物理《速度变化快慢的描述——加速度》课件(新人教版必修)精要.ppt

5　速度变化快慢的描述——加速度 一、加速度 1．定义：速度的 与发生这一变化所用时间的比值． 2．公式： . 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 ，常用单位还有 cm/s2. 二、加速度方向与速度方向的关系 1．加速度是 ，不仅有大小，也有方向，其方向与 的方向相同．确定了 的方向，也就确定了加速度a的方向．在直线运动中，速度变化量为： . 2．在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向 ；如果速度减小，加速度的方向与速度的方向 ． 三、从v—t图象看加速度 1．在v—t图象中，从曲线的倾斜程度就能判断 ，倾角(曲线与横坐标的夹角α)越大，加速度越 ． 2．匀变速直线运动的v—t图象是一条倾斜的直线，直线的 就表示加速度大小．求加速度的方法是：在图象上取两点E、F，找出时刻t1、t2及对应的速度v1、v2，如图1—5—1所示，Δt＝t2－t1，Δv＝v2－v1，则加速度 . 一、怎样由加速度判断速度的变化？ 1．判断物体的速度是增加还是减小，不必去管物体加速度的大小，也不必管物体的加速度是增大还是减小，只需看加速度方向和速度方向是相同还是相反即可．只要加速度方向跟速度方向相同，速度一定增加；只要加速度方向跟速度方向相反，速度一定减小． 2．判断物体速度变化的快慢，只需看加速度的大小，加速度是速度的变化率，只要物体的加速度大，其速度变化一定快；物体的加速度小，其速度变化一定慢． 二、速度v、速度的变化量Δv和加速度a的区别 1．速度等于位移和时间的比值，它是位移对时间的变化率，描述物体运动的快慢和运动方向，也可以说是描述物体位置变化的快慢和位置变化的方向．速度越大，表示物体运动得越快(或位置变化得越快)．速度的方向就是物体运动的方向．速度是状态量，与某一时刻(或某一位置)对应． 2．速度的变化量是描述速度改变的多少，它等于物体的末速度和初速度的矢量差，即Δv＝v－v0，它表示速度变化的大小和变化的方向．在匀加速直线运动中，vv0，Δv的方向与初速度v0的方向相同；在匀减速直线运动中，vv0，Δv的方向与初速度的方向相反． 速度的变化量Δv与速度大小无必然联系，速度大的物体，速度的变化量不一定就大．例如，做匀速直线运动的物体，它的速度可以很大，但它在任何一段时间内变化均为零．速度的变化量是过程量，它对应某一段时间(或某一段位移)． 3．加速度是速度变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值，也就是速度对时间的变化率，它描述的是速度变化的快慢和变化的方向，在数值上等于单位时间内速度的变化． 加速度的大小由速度变化量的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定，与速度本身的大小以及速度变化量的大小无必然联系，加速度大表示速度变化快，并不表示速度大，也不表示速度变化大．例如，小汽车启动时加速度很大，速度却很小，当小汽车高速行驶时，速度很大，加速度却很小，甚至为零． 加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同，与速度v的方向无必然联系，可以和速度方向相同，也可以相反，还可以成任一夹角．加速度是状态量，与某一时刻(或某一位置)对应． 三、怎样求速度的变化量Δv? 速度的变化Δv是矢量，它等于物体的末速度和初速度的矢量差，Δv＝v－v0.求解速度的变化量是矢量减法，只有我们用正负号表示矢量的方向后，才可以使同一直线上矢量减法变换为标量的代数减法，从而简化运算． 对于直线运动的物体，在求Δv时，可先选取正方向，表示出初速度v0与末速度v，(其方向用正、负表示)，代入Δv＝v－v0计算出Δv为正值，说明Δv的方向与规定的正方向相同，反之，则相反． 例如：一小球竖直下落，落地时速度大小为5 m/s，被地面反弹后，离开地面时竖直向上的速度大小为4 m/s，求该过程中速度的变化时，若取竖直向下的方向为正方向，则v0＝5 m/s，v＝－4 m/s，Δv＝v－v0＝－4 m/s－5 m/s＝－9 m/s，负号表示速度变化的方向是竖直向上的． 若取竖直向上的方向为正方向，则v0＝－5 m/s，v＝4 m/s，Δv＝v－v0＝4 m/s－(－5 m/s)＝9 m/s，方向竖直向上，可见Δυ与正方向的选取无关． 四、如何理解物理量的“变化率”？ 1．自然界中某量D的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt；变化量ΔD与Δt的比值 就是这个量的变化率．可见，变化率表示变化的快慢，不表示变化的大小． 3．需要进一步指出的是，教材中所定义的“变化率”明确地讲是指“对时间的变化率”，还有另一种变化率——“对位移的变化率”．例如，速度对位移的变化率就定义为“物体速度的变化与发生这一变化物体位移的比值”