1、1.5 速度变化快慢的描述 加速度 法拉利法拉利F2003 -GA赛车，赛车， 369km/h “飓风飓风2000”战斗机，战斗机，2450km/h 思考与讨论思考与讨论 普通的普通的小型轿车小型轿车和和旅客列车旅客列车，速度都能达到速度都能达到 100 km/h。但是但是，它们起步后达到这样的速度所它们起步后达到这样的速度所 需的时间是不一样的需的时间是不一样的。例如一辆例如一辆小汽车小汽车在在20 s内内 速度达到了速度达到了100 km/h，而一列而一列火车火车达到这个速度达到这个速度 大约要用大约要用500 s。 谁的速度谁的速度“增加增加”得得比较快比较快？它们的速度它们的速度平均平
2、均 1 s各增加多少各增加多少？ 小汽车小汽车的速度的速度“增加增加”得得比较快比较快！ 20 s 速度速度0 100km/h(约约28m/s) 2 2 1 1.4/ 28/0 20 m s s v tt m s vv 速度速度平均平均1 s 增加为增加为 500 s 速度速度0 100km/h(约约28m/s) 2 2 1 28/0 5 0. 00 06/m s s t m s v t vv 速度速度平均平均1 s 增加为增加为 羚羊羚羊 猎豹猎豹 4 s 速度速度0 25m/s 2 2 1 6.2 2 5/ 5/0 4 m stt sv m s vv 速度速度平均平均1 s 增加为增加为
3、4 s 速度速度0 30m/s 2 2 1 7.5 3 4 / 0/0m s s m v t s t vv 速度速度平均平均1 s 增加为增加为 猎豹猎豹的速度的速度“增加增加”得得比较快比较快！ 炮弹炮弹的速度变化的速度变化，比比飞机飞机的速度变化的速度变化快得多快得多！ 30 s 速度速度0 300km/h(约约83m/s) 2 21 83/0 2.8/ 30 vm s m s tts vv 速度速度平均平均1 s 增加为增加为 0.005 s 速度速度0 250m/s 42 21 250/0 5 10/ 0.005 vm s m s tts vv 速度速度平均平均1 s 增加为增加为 v
4、1/m.s-1 t/s v2/m.s-1 v/m s-1 A. 自行车下坡 2 3 11 B. 公共汽车出站 0 3 6 C. 某舰艇出航 0 20 6 D. 火车出站 0 100 20 E. 飞机匀速飞行 300 10 300 9 6 0 6 20 谁的速度大？谁的速度大？ 谁的谁的速度变化速度变化得得快快？ 再举出一些例子再举出一些例子，说明说明“速度大速度大”、“速度变化速度变化 大大”、“速度变化得快速度变化得快”描述的是三种不同的情况描述的是三种不同的情况。 谁的速度的变化量大？谁的速度的变化量大？ v1/(m s-1) t/s v2/(m s-1) v/ (m s-1) A.自行车
5、下坡 2 3 11 B.公共汽车出站 0 3 6 C.某舰艇出航 0 20 6 D.火车出站 0 100 20 E.飞机匀速飞行 300 10 300 9 6 0 6 20 v/t(m s-2) 3 2 0.3 0.2 0 你能从表中得到比较你能从表中得到比较速度变化的快慢速度变化的快慢的方法吗？的方法吗？ 速度的变化量速度的变化量跟跟发生这一变化所用时间发生这一变化所用时间的的比值比值有何意义？有何意义？ 再举出一些例子再举出一些例子，说明说明“速度大速度大”、“速度变化大速度变化大”、 “速度变化得快速度变化得快”描述的是三种不同的情况描述的是三种不同的情况。 “速度大速度大”、“速度变化
6、大速度变化大”、“速度变化得速度变化得 快快”描述的是三种不同的情况描述的是三种不同的情况。 “速度大速度大”，是指是指位置变化位置变化快快 。 “速度变化大速度变化大”，是指是指末速度末速度与与初速度初速度的差别大的差别大。 “速度变化得快速度变化得快” ，是指是指单位时间内速度变化大。 一、加速度一、加速度 定义：定义： v1-初速度（时间初速度（时间t开始时的速度）开始时的速度） v2-末速度（时间末速度（时间t末了时的速度）末了时的速度） 定义式：定义式： a -加速度（时间加速度（时间t范围内的加速度）范围内的加速度） 物理意义：描述物理意义：描述速度变化的快慢速度变化的快慢及及速度
