理解领悟加速度是力学中的重要概念(组图)

理解领悟

加速度是物理中的重要概念,也是高中数学课较难懂的概念,要结合具体例子加深理解。要切记区别“速度快”、“速度差异大”与“速度差异快”的意义,理解平均加速度和瞬时加速度。

基础级

1. 为什么要引入加速度的概念?

教材中列出了小型汽车跟乘客列车不同的提速情况:小型汽车起步时能在20s内速率超过100km/h,它的速率平均1s增加了5km/h;而旅客列车由静止开始超过100km/h的速率,大约要用500s,它的速率平均1s只增加0.2km/h。小型汽车的速率降低得非常快,这表明做变速运动的质点,速度变化有快有慢。

让我们再来看一个例子:图1-27描述了车辆的提速过程跟制动过程中速率差异的状况。汽车的加快性能是体现汽车品质好坏的一项重要标识,汽车的刹车距离只是体现汽车性能的一项指标。

可见,研究速度差异快慢是有意义的,需要引入一个物理量——加速度来表述速度差异的快慢。

2. 如何定义加速度?

要非常物体运动速率差异的强弱可以有两种方式:一种是同样时间内,比较物体运动速率差异量的大小,速度差异量大,速度变化得快;另一种是速率差异量相等,比较所用时间的长短,时间短的,速度变化得快。

物理学中用速度的差异量与出现这一差异所用时间的差值表示物体速度差异的长短,这就是加速度。如果在时间△t 内物体的速率差异量是△v,它的加速度就可以表示为

用速度的差异量与时间的差值比较物体运动速率差异的强弱,事实上是运用了前一种比较方式,即相当相似时间1s内速率差异量的大小。

3. 对加速度的进一步理解

在加速度的定义式中,△v是速度的变化量,它是运动物体的末速度与初速度的差,即△v=vt-v0。因为速度本来是矢量加速度教案模板,所以其差是矢量差。对于直线运动而言,速度可用具有正负号的代数目表示加速度教案模板,因此其差等于末速度与初速度的代数差。

△t是速度改变△v所经历的时间,必须注意它们的同一性。

因为速率是矢量,所以加速度也是矢量。加速度的方向就是速度变化的方向。在直线运动中,速度差异的方向可以与速度的方向相同,也可以与速度的方向相反。因此,加速度的方向可以与速率的方向相同,也可以与速率的方向相反。加速度的方向与速率的方向同样,物体做加快运动;加速度的方向与速率的方向相反,物体做减速运动。

在直线运动中,加速度可以用一个带有正负号的数值表示,绝对值表示其大小,正负号表示其方向。加速度为正表示其方向与要求的正方向同样,加速度为负表示其方向与要求的正方向相反。

加速度的单位能由其定义式确定。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”。要将加速度的单位与速率的单位区分开来。

加速度不是“加”出来的速度,而是“加速”的快慢程“度”,更准确地说是变速的长短程度,它是速率对时间的变化率,是表示速率差异快慢的物理量。物体的速率增量很大,但即使经历的时间最长,加速度的值却可能更小。加速度只是在数值上等于单位时间内下降的速度。

4. 速度跟加速度的区别

速度跟加速度是两个不同的物理量,我们可以从下面三方面来区分两者。

(1)从定义上看:速度