第2章 第1节 速度变化规律-【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（鲁科版2019）

物理 必修·第一册 第1节　速度变化规律 1．物理观念：(1)知道什么是匀变速直线运动，知道匀变速直线运动的特点和分类。(2)理解匀变速直线运动的速度公式vt＝v0＋at。(3)理解速度—时间图像，会通过v­t图像描述物体的运动，了解a­t图像。2.科学思维：(1)建构匀变速直线运动的物理模型。(2)会用匀变速直线运动的速度公式解决问题。 1．匀变速直线运动的特点 (1)定义：物理学中，将物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。 (2)特点：物体在做匀变速直线运动过程中，加速度的大小和方向都不改变。 (3)分类 ①匀加速直线运动：加速度与速度同向。 ②匀减速直线运动：加速度与速度反向。 2．匀变速直线运动的速度—时间关系 (1)速度公式：vt＝v0＋at。公式中，vt为物体在时刻t的速度，v0为初速度。 (2)对速度公式的理解 ①通常设v0的方向为正方向，当a＞0时，a与v0的方向相同，物体做匀加速直线运动；当a＜0时，a与v0的方向相反，物体做匀减速直线运动。 ②若v0＝0，速度公式变为vt＝at，vt与a总是同向，物体做匀加速直线运动。 (3)v­t图像：选时间t为横坐标，速度v为纵坐标，在坐标纸上描出相应的点，将各点用平滑曲线连接起来得到的图像，描述了物体的速度与时间的关系，通常称为速度—时间图像(v­t图像)。匀变速直线运动的v­t图像是一条倾斜的直线。 (4)a­t图像：选时间t为横坐标、加速度a为纵坐标，可得到加速度随时间变化的图像，通常称为a­t图像。匀变速直线运动的a­t图像为平行于时间轴的直线。 1．想一想 (1)物体做匀加速直线运动时，速度与加速度的特点是什么？ 提示：速度与加速度同向，速度随时间均匀增大，加速度不变且不为0。 (2)物体的v­t图像如图所示，则： 0～t1、t1～t2时间内，物体做什么运动？两段时间内物体的加速度相同吗？物体在t1时刻加速度大小和方向发生变化吗？ 提示：0～t1时间内，物体做匀减速直线运动，t1～t2时间内，物体做反向的匀加速直线运动；两段时间内物体的加速度相同；t1时刻图线的斜率没有发生变化，加速度大小和方向都不会变。 2．判一判 (1)速度减小的运动一定是匀减速直线运动。(　　) (2)由vt＝v0＋at可知，物体的初速度越大，加速度越大，则末速度越大。(　　) (3)物体做匀变速直线运动时一定沿一个方向运动。(　　) (4)物体的加速度越大，速度一定增加得越快。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 课堂任务　匀变速直线运动的速度—时间关系 1．匀变速直线运动的速度公式的推导 匀变速直线运动的加速度a是恒定的，由加速度的定义式a＝可得vt＝v0＋at。式中v0是开始计时时物体的速度，称为初速度，vt是物体在时刻t的速度，称为末速度。 2．匀变速直线运动的速度公式的理解 (1)做匀变速直线运动的物体，在时刻t的速度vt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。 (2)公式的矢量性 ①公式中的v0、vt、a为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、vt与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值。 ②a与v0同向时，at与v0同向，故物体做匀加速直线运动；a与v0方向相反时，at与v0反向，故物体做匀减速直线运动。 (3)公式的适用条件：公式vt＝v0＋at只适用于匀变速直线运动。 3．公式vt＝v0＋at的两种特殊形式 (1)当a＝0时，vt＝v0(匀速直线运动)。 (2)当v0＝0时，vt＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。 例1　在足够长的光滑斜面上，有一物体以10 m/s 初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度大小始终为5 m/s2，方向始终沿斜面向下，那么经过3 s物体的速度大小和方向是(　　) A．25 m/s，沿斜面向上 B．5 m/s，沿斜面向下 C．5 m/s，沿斜面向上 D．25 m/s，沿斜面向下 (1)物体的运动是匀变速直线运动吗？ 提示：加速度不变(大小始终为5 m/s2，方向始终沿斜面向下)，所以物体做匀变速直线运动。 (2)匀变速直线运动的速度怎么求？要注意什么？ 提示：匀变速直线运动的速度用公式vt＝v0＋at求，要注意其矢量性，即具体物理量的正负。 [规范解答]　选沿斜面向上为正方向(即以初速度方向为正方向)，由于加速度方向沿斜面向下，则a＝－5 m/s2。再将v0＝10 m/s、a＝－5 m/s2、t＝3 s代入公式vt＝v0＋at，得vt＝10 m/s＋(－5)×3 m/s＝－5 m/s。即速度大小为5 m/s，方向沿斜面向下(物体速度先减小为零再返回)，故B正确。 [完美答案]　B 规律点拨 公式vt＝v0＋at是矢量式，解题的时候一定要先选择正方向，方向与正方向相