第二章 3 匀变速直线运动的位移与时间的-【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（人教版2019）

物理必修·第一册[U] 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 3.匀变速直线运动的位移与时间的关系 ②核心素养定位 1.知道图像中的“面积”与位移的对应关系。2.理解位移与时间的关系式， 并能进行相关计算。3理解速度与位移的关系式，并能进行相关计算。 课前自主学习 二匀变速直线运动的位移 1.位移在1图像中的表示 如图是某物体做sp1O1)匀变速直线运动的-t图像，初速度为v%,加速度 为a。做匀变速直线运动的物体，其位移大小可以用t图像中着色部分的梯形例 sp102面积来表示。 ↑m· 思考：若1图像中图线在时间轴下方，物体的位移在图中是如何体现的？ 提示：图线在时间轴的下方，表明物体向负方向运动，图线与时间轴所围的 图形在时间轴下方，图形面积可记为负值，面积的大小表示位移的大小，面积的“负 号”表示位移沿负方向。 2.匀变速直线运动位移与时间的关系式：x=spl03yot十12at2 若o=0,x=spl04)12at2。 已速度与位移的关系 1.匀变速直线运动的速度与位移的关系式：slpl01w2-v20=2ax。 2.公式推导 速度与时间的关系式：v=splO2yo十a① 位移与时间的关系式：x=slpl103yd十12at2② 将上述两个公式联立求解，消去时间t可得到spl04)y2一v20=2ax。 思考：应用v2一v20=2x分析匀变速直线运动有何优势？ ·独家授权侵权必究· 物理必修·第一册[U] 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 提示：因为公式2一v20=2x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。 和课前检测上 1.判一判 ①)初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越大。() (2)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关。() (3)公式x=w1+12a2仅适用于匀加速直线运动。() (④)公式2-v20=2ax适用于所有的直线运动。() (5)因为v2-v20=2ax,v2=v20+2ax,所以物体的末速度v一定大于初速度o ( (6)在公式v2-v20=2r中，a为矢量，与规定的正方向相反时，a取负值。 ( 提示：(1)×(2)N(3)×(4)×(⑤)×(6)W 2.想一想 匀速直线运动的位移与时间的关系式为x=,由此式可以得出它的位移x 与时间t呈线性关系，作出的x-t图像为倾斜直线：匀变速直线运动的位移与时间 的关系式为x=ol+12t2,那么它的x-t图像应为什么形状？ 提示：匀变速直线运动的位移x是时间t的二次函数，由数学知识可知，匀 变速直线运动的1图像应为抛物线 课堂探究评价 探究☑ 匀变速直线运动的位移 仔细观察下列图片，认真参与师生互动”。 ·独家授权侵权必究· 物理必修·第一册[U] 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 ↑Wm·s) m·s 甲 乙 ↑/m·s ↑m·s 入 师生互动 活动1：以速度v做匀速直线运动的物体，时间1内的位移是什么？在图甲所 示的图像中可以用什么来表示？ 提示：位移x=,在图甲所示的1图像中可以用图线与时间轴所包围的矩 形面积来表示。 活动2：图乙是匀变速直线运动的t图像，根据活动1的结论，试猜想：匀 变速直线运动的位移在图乙中可以用什么来表示？ 提示：匀变速直线运动的位移大小也能用图像中图线与时间轴所包围图 形的面积来表示，即初速度为、末速度为v、运动时间为t的匀变速直线运动的 位移可用图乙中着色部分的梯形面积表示。 活动3：如图丙，将图乙的运动分成几个小段，在每一小段内，粗略认为物 体以该小段起始时刻的瞬时速度做匀速直线运动。则图丙中各小矩形的面积之和 可表示什么？ 提示：根据活动1的结论，图丙中各个小矩形的面积之和表示各段位移之和， 可近似代表图乙中物体做匀变速直线运动的位移。 活动4：如图丁所示，将图乙的运动划分为更多的小段，对比图丁和图丙， 分析活动2的猜想是否正确。 提示：通过对比图丁和图丙可知，图丁中小矩形的面积之和比图丙中小矩形 ·独家授权侵权必究· 物理必修·第一册[U] 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅，正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 的面积之和能更精确地表示图乙所示匀变速直线运动的位移，即小矩形越窄，多 个小矩形的面积之和越接近物体的位移。如果把整个运动过程分割得非常细，很 多小矩形的面积之和就能非常精确地代表物体的位移，这些小矩形合在一起便形 成了图乙中的梯形，所以活动2的猜想正确。 活动5：若己知匀变速直线运动的初速度o、加速度a,如何推导出位移x