第1节 速度变化规律（导学案）物理鲁科版2019必修第一册

本文围绕匀变速直线运动速度变化规律展开，承接速度时间图像知识，为后续复杂运动学习奠基。通过思考交流、实例分析等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于以问题驱动探究，采用讲授与讨论结合教法。从学生层面看，能提升逻辑推理与探究能力；对教师而言，提供清晰授课思路；课堂效果上，可有效突破速度公式矢量性应用这一难点。

第1节 速度变化规律 导学案 物理观念 学生理解匀变速直线运动速度变化规律，建立相关运动的基本物理观念。 科学思维 通过分析速度变化规律，培养用逻辑推理解决运动问题的科学思维能力。 科学探究 开展探究，让学生用不同方法验证规律，提升探究与创新能力。 科学态度 与责任 结合应用实例，培养严谨态度，增强运用规律解决问题的责任意识。 1.掌握匀变速直线运动速度随时间变化的规律及应用。（重点） 2.理解速度公式中各量的物理意义及矢量性应用。（难点） 【知识回顾】 1.速度时间（v-t）图像物理意义： (1)可以读出任意一个时刻对应的 ，也可以读出物体在任意一个速度时所对应的 ； (2)可以求出任意一段时间内的 ； (3)v-t图像物体 随 变化的规律。 2.速度时间（v-t）图像的斜率物理意义： (1)v-t图像的斜率物理意义：表示物体的 ； (2)v-t图像的斜率越大，说明加速度越大，物体速度变化的 ； (3)v-t图像的斜率为 ，说明物体加速度方向与正方向 ，图像 倾斜； v-t图像的斜率为 ，说明物体加速度方向与正方向 ，图像 倾斜。 【自主预习】 一、匀变速直线运动 1.定义：沿着一条直线，且 的运动。 2.v－t图像：匀变速直线运动的v－t图像是一条 。 3.特点：(1)运动轨迹是直线。 (2)在相等时间内的速度变化量 ，即＝常量，即加速度 。 4.分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间 。 (2)匀减速直线运动：速度随时间 。 二、速度与时间的关系 1.匀变速直线运动速度与时间的关系式： 2.推导过程：根据加速度的定义式，变形得出 。 3.适用条件： （1）仅适用于 直线运动； （2）适用于 的运动。 如何来探究复杂运动所蕴含的规律？ 【思考与交流1】 1m 2m/s 1s 4m 9m 2s 4m/s 3s 6m/s t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/（m/s） 0 2 4 6 8 10 12 问题1：汽车的速度在如何变化？ 问题2：汽车在不同的时间段内速度变化快慢相同么？ 要点提炼1： （一）、匀变速直线运动的特点 定义：_____的直线运动称为匀变速直线运动。 1．加速度保持不变且方向与速度方向_____时，物体做匀加速直线运动 2．加速度保持不变且方向与速度方向_____时，物体做匀减速直线运动 （二）、匀变速直线运动的速度—时间关系 【思考与交流2】 汽车以2m/s的初速度，做加速度1m/s2的匀加速直线运动，问2s时汽车的速度达到多少？ t=0s t=2s 要点提炼2： 根据得匀变速直线运动在某一时刻的速度满足表达式：=________ （三）、图像描述匀变速直线运动 【思考与交流3】 t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/（m/s） 0 2 4 6 8 10 12 思考作图：请绘制图像来描述汽车速度的变化。 t/s v/（m/s） o 1 2 3 4 5 6 2 4 6 8 10 12 要点提炼3： 匀变速直线运动的v-t图像是一条_______，直线的_______代表加速度。 拓展探究：画出该车的a-t图像 t/s a/（m/s2） 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 1．在飞机起飞前的加速滑行过程中，达到起飞决断速度后，即使发动机故障，也不允许刹车，否则会造成冲出跑道的事故。已知某型号飞机在跑道上的加速运动可看成初速度为零、加速度大小为0.40 g的匀加速运动，飞机的起飞决断速度为360 km/h，取重力加速度，从飞机开始加速到速度达到起飞决断速度时，飞行员经历的时间为（　　） A．9 s B．12.5 s C．25 s D．36 s 2．一物体做匀变速直线运动，它的速度—时间图像如图所示，物体运动的加速度大小为（　　） A．0 B． C． D． 