物理学与人类文明教学设计

第五课时

速度变化快慢的描述—加速度

1．理解加速度的概念，能区别速度、速度变化量和速度变化率．理解加速度的物理意义、定义式和单位．

2．了解加速度的矢量性，会根据速度与加速度方向的关系判断物体的运动性质．

3．通过加速度的概念的建立过程和加速度定义的得出过程，了解和体会比值定义法在科学研究中的应用．

4．能应用vt图象计算加速度的大小，体会数学知识在物理学中的重要性．

一、加速度

1．物理意义：描述物体运动速度变化的快慢的物理量．

2．定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值．

Δv3．定义式：a＝．

Δt

Δv是速度变化量，Δt是时间间隔．

4．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．

►想一想

“我国的新型战斗机歼20飞得很快．”“小轿车比公交车起步快．”以上两句话中的“快”的含义各是什么？

提示：第一个“快”指战斗机的速度大，运动得较快；第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大，即小轿车比公交车速度增加得快．

二、加速度方向与速度方向的关系

1．加速度的矢量性：加速度是A(A.矢量

B．标量)，不仅有大小，也有方向．

2．加速度的方向：与速度变化量Δv的方向相同．

3．加速度方向与速度方向的关系：在直线运动中，速度增加时，加速度与速度的方向相同，速度减小时，加速度与速度的方向相反．

►判一判

(1)物体A的加速度为aA＝2 m/s2，B的加速度为aB＝－3 m/s2，

则A的加速度大于B的加速度．(错误) 提示：比较矢量大小时看绝对值，所以B的加速度大于A的加速度．

(2)物体A的加速度为aA＝2 m/s2，则物体做加速运动．(错误) 提示：物体的加速度为正值，但不一定与速度方向相同，所以物体不一定做加速运动．

(3)B的加速度为aB＝－3 m/s2，则物体做减速运动．(错误) 提示：物体的加速度为负值，但不一定与速度方向相反，所以物体不一定做减速运动．

三、从v-t图象看加速度

1．定性判断

vt图象的倾斜程度反映加速度的大小．

2．定量计算

在v－t图象上取两点E(t1，v1)、F(t2，v2)，加速度的数值a＝ΔvΔt

v2－v1＝．

t2－t1

vt－v0a＝的应用注意事项

Δt1．式中v0表示物体的初速度，vt表示物体的末速度．

2．解题时一定要规定正方向，明确vt和v0的方向与规定正方向之间的关系，确定vt、v0的正负．

3．最后要注意根据结果的正负说明所求得的物理量的方向．

加速度定义式应用中的正负号错误

【案例展示】

篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后以6 m/s的速度反向弹回，篮球与篮板的接触时间为0.01 s，则篮球在这段时间内的加速度为多大？加速度的方向如何？

【易错分析】

在解答本题时易犯错误具体分析如下：

常见错误

错误原因

忽视了速度和加速度均为矢量，所误认为加速度定义式中，速度只能取正号．根据加速度定义式a＝vt－v06－10＝

m/s2＝－40 m/s2

0.1Δt以在求解之前没有首先确定正方向，对加速度定义式a＝vt－v0中Δt速度的变化量(vt－v0)的理解不透彻，不能正确确定速度的正负号

【规范解答】

选取篮球的初速度方向为正方向，则初速度v0＝10 m/s.因为末速度方向与规定的正方向相反，故末速度为vt＝－6 m/s.由加速度的定义式可得：

vt－v0－6－10a＝＝

m/s2＝－160 m/s2.

t0.1本题也可以选取末速度的方向为正方向，解出的加速度将为正值．

【答案】

160 m/s2

方向与初速度的方向相反