第2章 第1节 速度变化规律(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册(鲁科版2019)
第1节 速度变化规律(赋能课—精细培优科学思维)
课标要求 | 层级达标 | |
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,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。 | 学考层级 | 1.形成初步的匀变速直线运动的概念,能解决实际问题。 2.能用公式法和图像法研究匀变速直线运动。 |
选考层级 | 1.能用速度公式解决实际问题。 2.能认识匀变速直线运动的v-t图像,掌握其物理意义并会应用。 | |
一、匀变速直线运动
1.定义:物体加速度保持不变的直线运动。
2.特点
(1)轨迹是直线。
(2)加速度的大小和方向都不改变。
3.分类
(1)匀加速直线运动:加速度和速度同向的匀变速直线运动,其运动的速度均匀增加。
(2)匀减速直线运动:加速度和速度反向的匀变速直线运动,其运动的速度均匀减小。
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物体做匀变速直线运动时,其加速度恒定不变,且加速度与速度方向共线。
二、匀变速直线运动的速度—时间关系
1.速度公式:vt=v0+at。
2.意义:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度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。
公式中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向为正方向,若物体做匀加速直线运动,a取正值;若物体做匀减速直线运动,a取负值。
三、速度—时间(v-t)图像
[微情境·大道理]
1.匀变速直线运动的v-t图线是一条倾斜的直线,如图所示,甲表示匀加速直线运动,乙表示匀减速直线运动。
2.由图像可知运动过程中不同时刻对应的速度,还可求出物体运动的加速度:a=,即a=
。
1.如图所示,你坐在沿直线行驶的汽车中,能看到:汽车启动时,速度计的指针顺时针方向转动;刹车时,速度计的指针逆时针方向转动。
思考:
(1)如何根据此现象判断汽车的运动是不是匀变速直线运动呢?
(2)如果汽车匀加速启动,汽车的速度和加速度分别如何变化?
(3)如果汽车做的是匀减速直线运动,加速度如何变化?
提示:(1)观察速度计的指针所指速度是否随时间均匀变化,若均匀变化则是匀变速直线运动。
(2)速度增大,加速度不变。
(3)加速度不变。
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2.在节假日期间,人们到公园或游乐场玩蹦床,如图所示是某人一次蹦床跳起后的v-t图像,已知t2=2t1,结合你的体会和经历,判断以下问题:
(1)人跳起后所做的运动是匀变速运动。(√)
(2)0~t1时间是上升的。(√)
(3)从图像中可以看出,是选下降过程的速度方向为正方向。(×)
强化点(一) 对公式vt=v0+at的理解及应用
任务驱动
如果将C919大型客机在地面上滑行起飞的过程看作是匀变速直线运动。
(1)其运动的速度与时间有什么关系?
(2)其在轨道上滑行的时间与哪些物理量有关?
提示:(1)速度与时间的关系为vt=v0+at。
(2)初始速度、加速度和起飞速度。
[要点释解明]
对公式vt=v0+at的理解
含义 | v0、vt皆为某时刻的状态量,加速度a恒定不变 | |
矢量性 | v0、vt、a皆为矢量,一般规定v0的方向为正方向 | |
若a与v0同向,vt逐渐增大 | 物体做匀加速直线运动 | |
若a与v0反向,vt逐渐减小或减为0后再反向增大 | 物体做匀减速直线运动,减为零后再反向做匀加速直线运动 | |
特例 | 若v0=0,则vt=at | vt∝t |
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