7、变化的方向速度变化的方向 分类：分类：平均平均加速度与加速度与瞬时瞬时加速度加速度 单位：在国际单位制中，加速度的单位是单位：在国际单位制中，加速度的单位是m/s2 tt v a vv 12 速度的变化量速度的变化量跟跟发生这一变化所用时间发生这一变化所用时间 的比值的比值。 二、加速度方向与速度方向的关系二、加速度方向与速度方向的关系（直线运动）（直线运动） 速度的变化量v 定义： 末速度减去初速度 定义式 v v2v1 作图法寻找 v v v1 v2 v v1 v2 v 也有方向，也有方向， 正负号的含义？正负号的含义？ 加速加速直线运动直线运动 减速减速直线运动直线运动 a a 如图所示
8、，求小球在碰撞过程中，速度的变化量？ 3m/s 3m/s 正方向正方向 1. 确定正方向确定正方向 2. 将速度表示出来将速度表示出来 3. 速度的变化量等于末速度减初速度速度的变化量等于末速度减初速度, 即即v=v2-v1 =3m/s3m/s=6m/s， 4. 结果的正负表示速度变化的方向结果的正负表示速度变化的方向 v1 =3m/s， v2=3m/s， 加速度加速度 (a = v/t )的方向的方向 在在变速变速直线运动中，若以直线运动中，若以初速度初速度v1方向方向为为正方向正方向， 加速加速直线运动，直线运动，a _0，a的的方方向向 ； 减速减速直线运动，直线运动，a _0， a的方
9、向的方向 。 结论：加速度方向结论：加速度方向和和速度变化量的方向速度变化量的方向相同，与相同，与 速度方向速度方向无关。无关。 与与v1方向方向相同相同 与与v1方向方向相反相反 飞机起飞前在地面上滑行，可以在30s内，速度 由零增加到81m/s。那么，飞机起飞前的加速度为 多少？ 汽车急刹车时，可以在汽车急刹车时，可以在3秒内速度由秒内速度由18m/s减小减小 到零。那么，汽车急刹车时的加速度为多少？到零。那么，汽车急刹车时的加速度为多少？ 加速度的正、负的含义是什么呢？加速度的正、负的含义是什么呢？ 2 /7.2 30 0/81 sm s sm t v a 2 /6 3 /180 sm
10、s sm t v a 三、加速度大小三、加速度大小与与速度大小速度大小的关系的关系 速度速度大，大，加速度加速度不一定大；不一定大； 加速度加速度为零时，为零时，速度速度可以不为零；可以不为零； 结论：结论：加速度加速度与与速度速度没有必然联系没有必然联系。 tt v a vv 12 加速度加速度大，大，速度速度不一定大。不一定大。 速度速度为零时，为零时，加速度加速度可以不为零。可以不为零。 速度变化量速度变化量大，大，加速度加速度不一定大；不一定大； 结论：结论：加速度加速度与与速度变化量速度变化量没有必然联系没有必然联系。 四、四、加速度大小加速度大小与与速度变化量大小速度变化量大小的关
11、系的关系 加速度加速度大，大，速度变化量速度变化量不一定大。不一定大。 tt v a vv 12 加速度就是增加的速度吗？ 加速度只能针对加速运动而言吗？ 对减速运动适合吗？ 如何表示减速运动的加速度呢？ 思考与讨论思考与讨论 a、b分别是两个物体运动的vt图像。哪个物 体运动的加速度较大？为什么？ 五、从五、从v-t 图象看加速度图象看加速度 t v t1 v1 t2 v2 b v(m/s) O a 从曲线的从曲线的倾斜程度倾斜程度就能判断就能判断加速度的大小加速度的大小， 比值比值v/t就是就是加速度的数值加速度的数值。 小三角形水平的直角边代表时间间隔小三角形水平的直角边代表时间间隔t，
12、竖直，竖直 直角边代表速度的变化量直角边代表速度的变化量v 。 t/s 五、从五、从v-t 图象看加速度图象看加速度 从vt图象的_看加速度的大小； 由vt图像计算加速度的大小。 五、从五、从v-t 图象看加速度图象看加速度 tt vv t v a 12 12 t/s O v/m s-1 10 15 5 4 6 2 A B 思考：A、B两物体的速度哪个变化快？两物体的速度哪个变化快？ A物体的加速度为物体的加速度为 ； B物体的加速度为物体的加速度为 。 0.5m/s2 0.2m/s2 v-t 图像的图像的斜率斜率就是加速度就是加速度 v ka t 五、从五、从v-t 图象看加速度图象看加速度
