第二章 第1节 速度变化规律（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（鲁科版2019）

第1节　速度变化规律 核心素养 物理观念 科学思维 科学态度与责任 知道匀变速直线运动的概念，能用速度公式解决实际问题． 理解匀变速直线运动的v­t图像及科学抽象理想化模型的方法． 通过对匀变速直线运动的探究及v­t图像的理解，体验物理规律与生活实际的密切联系． 知识点一 匀变速直线运动的特点 1.定义：物体的加速度保持不变的直线运动． 2．特点：物体在直线运动过程中，加速度的大小和方向都不变，即a为一恒量． 3．分类 (1)匀加速直线运动：加速度与速度同向，速度增加． (2)匀减速直线运动：加速度与速度反向，速度减小． 1．匀变速直线运动的加速度不变．(　√　) 2．速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动．(　×　) 3．物体的加速度为负值时， 不可能是匀加速直线运动．(　×　) 知识点二 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变化规律 (1)速度公式：vt＝v0＋at，若v0＝0，则vt＝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． 2．匀变速直线运动的速度—时间图像 (1)v­t图线是一条倾斜的直线． (2)图像提供的信息：一是直观反映物体运动速度随时间变化的规律，二是可以求出某时刻物体运动速度或物体达到某速度所需要的时间，三是可以利用图线的斜率求出物体的加速度． 1．速度和时间的关系式vt＝v0＋at既适用于匀加速直线运动， 也适用于匀减速直线运动．(　√　) 2．物体的初速度越大， 运动时间越长， 则物体的末速度一定越大．(　×　) 3．匀加速直线运动的速度—时间图像的斜率逐渐增大．(　×　) 探究点一　匀变速直线运动的速度公式　(科学思维之提升) ►要点归纳 1．公式的适用条件：公式vt＝v0＋at只适用于匀变速直线运动． 2．公式的矢量性 (1)公式vt＝v0＋at中的v0、vt、a均为矢量，应用公式解题时，应先选取正方向． (2)一般以v0的方向为正方向，此时匀加速直线运动a>0，匀减速直线运动a<0；对计算结果vt>0，说明vt与v0方向相同，vt<0，说明vt与v0方向相反． 3．公式的特殊形式 (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) 4．刹车问题的求解方法 (1)先求出刹车时间t刹； (2)若t＞t刹，车已停止，vt＝0； (3)若t＜t刹，再用vt＝v0＋at(a＜0)计算，求末速度v. ►对点例练 滑雪运动员不借助雪杖，以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下，测得其20 s后的速度大小为20 m/s，40 s后到达坡底，又以加速度a2沿水平面减速运动，经20 s恰好停止运动．求： (1)a1和a2的大小； (2)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s的速度大小． 答案：(1)1 m/s2；2 m/s2；(2)28 m/s 解析：(1)根据速度公式v1＝v0＋at 有v1＝a1t1 代入数据解得a1＝＝1 m/s2 到达坡底时的速度v2＝a1t2＝1×40 m/s＝40 m/s 设速度v2的方向为正方向，则对减速过程有 0－v2＝a2t3 代入数据解得a2＝ m/s2＝－2 m/s2 负号表示与正方向相反 (2)运动员到达坡底后再经6 s时的速度大小 v＝v2＋a2t4＝40 m/s＋(－2)×6 m/s＝28 m/s [训练1] 一辆汽车以54 km/h的速度在平直公路上行驶，司机看见前方路口红灯亮时立即刹车．若汽车刹车时的加速度大小为3 m/s2，求汽车刹车后6 s末的速度？ 答案：0 解析：由题汽车的初速度v0＝54 km/h＝15 m/s 设汽车经过t0秒停止，可得t0＝＝ s＝5 s 则汽车刹车后6 s末的速度为0. 探究点二　速度—时间图像　(科学思维之提升) ►要点归纳 1．v­t图像的应用 通过v­t图像，可以明确以下信息： 图线上某 点的纵坐标 正负号 表示瞬时速度的方向 绝对值 表示瞬时速度的大小 图线的斜率 正负号 表示加速度的方向 绝对值 表示加速度的大小 图线与坐 标轴的交点 纵截距 表示初速度 横截距 表示开始运动或速度为零的时刻 图线的拐点 表示运动性质、加速度改变的时刻 两图线的交点 表示速度相等的时刻 2.几种直线运动的速度—时间图像(v­t图像) 匀速直线运动 匀加速直线运动 变加速直线运动 图像 斜率 平行于t轴的直线，斜率为零 倾斜直线，斜率表示物体的加速度 曲线斜率不断增大，表示加速度不断增大 ►对点例练 学校科技周展示现场中，飞行小组让飞行器从12 m高的教学楼楼顶由静止先匀加速直线下降再