第3章 第1节 匀变速直线运动的规律-2021-2022学年高中物理必修1【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第1节　匀变速直线运动的规律 [学习目标]　1.[物理观念]认识什么是匀变速直线运动，并知道匀变速直线运动的分类．　2.[科学思维]能理解匀变速直线运动的v ­t图象特点．　3.[科学思维]理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式，并用速度公式解决简单的匀变速直线运动问题．　4.[科学方法]理解位移公式的意义和推导过程，并能利用公式s＝v0t＋at2进行分析和计算有关问题． 一、匀变速直线运动的特点及速度变化规律 1．匀变速直线运动 (1)定义：物体的加速度保持不变的直线运动． (2)特点：物体在直线运动过程中，加速度的大小和方向都不变，即a为一恒量． (3)分类 ①匀加速直线运动：加速度与速度同向，速度增加． ②匀减速直线运动：加速度与速度反向，速度减小． 2．匀变速直线运动的速度变化规律 (1)速度公式：vt＝v0＋at，若v0＝0，则vt＝at. (2)速度—时间图象 ①v­t图线是一条倾斜的直线． ②图象提供的信息：一是直观反映物体运动速度随时间变化的规律，二是可以求出某时刻物体运动速度的大小或物体达到某速度所需要的时间，三是可以利用图线的斜率求出物体的加速度． 二、匀变速直线运动的位移变化规律 1．匀变速直线运动的平均速度 在匀变速直线运动中，速度是均匀变化的，所以在时间t内的平均速度等于初、末速度的平均值，即 . ＝ 2．位移公式的推导 (1)利用平均速度公式推导 (2)位移—时间图象(s­t图象)以横轴表示时间，纵轴表示位移，根据实际数据选单位、定标度、描点，用平滑曲线连接各点便得到s­t图象．对于匀变速直线运动来说，位移是时间的二次函数，其图象是一个二次函数的部分曲线，如图所示． 3．匀变速直线运动的速度与位移的关系式 → 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)加速度保持不变的运动就是匀变速直线运动． (×) (2)匀速直线运动的v­t图象是一条倾斜直线． (×) (3)公式s＝v0t＋at2既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动． (√) (4)由公式v＝2as可知在一定时间t内，运动物体的末速度越大，位移就越大． (×) －v (5)匀变速直线运动的加速度越大，相同时间内位移越大． (×) (6)匀变速直线运动的平均速度越大，相同时间内位移越大． (√) 2．物体做匀变速直线运动，初速度为2 m/s，加速度大小为1 m/s2，则经1 s后，其末速度(　　) A．一定为3 m/s　 B．一定为1 m/s C．可能为1 m/s D．不可能为1 m/s C　[由v＝v0＋at，得v＝2 m/s±1×1 m/s，即末速度可能为3 m/s，也可能为1 m/s.利用v＝v0＋at进行计算时要注意区别a是正还是负，即物体是做匀加速直线运动还是做匀减速直线运动．] 3．(多选)匀变速直线运动中，下列加速度a、初速度v0、末速度vt、时间t、位移s之间的关系式正确的是(　　) A．s＝v0t＋at2 B．s＝v0t C．s＝tat2 D．s＝ AD　[根据匀变速直线运动的位移公式可知A正确．B为加速度为0时的位移公式，即匀速直线运动的位移公式，C为初速度为0时的位移公式，故B、C均错误．D为用平均速度表示的位移公式，故D正确．] 4．(多选)下列选项图为四个物体在同一条直线上运动的图象，那么由图象可以看出，做匀变速直线运动的是(　　) A　　　　B　　　C　　　D BC　[v ­t图象的斜率表示物体的加速度，选项A中图线平行于时间轴，斜率为零，加速度为零，所以做匀速直线运动，则A错误；选项B中图线斜率不为零且不变，加速度不变，是匀变速直线运动，且由图象可以看出，物体的速度随时间均匀减小，所以是匀减速直线运动，则B正确；选项C中图线斜率不为零且不变，加速度不变，做匀加速直线运动，则C正确；选项D中图线的切线斜率越来越大，表示物体做加速度越来越大的变加速直线运动，则D错误．] 匀变速直线运动的速度变化规律 1.匀变速直线运动的速度公式vt＝v0＋at (1)公式反映了匀变速直线运动中速度随时间变化的规律，该公式仅适用于匀变速直线运动． (2)公式中的v0、vt、a都是矢量，在直线运动中，规定正方向后(通常以v0的方向为正方向)，都可以用带正、负号的代数量表示． (3)速度公式的两种特殊形式． ①当a＝0时，vt＝v0，说明物体做匀速直线运动． ②当v0＝0时，vt＝at，说明物体做由静止开始的匀加速直线运动． 2．匀变速直线运动的平均速度公式 计算． ＝仅适用于匀变速直线运动，对于加速度变化的直线运动的平均速度只能用平均速度的定义式＝ 【例1】　磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s2，2 min后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432 km/h，如果以0.8 m/s2的加速