相反,即在這里與運動方向相反。,