第2章 章末素养培优-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【金版新学案】配套教师用书（鲁科版）

一、物理观念——基本概念辨析 1．匀变速直线运动：物体的加速度保持不变的直线运动。 2．两类匀变速直线运动 (1)匀加速直线运动：初速度与加速度方向相同。 (2)匀减速直线运动：初速度与加速度方向相反。 3．自由落体运动是初速度v0＝0，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。 (2021·福建省上杭县第一中学高一月考)关于匀变速直线运动的研究，下列说法正确的是(　　) A．做自由下落运动的物体，刚开始运动时的速度和加速度都为零 B．如果物体在相等位移内速度的变化相同，则物体做匀变速直线运动 C．如果物体在相等时间内加速度的变化相同，则物体一定做匀变速直线运动 D．做匀变速直线运动的物体，在连续相等时间内位移的变化一定相同 D　[做自由下落运动的物体，刚开始运动时的速度为零，但加速度不为零，A错误；如果物体在任意相等时间内速度的变化相同，则物体做匀变速直线运动，B错误；匀变速直线运动的加速度不变，C错误；匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间内，位移之差为常数，故位移变化一定相等，D正确。] 二、科学思维——匀变速直线运动的规律 1．基本公式 2．推论 一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下，初速度是1.8 m/s，末速度是5.0 m/s。求： (1)滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间？ (2)滑雪运动员通过斜坡中间时刻的瞬时速度是多少？ 解析：　(1)方法一：利用速度公式和位移公式求解 由vt＝v0＋at和s＝v0t＋at2可得 a＝0.128 m/s2，t＝25 s。 方法二：利用平均速度公式求解 由s＝ t＝t得t＝25 s。 (2)方法一：速度公式法 中间时刻t′＝ s v＝v0＋at′＝3.4 m/s 方法二：平均速度公式法 v＝＝3.4 m/s 答案：　(1)25 s　(2)3.4 m/s 三、科学探究——“滴水法”测定重力加速度的测量 1．如图所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调节使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头开始下落，并且能依次持续下去。 2．用刻度尺测出水龙头距盘面的高度h。 3．测出每滴水下落的时间T，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的同时，开启停表开始计时，之后每落下一滴水依次计数1、2、3、…，当数到n时按下停表停止计时，则每一滴水下落的时间T＝。 4．由h＝gT2，得g＝＝。 用滴水法可以测定重力加速度，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A，调节水龙头，让水一滴一滴地滴落到挡板上，如图所示，并调节到耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。首先量出水龙头口离挡板的高度h，在用停表计时，计时方法是：当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启停表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次计数“2、3、…”，一直数到“n”时，按下停表按钮停止计时，读出停表的示数为t。 (1)写出用上述方法测定重力加速度g的表达式g＝ 。 (2)为了减小实验误差，改变h的数据，测出多组数据记录在表格中(表中t′是水滴在空中运动的时间)，请在如图所示的坐标纸上作出适当的图像，并利用图像求出重力加速度g的值，g＝ 。(结果保留2位有效数字) 序号 高度h/cm 空中运动的时间t′/s 1 20.10 0.20 2 25.20 0.23 3 32.43 0.26 4 37.45 0.28 5 43.00 0.30 6 49.12 0.32 解析：　(1)每滴水下落h高度所用的时间为t′＝，根据自由落体运动规律h＝gt′2可得g＝。 (2)由于＝，所以以下落高度h为纵坐标，以时间的二次方t′2为横坐标，作出h－t′2图像应为直线，其斜率k＝，g＝2k。认真描点作图(图略)，求出斜率k，即可求得g，解得g≈9.5 m/s2。 答案：　(1)　(2)图略　9.5 m/s2 四、科学态度与责任——安全距离 在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车。造成追尾的主要因素是精力不集中和超速行驶。驾驶员从发现险情到引导汽车制动是有一段时间的，这段时间叫反应时间，一般情况下驾驶员的反应时间在1 s之内，若精力不集中，反应时间会达3 s以上；制动过程中，汽车还会继续行驶一段才会停止运动，车速越高，减速行驶的距离越长。因此，汽车在高速行驶时，保持合适的车距和控制合理的车速至关重要。 如图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格。 车速v/(km/h) 反应距离s/m 刹车距离x/m 40 10 10 60 15 A 80 20 40 请根据该图表回答下列问题(结果保留2位小数)： (1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应