13、 O v/m s-1 t/s 4 6 2 4 6 2 1、前、前2s内的加速度为内的加速度为 22 20 0 2 4 1 /1.5/ 2 vv am sm s t 2、2s4s的加速度为的加速度为 0 3、4s6s的加速度为的加速度为 22 64 4 6 04 /2/ 2 vv am sm s t 注意：注意：加速度为加速度为 负值负值表示表示速度减速度减 小小，此时，此时，加速加速 度方向度方向与与速度方速度方 向向相反相反 减速运动的vt图像应该怎样画呢？ 六、变化率六、变化率 定义：定义： 物理意义：物理意义： 某量某量D的变化量的变化量D与发生这个变化所用的时与发生这个变化所用的时 间
14、间t 的比值的比值D/t ，叫做这个量的变化率。，叫做这个量的变化率。 描述某量描述某量D的变化快慢，不表示某量的变化快慢，不表示某量D的变化的变化 量量D的大小。的大小。 快慢快慢 速度速度 变化变化 加速度加速度 速度速度 快慢快慢 位置位置 变化变化 速度速度描述物体描述物体位置变化的快慢位置变化的快慢，即，即位移的变化率位移的变化率； x v = t 位置位置 速度速度 变化变化的的快慢快慢 变化变化的的快慢快慢 加速度加速度 v a = t 加速度加速度描述描述速度变化的快慢速度变化的快慢，即，即速度的变化率速度的变化率。 小小 结结 一、加速度一、加速度 1.定义：定义： 2.定义
15、式：定义式： 3.物理意义：物理意义： 4.单位：单位： 5.分类：分类： 二、加速度的方向二、加速度的方向 1. 速度的变化量速度的变化量 2.加速度的方向与速度变化量的方向相同加速度的方向与速度变化量的方向相同 加速直线运动，加速度的方向与速度的方向？加速直线运动，加速度的方向与速度的方向？ 减速直线运动，加速度的方向与速度的方向？减速直线运动，加速度的方向与速度的方向？ 三、从从三、从从v-t 图象看加速度图象看加速度 例题例题. 研究人员对刘翔研究人员对刘翔110米栏夺冠全过程进行了米栏夺冠全过程进行了 研究分析，情况比较复杂研究分析，情况比较复杂.在这里，我们取三个可在这里，我们取三
16、个可 近似看作速度均匀变化的直线运动的阶段，第一近似看作速度均匀变化的直线运动的阶段，第一 个阶段：从起跑到起跑后到达第一个栏时，速度个阶段：从起跑到起跑后到达第一个栏时，速度 由零增加到由零增加到9.53m/s，共用时间，共用时间2.421s；第二阶段：；第二阶段： 从第八个栏到第十个栏时，速度由从第八个栏到第十个栏时，速度由9.32m/s减小到减小到 8.81m/s,共用时间共用时间2.062s；第三阶段：最后的冲刺；第三阶段：最后的冲刺 阶段，速度由阶段，速度由8.81m/s增加到增加到9.55m/s，共用时间，共用时间 1.507s。请计算各个阶段的加速度分别为多少？。请计算各个阶段的
17、加速度分别为多少？ 解：解：设刘翔前进方向为正方向， 第一阶段：v01=0m/s，vt1=9.53m/s，t1=2.421s 2 1 011 936. 3 421. 2 053. 9 sm s smsm t a vvt 所以： 第二阶段：v02=9.32m/s，vt2=8.81m/s，t2=2.062s 所以： 2 2 022 247.0 062.2 32.981.8 sm s smsm t a vvt 第三阶段：v03=8.81m/s，vt3=9.55m/s，t3=1.507s 所以： 2 3 033 491. 0 507. 1 81. 855. 9 sm s smsm t a vvt “负
18、号”指加速度方向与规定的正方向相反，即在这里与运 动方向相反。 作业：作业：如何测量火车如何测量火车起动后起动后的加速度的加速度 几个同学在外出旅游的火车上想几个同学在外出旅游的火车上想 测量火车起动时的加速度，请设测量火车起动时的加速度，请设 计一种简单可行的实验方案，测计一种简单可行的实验方案，测 量在平直轨道上火车起动时的加量在平直轨道上火车起动时的加 速度。速度。 设火车开始停在车站，起动后做设火车开始停在车站，起动后做 匀加速运动，匀加速运动持续的匀加速运动，匀加速运动持续的 时间约为时间约为2min，火车在平直的轨，火车在平直的轨 道上起动时的加速度约为道上起动时的加速度约为 0.2m/s20.5m/s2。
