高一物理匀加速运动理解

Question

匀加速运动是什么概念？公式是如何得到的？怎样理解这样的概念？

Answer 1

匀加速运动　　速度和加速度
　　[同步教学]
　　一、知识梳理
　　①物体运动的位移跟运动这段位移所用时间的比值叫 速度，其方向 。
　　②物体在某一时刻的速度叫 速率，其方向 。
　　③平均速度只能 运动的快慢，瞬时速度能够 运动的快慢。
　　④加速度等于 ，它表示 快慢。
　　答案：①平均； 与位移方向相同
　　②瞬时； 与物体运动方向相同
　　③粗略描述物体； 精确描述物体
　　④速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值； 速度变化
　　二、要点透析
　　1．平均速度和瞬时速度
　　①平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，平均速度与一段位移或时间相对应，所取时间越短，描述物体的运动情况越精确。如果以某时刻（或位置）为起点选一小段时间（或位移）计算平均速度，当所选的时间（或位移）小到趋于零时，这一平均速度就等于该时刻（或位置）的瞬时速度，就能精确描述物体的运动。
　　②瞬时速度与某一时刻或位置相对应，平均速度与一段位移（或时间）相对应。不同阶段的平均速度一般不同。
　　③瞬时速度的方向沿运动轨迹的切线方向如（图2-1）从A点开始所取的时间越短，位移的方向（平均速度的方向）趋于物体运动轨迹的切线方向。
　　2.速度V,速度变化量△V,加速度a的区别和联系。
　　探究1. 如何理解物体运动的快慢和运动速度变化的快慢?
　　物体运动的快慢是指物体位置变化的快慢，用速度来描述，速度越大就说明物体运动得越快；物体由静止到运动或由运动到静止，其速度都发生变化。有的物体速度变化的快，如子弹发射，有的物体速度变化得慢，如列车启动，加速度就表示速度变化的快慢。
　　探究2. 如何理解速度的变化量和速度的变化率（加速度）？
　　①速度的变化量是指速度改变了多少，它等于物体的末速度和初速度的矢量差，即 ，它是一矢量，表示速度变化的大小和方向。
　　②加速度（速度的变化率）是指速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，在数值上等于单位时间内速度的变化量。加速度描述的是速度变化的快慢，其大小由速度变化量和发生这一变化所用的时间共同决定。加速度的方向与速度变化量方向相同。
　　③加速度与速度的大小及速度变化的大小无必然联系。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。
　　④加速度是矢量，它的方向与速度的变化△ 方向相同，与速度 的方向无必然联系，a 可以与速度方向相同，也可以相反，还可以成一夹角。
　　探究3.如何判定物体做加速运动还是做减速运动？
　　根据加速度和速度两方向间的关系。只要加速度方向和速度方向相同,就是加速；反之就是减速。这与加速度变化和加速度的正、负无关。
　　可总结如下：
　　a 增大， 增加得快
　　a 和 同向 加速运动
　　a减小， 增加得慢
　　a增大， 减小得快
　　a和 反向 减速运动
　　a减小， 减小得慢
　　如果以某时刻（或位置）为起点选一小段时间（或位移）计算平均速度，当所选的时间（或位移）小到趋于零时，这一平均速度就等于该时刻（或位置）的瞬时速度，就能精确描述物体的运动。
　　如果以某时刻（或位置）为起点选一小段时间（或位移）计算平均速度，当所选的时间（或位移）小到趋于零时，这一平均速度就等于该时刻（或位置）的瞬时速度，就能精确描述物体的运动。
　　：加速度越来越小，速度却可以越来越大，只能说速度增加得越来越慢。
　　3.加速度a=(v-v0)/t 单位：米/秒² m/s^2
　　瞬时速度公式 v=v0+at
　　位移公式 s=vt+1/2at^2
　　平均速度 v平=s/t=(v0+v)/2
　　导出公式 v^2-v0^2=2as
　　三、典例分析
　　【例1】 二个质点A、B的运动轨迹如图2-2所示，二质点同时从N点出发，同
　　时到达M点，下列说法正确的是
　　A.二个质点从N到M的平均速度相同
　　B.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同
　　C.二个质点平均速度的方向不可能相同
　　D.二个质点的瞬时速度有可能相同
　　分析:选A、D。二个质点运动的始、末位置相同，故位移相同，时间又相等，故平均速度相同，A对C错，B质点从N到M途中可能往返运动，故不能判定，B项不对。由于瞬时速度是某一时刻的速度，二个质点有可能在某一位置瞬时速度相同，所以D项对。
　　【例2】 关于加速度，下列说法中正确的是
　　A. 速度变化越大，加速度一定越大
　　B．速度变化所用的时间越短，加速度一定越大
　　C．速度变化越快，加速度一定越大
　　D．单位时间内速度变化越大，加速度一定越大
　　分析：选C、D。根据加速度的定义式及物理意义进行判断.由加速度的定义式
　　可知,加速度的大小是由速度的变化量和这一变化所用的时间共同确定的。速度变化越大，所用时间不确定，加速度不一定越大，故选项A错误；速度变化所用时间越短，但速度的变化量大小未确定，也不能确定加速度一定越大，故选项B错误；单位时间内速度变化越大，加速度一定越大，故选项D正确；加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度一定越大，故选项C正确。
　　【例3】 足球以10m/s的速度飞来，运动员在0.2s的时间内将足球以15m/s的
　　速度反向踢出。请你求出这段时间内足球的加速度的大小及方向。
　　分析：此过程中足球运动的方向发生了变化，为方便起见，先确定初速度 的方向为正方向，则 =10m/s . =－15m/s，由加速定义式可求出足球的加速度；
　　负号表示加速度的方向与足球飞来时的速度 的方向相反。