第二章 第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修 第一册（人教版2019）

第2节　匀变速直线运动的速度与时间的关系 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.知道匀变速直线运动的概念。了解匀变速直线运动的特点。 2．知道匀变速直线运动的速度随时间的变化规律，理解公式的含义。 3．理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式v＝v0＋at，会用v＝v0＋at求解简单的匀变速直线运动问题。 1.根据vt图像，构建匀变速直线运动的模型。 2．体会速度公式v＝v0＋at的推导过程与方法。 能运用速度与时间公式或图像分析解决生活、生产、科技等实际问题。 [对应学生用书P29] 一、匀变速直线运动 1．由实验可知，小车运动的vt图像是一条倾斜的直线。由图可知：是一定的，即物体运动的加速度保持不变。 2．(1)定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 (2)特点 ①加速度a的大小和方向均不变； ②匀变速直线运动的vt图像是一条倾斜的直线。 3．分类 (1)匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加； (2)匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小。 二、速度与时间的关系 1．匀变速直线运动的速度与时间的关系式：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。 　　　　　　　　　　↓ 1．(物理与生活)一辆汽车在平直的公路上运动的vt图像如图所示，请据此判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) (1)小车的速度随时间均匀增大。(　　√　　) (2)根据图像的斜率可求出小车的加速度。(　　√　　) (3)根据图像的斜率不能确定加速度的方向。(　　×　　) 2．(教材点拨P41)“思考与讨论” 图2.2－3给出的vt图线为一曲线，由数学知识可知，图线上各点的斜率逐渐减小，或由加速度的定义式可知，其运动的加速度越来越小，所以此vt图线描述的物体做加速度越来越小的加速运动。 [对应学生用书P30] 探究点一___匀变速直线运动 “复兴号”动车组列车，是目前世界上运营时速最高的高铁列车，标准时速350千米。当“复兴号”动车组进站时，运动越来越慢，直到停止。 [问题设计] 动车组进站时的运动能否近似看作匀减速直线运动？ 提示：动车组进站时，受一些因素影响，其运动是较复杂的。在即将停止前的一小段时间内，要求不太严格的情况下可近似看作匀减速直线运动。 1．匀变速直线运动的特点 (1)速度随时间均匀变化； (2)加速度不变。 2．匀变速直线运动的分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加。 ①加速度与速度方向相同时物体加速； ②加速度恒定的加速运动叫匀加速运动。 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小。 ①加速度与速度方向相反时物体减速； ②加速度恒定的减速运动叫匀减速运动。 【例1】 (多选)下列说法正确的是(　　) A．物体做直线运动，若在任意相等的时间内增加的位移相等，则物体就做匀速直线运动 B．物体做直线运动，若在1 s末、2 s末、3 s末……速度均相等，则物体一定做匀速直线运动 C．物体做直线运动，若在1 s末、2 s末、3 s末……速度均相等，物体可能做变速直线运动 D．物体做直线运动，若在1 s末、2 s末、3 s末……速度均相等，物体一定做变速直线运动 AC　解析：物体做直线运动，若在任意相等的时间内增加的位移相等，则物体的速度保持不变，物体做匀速直线运动，A正确；物体做直线运动，若在1 s末、2 s末、3 s末……速度均相等，物体可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动或变速直线运动，B、D错误，C正确。 [练1] (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(　　) AD　解析：匀加速直线运动的vt图像是一条远离时间轴的倾斜直线，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，D中速度为正值，代表速度方向与规定正方向相同，且均匀增大，A、D正确。 探究点二___速度与时间的关系 1．速度公式的理解和应用 (1)公式的矢量性 公式中的v0、v、a均为矢量，应用公式解题时，要规定正方向。一般取v0的方向为正方向，a、v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值。计算时将各量的数值和正负号代入计算。 (2)公式的适用条件 公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动。 (3)公式的特殊形式 ①当a＝0时，v＝v0(匀速直线运动)。 ②当v0＝0时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。 2．刹车问题的求解方法 (1)先求出刹车时间t刹＝(a＜0)； (2)若t＞t刹，车已停止，v＝0； (3)若t＜t刹，再用v＝v0＋at计算，求末速度v。 【例2】 货车以v＝20 m/s的速度匀速行驶，突然发现前面有紧急情况(如图所示)，司机紧急刹车，加速度大小为4 m/s2，求货车6 s末的