第二章 4 匀变速直线运动规律的应用-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册创新导学案word（教科版2019）

《导学案》新教材物理·必修第一册教科版 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 ■5ZXXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 4.匀变速直线运动规律的应用 核心素养定位>>> 1.会推导匀变速直线运动速度与位移的关系式，并知道关系式中各物理量的 含义。2.会用公式2t一20=2ax对实际问题进行分析和计算。3.掌握初速度为零 的匀加速直线运动的比例式，并会进行有关计算。4试总结匀变速直线运动的各 种规律，并会在具体问题中选择合适的规律求解。 课前自主学习 KE QIAN ZI ZHU XUE XI 1.匀变速直线运动的速度与位移的关系式：sup1(01)2t一20=2ax 2.公式推导 速度与时间的关系式：o,=supl(02)十at 位移与时间的关系式：x=supl(03)ot十12at2 将上述两个公式联立求解，消去时间1可得到sup1(04)2t一v20=2ax。 国课前检测 1.判一判 (1)公式2t一v20=2ax适用于所有的直线运动。() (2)因为v2t一20=2a,2t=v20+2ax,所以物体的末速度0，一定大于初速 度0o。( ) (3)在公式2t一v20=2ax中，a为矢量，与规定的正方向相反时，a取负值。 () 提示：(1)×(2)×(3)√ 2.想一想 应用v2t一v20=2x分析匀变速直线运动有何优势？ 提示：因为公式v2t一20=2ax不涉及物体运动的时间，故在时间未知且不 要求计算时间时，应用该式分析匀变速直线运动较方便。 课堂探究评价 KE TANG TAN JIU PING JA 独家授权侵权必究 《导学案》新教材物理·必修第一册教科版 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 ■.ZXXK.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 探究 速度与位移的关系 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 交通事故中，交警只要知道刹车时的加速度大小，再测出刹车痕迹的长度， 就可以求得汽车开始刹车时的速度，从而判断汽车是否超速。这是怎么办到的？ 师生互动 活动1：汽车刹车时做匀减速直线运动，车辆的加速度α是已知的，测出的 刹车痕迹长度即刹车时位移x的大小，若开始刹车时的车速为o,则x与刹车时 间t的关系式是什么？ 提示：x=0ot+12at2。 活动2：已知刹车的末速度，=0，可怎样求出刹车时间t? 提示：由0，=o十at可求得to 活动3：交通事故中刹车时间1无法测量，根据上述活动，如何求出汽车开 始刹车时的速度om 提示：刹车时间t是未知的，但是将公式，=o十at和x=ot十12at2联立， 消去t,可得速度与位移的关系式2t一20=2am,末速度)，为零，测量出刹车距 离x,并将已知的加速度a代入关系式，即可计算出汽车开始刹车时的速度o 得出结论 三 1.速度与位移关系式2t一20=2ar的理解及应用 (①)公式的适用条件：公式表述的是匀变速直线运动的速度与位移的关系，适 用于匀变速直线运动。 (2)公式的意义：公式2t-20=2ax反映了初速度o、末速度，、加速度a、 位移x之间的关系，当其中三个物理量已知时，可求第四个未知的量。 (3)公式的矢量性：公式中o、0、a、x都是矢量，解题时先要规定正方向。 一般规定0的方向为正方向，则： ·独家授权侵权必究· 《导学案》新教材物理·必修第一册教科版 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ①物体做加速运动时，a取正值；做减速运动时，α取负值。 ②x>0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同：x<0,说明位移的方 向与初速度的方向相反。或者已知位移时，位移的方向与正方向相同，取正值： 位移的方向与正方向相反，取负值。 ③0，说明末速度的方向与初速度方向相同：，<0，说明末速度的方向与初 速度方向相反。 注意：应用此公式时，注意物理量的符号，必要时对计算结果进行分析，验 证其合理性。 (4)两种特殊形式 ①当o=0时，v21=2(初速度为零的匀加速直线运动)。 ②当，=0时，一v20=2ax(末速度为零的匀减速直线运动，例如刹车问题)。 2.位移中点速度 (1)内容：匀变速直线运动中，某段位移中间位置的瞬时速度与初速度o、 末速度，的关系是= 话十匠 2 2)推导：对前一半位移有4-6=2a号 对后一半位移有号-=2号 两式联立可得= 6十」 2 (3)中间时刻的瞬时速度(4)与中间位置的瞬时速度(：)的比较 在-图像中，图线与时间轴围成的面积表示位移。当物体做匀加速直线运 动时，由图甲可知：>；当物体做匀减速直线运动时，由图乙可知：>。 所以当物体做匀变速直线运动时，>华。 实践提升 例1国庆期间，京津冀地区PM2.5平均浓度维持在250gm3左右，出现 ·独家授权侵权必究 《导学案