高中物理 第1章 運動的描述 第3節(jié) 度和加速度課件 魯科版必修1.ppt

第3節(jié) 速度和加速度,填一填,練一練,一、平均速度(見課本第22頁) 1.意義:大致描述一段時間內(nèi)物體運動的快慢和方向。 2.定義:運動物體的位移與所用時間的比,叫這段位移(或這段時間)內(nèi)的平均速度。通常用 表示。 二、瞬時速度(見課本第2324頁) 1.意義:精確描述物體在某時刻或某位置的運動快慢。 2.定義:運動物體在某時刻或某位置的速度。 3.瞬時速度是矢量,在直線運動中,瞬時速度的方向與物體的運動方向相同,它的大小叫瞬時速率,簡稱速率。,填一填,練一練,4.瞬時速度的測量:測量瞬時速度,可以用測量很短時間內(nèi)的平均速度大小來代替,而且所取時間越短,誤差越小。 (1)實驗室測量方法:用光電門裝置可測光線被遮光板(寬度為s)阻擋的時間t(由光電計時器測出),當(dāng)t很小時,瞬時速度即可認(rèn)為等于該段時間內(nèi)的平均速度 。 (2)生活中的測量方法:汽車中裝有的速度計的指針?biāo)傅臄?shù)值就是某時刻汽車的瞬時速度的大小。,填一填,練一練,三、加速度(見課本第2526頁) 1.意義:表示物體速度變化快慢的物理量。 2.定義:物體速度變化跟發(fā)生這一變化所用時間的比。 3.定義式: 。 4.單位:在國際單位制中,加速度的單位是米/秒2,讀作“米每二次方秒”,符號是m/s2。 5.矢量性:加速度既有大小又有方向,是矢量。在直線運動中,加速度有與速度同向或反向兩種情形:當(dāng)加速度的方向與速度方向相同時,物體做加速運動;當(dāng)加速度的方向與速度方向相反時,物體做減速運動。,填一填,練一練,氣象臺對某次臺風(fēng)預(yù)報:風(fēng)暴中心以18 km/h左右的速度向西北方向移動;在登陸時,近中心最大風(fēng)速達到33 m/s報道中的兩個速度數(shù)值分別是指( ) A.平均速度,瞬時速度 B.瞬時速度,平均速度 C.平均速度,平均速度 D.瞬時速度,瞬時速度 解析:平均速度對應(yīng)的是一段時間或一段位移,而瞬時速度對應(yīng)的是時刻或位置,18 km/h指的是臺風(fēng)向西北方向移動一段時間或一段位移的平均速度,33 m/s指的是臺風(fēng)登陸時刻的瞬時速度。故A正確。 答案:A,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,平均速度和瞬時速度 在圖中,交警用電子檢測設(shè)備檢測汽車是否超速,電子檢測設(shè)備測得的速度是平均速度還是瞬時速度?,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,1.平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,2.平均速度與平均速率的區(qū)別與聯(lián)系,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,【例題1】 導(dǎo)學(xué)號93960010如圖所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是1 s、2 s、3 s、4 s。下列說法不正確的是( ) A.物體在AB段的平均速度為1 m/s B.物體在ABC段的平均速度為 m/s C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度 D.物體在B點的速度等于AC段的平均速度,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,變式訓(xùn)練1 (1)(多選)在一次室內(nèi)田徑賽期間,有三位運動員A、B、C從所住地M出發(fā)到賽場N。他們選擇了三個不同的路徑同時出發(fā),最后同時到達賽場,如圖所示,則下列說法中正確的是( ) A.三個運動員從M點到N點的平均速度相同 B.三個運動員到達N點時瞬時速度相同 C.三個運動員從M點到N點的平均速率相同 D.B運動員從M到N的平均速度方向與任意時刻的瞬時速度的方向相同,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,解析:(1)三個人從同一地點同時出發(fā)沿不同路線到達同一地點,位移相同,所用時間相同,故平均速度相同,A正確。三個人的路程不同,故平均速率不同,C錯誤。無法判斷三個人誰到達N點的瞬時速度大,B錯誤。B運動員沿直線運動,他的速度方向是不變的,D正確。 答案:(1)AD,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,A.25 km/h B.34 km/h C.35 km/h D.38 km/h,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,加速度的理解與計算 火箭發(fā)射時,10 s內(nèi)速度能增到約100 m/s。以8 m/s的速度飛行的蜻蜓,能在0.7 s內(nèi)停下來。在圖中,兩物體的速度都發(fā)生了變化,你采用什么辦法來比較誰的速度隨著時間的變化快呢?,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.正確理解加速度 (1) 只是加速度a的定義式,不是決定式,即一個物體運動的加速度a的決定因素不是v和t。以后我們會知道,加速度取決于物體的質(zhì)量和它所受作用力的大小。 (2)加速度是矢量,它的方向與速度的變化量v的方向相同,而與速度v的方向無直接聯(lián)系,它的大小也與速度大小無關(guān)。加速度也用“正”“負(fù)”號表示方向,“正”號表示與所選正方向相同,“負(fù)”號表示與所選正方向相反。 (3) 叫做速度的變化率,也就是說加速度就是速度的變化率。 (4)加速度是狀態(tài)量,與某一時刻或某一位置對應(yīng)。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,2.計算直線運動中加速度的步驟 (1)確定物體的初速度v1和末速度v2(包括速度的大小和方向)。 (2)根據(jù)速度變化量計算式v=v2-v1求速度變化量的大小和方向。 (3)確定運動速度由v1變化為v2所用的時間t。 (4)根據(jù)加速度定義式 求加速度的大小及方向,加速度方向與v方向一致。