第2章 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(人教版)

2．匀变速直线运动的速度与时间的关系 学习目标 核心素养 1.知道匀变速直线运动的特点及分类。 2．理解匀变速直线运动的v­t图像特点。(难点) 3．掌握匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题。(重点) 1.物理观念：匀变速直线运动。 2．科学思维：v­t图像分析匀变速直线运动的速度变化特点。 3．科学探究：匀变速直线运动的速度与时间的关系式。 4．科学态度与责任：公式v＝v0＋at的应用。 阅读本节教材，回答第37页“问题”并梳理必要知识点。教材第37页问题提示：(1)v­t图像为平行于时间轴的直线，表示物体的速度不随时间变化，做匀速运动。(2)图像为倾斜的直线，表示小车的速度随时间均匀发生变化，做速度均匀变化的变速运动。 一、匀变速直线运动 1．定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 注意：常见的变速运动并不是严格意义上的匀变速直线运动。例如，火车在加速启动的一段时间内的运动可以近似看成是匀变速直线运动。匀变速直线运动是一种理想化模型。 2．分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加的直线运动。 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小的直线运动。 3．图像：匀变速直线运动的v­t图像是一条倾斜的直线。 二、速度与时间的关系 1．速度公式：v＝v0＋at。 2．对公式的理解：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度v等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动。 (√) (2)物体的加速度为负值时，不可能是匀加速直线运动。(×) (3)公式v＝v0＋at仅适用于匀变速直线运动。 (√) (4)在匀变速直线运动中，由公式v＝v0＋at可知，经过相同时间t，v0越大，则v越大。 (×) 2．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　) A．是加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动 B．是速度不变、加速度变化的直线运动 C．是速度随时间均匀变化、加速度也随时间均匀变化的直线运动 D．当加速度不断减小时，其速度也一定不断减小 A　[匀变速直线运动是速度均匀变化，而加速度不变的直线运动，所以只有A正确。] 3．(多选)如图所示的四个图像中，表示物体做匀加速直线运动的是(　　) A　　　　　B　　　　C　　　　D AD　[匀加速直线运动的v­t图像是一条远离时间轴的倾斜直线，选项A中速度为负值代表速度方向与规定正方向相反，但速度在均匀增大，选项D中速度为正值，代表速度方向与规定正方向相同，速度不断均匀增大，故A、D正确。] 匀变速直线运动的v­t图像 (教师用书独具)教材第39页“思考与讨论”的答案提示：两个相等的时间间隔内，速度的变化量不相等，Δv>Δv′，根据a＝知加速度变小，物体做加速度逐渐减小的加速运动。 情境：近年我国针对运输火箭垂直回收项目进行了一次技术验证，只见一枚火箭升空后，又稳稳地垂直落回目标地点，圆满完成了此次技术验证。 讨论： (1(假如火箭在点火升空时做匀加速直线运动，则其速度—时间图像具有什么特点？ (2(匀变速直线运动的v­t图像有何作用？ 提示：(1(是一条过原点的倾斜直线。 (2(匀变速直线运动的v­t图像能够直观地反映速度随时间均匀变化的规律 1．匀速直线运动的v­t图像：如图甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时间改变，因而v­t图像是一条平行于时间轴的直线。从图像中可以直接读出速度的大小和方向。 甲　　　　 　　　　乙 2．匀变速直线运动的v­t图像：如图乙所示，匀变速直线运动的v­t图像是一条倾斜的直线。 (1)直线a反映了速度随着时间是均匀增加的，为匀加速直线运动的图像。 (2)直线b反映了速度随着时间是均匀减小的，为匀减速直线运动的图像。 (3)直线c反映了速度随着时间先均匀减小，后均匀增加，由于加速度不变，整个运动过程也是匀变速直线运动。 3．v­t图像的应用 图线上某 点的纵坐标 正负号 表示瞬时速度的方向 绝对值 表示瞬时速度的大小 图线的斜率 正负号 表示加速度的方向 绝对值 表示加速度的大小 图线与坐标轴的交点 纵截距 表示初速度 横截距 表示开始运动或速度为零的时刻 图线的拐点 表示加速度改变 两图线的交点 表示速度相等 图线与横轴所围图形的面积 表示位移，面积在横轴上方时位移为正值，在横轴下方时位移为负值 4.变加速直线运动的v­t图像 两种情况 加速度特点 加速度逐渐减小 加速度逐渐变大 运动特点 沿正方向的变加速直线运动 [名师点睛]　不管是匀变速直线运动，还是非匀变速直线运动，凡是能用v­t图线描述的，不管图线形状如何，物体的运动一定是直线运