2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（人教版2019）

第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课程标准 核心素养 能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题。 1.物理观念：知道匀变速直线运动的特点及分类。 2．科学思维：了解匀变速直线运动的v ­t图像的特点，掌握匀变速直线运动的速度公式，能用公式解决简单的匀变速直线运动问题。 　高效导学01步　预习新知，落实必备知识 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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。 2．v ­t图像：匀变速直线运动的v ­t图像是一条倾斜的直线。 3．分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加。 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小。 二、速度与时间的关系 1．速度公式：v＝v0＋at。 2．意义：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。 【概念辨析·试身手】 (1)速度增大的运动是匀加速直线运动。(×) (2)速度减小的运动一定是匀减速直线运动。(×) (3)速度均匀增加(或减小)的直线运动是匀变速直线运动。(√) (4)公式v＝v0＋at适用于任何运动。(×) (5)由公式v＝v0＋at知v的方向一定和v0方向一致。(×) 　高效导学02步　课堂探究，培优关键能力 要点一 | 匀变速直线运动的v ­t图像 【要点培优】 1．匀速直线运动的v ­t图像 如图所示，匀速直线运动的速度不随时间改变，因而v ­t图像是一条平行于时间轴的直线，从图像中可以直接看出速度的大小和方向。 2．匀变速直线运动的v ­t图像 如图所示，匀变速直线运动的v ­t 图像是一条倾斜的直线。 (1)直线a反映了速度随时间均匀增加，为匀加速直线运动的图像。 (2)直线b反映了速度随时间均匀减小，为匀减速直线运动的图像。 (3)直线c反映了速度随时间先均匀减小，后反向均匀增加，由于加速度不变，整个运动过程也是匀变速直线运动。 3．v ­t图像的应用 图线上某点 的纵坐标 正、负 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 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 表示对应时刻速度大小相等 【素养培优】 1．如图所示为一辆摩托车运动的v ­t 图像。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt＝Δt′时，速度的变化量Δv′和Δv总是相等吗？是否说明摩托车的运动是曲线运动？ 提示：根据v ­t 图像可知，在两个相等的时间间隔内，速度的变化量Δv>Δv′。根据a＝可知加速度变小，即摩托车做加速度越来越小的加速运动。不能说明摩托车的运动是曲线运动，所有的v ­t图像表示物体的运动都是直线运动。 2．如图所示是两辆车运动的v ­t图像，假设甲、乙两辆车从同一地点出发。 探究：(1)甲、乙两车谁的速度大？ (2)出发后一段时间两辆车的距离怎样变化？ 提示：(1)乙的速度大于甲的速度。 (2)出发后运动一段时间甲、乙两车的距离越来越大。 【应用培优】 [例1] 　如图所示是一个质点在水平面上运动的v ­t图像，以下判断正确的是(　　) A．在0～1 s的时间内，质点在做匀加速直线运动 B．在0～3 s的时间内，质点的加速度方向发生了变化 C．第6 s末，质点的加速度为零 D．第6 s内质点的速度变化量为－4 m/s 解析：在0～1 s的时间内，质点的速度均匀减小，说明在做匀减速直线运动，故选项A错误；在0～3 s的时间内，质点的加速度方向始终为正，故选项B错误；在t＝6 s时，质点的速度为零，但加速度不为零，故选项C错误；第6 s末的速度为0，第5 s末的速度为4 m/s，则速度变化量为Δv＝0－4 m/s＝－4 m/s，故选项D正确。 答案：D [训练] 1.如图所示为某质点做直线运动的v ­t图像，下列说法正确的是(　　) A.质点始终沿同一方向运动 B．质点在第2 s末的运动方向发生变化 C．质点在4 s内一直做匀加速直线运动 D．质点在4 s内一直做匀减速直线运动 解析：由图可知，0～2 s内，质点的速度为负值，说明质点沿负方向运动；2～4 s内，质点的速度为正值，说明质点沿正方向运动，所以质点在第2 s末的运动方向发生变化，故A错误、B正确。质点在0～2 s内，速度均匀减小，速度大小由2 m/s减小至0，故此段时间内质点做匀减速直线运动；2～4 s内，质点的速度均匀增大，做匀加速直线运动，故C、D错误。 答案：B [训练] 2.(多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v