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 導(dǎo)學(xué)號93960011關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說法正確的是( ) A.速度變化量越大,加速度就越大 B.速度變化得越快,加速度就越大 C.加速度方向保持不變,速度方向也保持不變 D.加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小 解析:速度變化量大是指v大,但若所用時間t也很大,則 就不一定大,故A錯誤。速度變化得快是指速度的變化率 大,則加速度a一定大,B正確。加速度方向保持不變,速度方向可能變,也可能不變,當(dāng)物體做減速直線運動時,v=0以后就反向運動,如豎直向上拋出的物體的運動,故C錯誤。物體在運動過程中,若加速度方向與速度方向相同,即便加速度在變小,物體也仍在加速,當(dāng)加速度a=0時,物體速度達到最大,故D錯誤。 答案:B,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 關(guān)于小汽車的運動,下列說法不可能的是 ( ) A.小汽車在某一時刻速度很大,而加速度為零 B.小汽車在某一時刻速度為零,而加速度不為零 C.小汽車在某一段時間,速度變化量很大而加速度較小 D.小汽車加速度很大,而速度變化得很慢 解析:小汽車在剛啟動時,速度為零,加速度不為零,B可能。小汽車高速且勻速行駛時,速度很大,而加速度為零,A 可能。在較長的時間內(nèi),小汽車加速度較小,速度變化量也可以很大,C可能。加速度是表示速度變化快慢的物理量,加速度大,速度變化一定快,D不可能。 答案:D,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題3】 導(dǎo)學(xué)號93960012足球、籃球、排球被稱為中國“三大球”,在三大球項目中,中國女排一直是成績最好的,中國女排成了國人心中的一面精神旗幟。在某場比賽中,已知飛來的排球具有水平方向20 m/s的速度,被我方隊員攔擊后以原速率水平返回,排球與運動員的手接觸時間為0.2 s,求排球在被擊打過程中的平均加速度。,答案:200 m/s2,方向沿排球返回方向。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練3 某汽車做勻變速直線運動,10 s內(nèi)速度從5 m/s增加到25 m/s,求汽車在這段時間內(nèi)加速度的大小和方向。如果遇到緊急情況,2 s內(nèi)速度減為零,這個過程也是勻變速的,求減速運動中加速度的大小和方向。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1 2 3 4 5,1.下面幾個速度中不屬于瞬時速度的是( ) A.汽車從甲站行駛到乙站的速度是60 km/h B.子彈出槍口的速度是620 m/s C.小球第5 s末的速度是6 m/s D.汽車通過某一站牌時的速度是72 km/h 解析:瞬時速度表示物體在某一時刻或某一位置的速度,平均速度表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的速度,因此A中描述的是平均速度,B、C、D描述的是瞬時速度。 答案:A,1 2 3 4 5,2.為了使公路交通有序、安全,道路兩旁都豎立了許多交通標(biāo)志。如圖所示,甲圖是廣州市環(huán)市路高架橋上的限速標(biāo)志(白底、紅圈、黑字),表示允許行駛的最大速度是60 km/h;乙圖是路線指示標(biāo)志,表示離下一出口還有25 km。上述兩個數(shù)據(jù)的物理意義是( ) A.60 km/h是平均速度,25 km是位移 B.60 km/h是平均速度,25 km是路程 C.60 km/h是瞬時速度,25 km是位移 D.60 km/h是瞬時速度,25 km是路程 解析:汽車允許行駛的最大速度是60 km/h,即任意時刻的速度都不能超過60 km/h,故該速度是指瞬時速度;高速路不可能總是筆直的,因此25 km是指路程。 答案:D,1 2 3 4 5,3.(多選)甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上勻速運動,設(shè)向右為正,甲質(zhì)點的速度為2 m/s,乙質(zhì)點的速度為-4 m/s,則可知 ( ) A.乙質(zhì)點的速率小于甲質(zhì)點的速率 B.因為2-4,所以甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度 C.這里的正、負(fù)號的物理意義是表示速度的方向 D.若甲、乙兩質(zhì)點同時由同一點出發(fā),則10 s后甲、乙兩質(zhì)點相距60 m 解析:因為速度是矢量,其正、負(fù)號只表示物體的運動方向,速率是標(biāo)量,在勻速直線運動中,速度的大小等于速率,故選項C正確,選項A、B錯誤;甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上沿相反方向運動,從同一點分別前進了20 m和40 m,故此時兩者相距60 m,故選項D正確。 答案:CD,1 2 3 4 5,4.(多選)下列運動可能出現(xiàn)的是( ) A.物體的加速度增大,速度反而減小 B.物體的加速度減小,速度反而增大 C.物體的速度為零時,加速度卻不為零 D.物體的加速度始終不變,速度也始終不變 解析:當(dāng)加速度方向與速度方向相反時,物體做減速運動,速度在不斷減小,若加速度增大,速度減小得更快。當(dāng)加速度方向與速度方向相同時,物體做加速運動,速度在不斷增大,若加速度減小,速度仍然增大,只是速度增大得慢了。當(dāng)速度為零時,加速度可能為零,也可能不為零。加速度是描述速度變化快慢的物理量,有了加速度,物體的速度一定要發(fā)生變化。 答案:ABC,1 2 3 4 5,5.(選做題)國家對機動車的運行有著嚴(yán)格的安全技術(shù)指標(biāo)。例如,總質(zhì)量小于4.5 t的汽車以30 km/h的速度行駛時,要求制動時間t1.6 s,那么,這種汽車制動時的加速度大小至少是多少? 解析:取初速度方向為正方向,則v0=30 km/h=8.3 m/s。根據(jù)公式 (式中負(fù)號表示加速度方向與初速度方向相反),所以汽車制動時加速度大小至少為5.2 m/s2。 答案:5.2 m/s2,