3．一辆汽车在水平公路上以速度为匀速行驶，假设时刻汽车开始刹车，刹车过程可视为加速度为的匀减速直线运动，则汽车开始刹车后的速度为（　　） A． B．0 C． D． 4．如图甲所示，一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶，某时刻开始速度与运动时间的关系如图乙所示，图像与纵轴的截距为，图像的斜率为，则在时刻，赛车的（　　） A．速度为 B．加速度为 C．速度为 D．加速度为 5．司机驾驶汽车以的速度在平直道路上匀速行驶。当司机看到标有“学校区域限速20km/h”的警示牌时，立即开始制动，使汽车做匀减速直线运动，直至减到小于20km/h的某速度。则该匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小可能是（　　） A． B． C． D． 6.（2024·重庆·高考真题）如图所示，某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道，当其达到N点时速度为0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（　　） A． B． C． D． 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 速度变化规律 导学案 物理观念 学生理解匀变速直线运动速度变化规律，建立相关运动的基本物理观念。 科学思维 通过分析速度变化规律，培养用逻辑推理解决运动问题的科学思维能力。 科学探究 开展探究，让学生用不同方法验证规律，提升探究与创新能力。 科学态度 与责任 结合应用实例，培养严谨态度，增强运用规律解决问题的责任意识。 1.掌握匀变速直线运动速度随时间变化的规律及应用。（重点） 2.理解速度公式中各量的物理意义及矢量性应用。（难点） 【知识回顾】 1.速度时间（v-t）图像物理意义： (1)可以读出任意一个时刻对应的速度，也可以读出物体在任意一个速度时所对应的时刻； (2)可以求出任意一段时间内的速度变化量； (3)v-t图像物体速度随时间变化的规律。 2.速度时间（v-t）图像的斜率物理意义： (1)v-t图像的斜率物理意义：表示物体的加速度； (2)v-t图像的斜率越大，说明加速度越大，物体速度变化的越快； (3)v-t图像的斜率为正，说明物体加速度方向与正方向一致，图像向上倾斜； v-t图像的斜率为负，说明物体加速度方向与正方向相反，图像向下倾斜。 【自主预习】 一、匀变速直线运动 1.定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 2.v－t图像：匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线。 3.特点：(1)运动轨迹是直线。 (2)在相等时间内的速度变化量相等，即＝常量，即加速度恒定不变。 4.分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加。 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小。 二、速度与时间的关系 1.匀变速直线运动速度与时间的关系式： 2.推导过程：根据加速度的定义式，变形得出。 3.适用条件： （1）仅适用于匀变速直线运动； （2）适用于任何情形的运动。 如何来探究复杂运动所蕴含的规律？ 【思考与交流1】 1m 2m/s 1s 4m 9m 2s 4m/s 3s 6m/s t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/（m/s） 0 2 4 6 8 10 12 问题1：汽车的速度在如何变化？ 问题2：汽车在不同的时间段内速度变化快慢相同么？ 要点提炼1： （一）、匀变速直线运动的特点 定义：_____的直线运动称为匀变速直线运动。 1．加速度保持不变且方向与速度方向_____时，物体做匀加速直线运动 2．加速度保持不变且方向与速度方向_____时，物体做匀减速直线运动 （二）、匀变速直线运动的速度—时间关系 【思考与交流2】 汽车以2m/s的初速度，做加速度1m/s2的匀加速直线运动，问2s时汽车的速度达到多少？ t=0s t=2s 要点提炼2： 根据得匀变速直线运动在某一时刻的速度满足表达式：=________ （三）、图像描述匀变速直线运动 【思考与交流3】 t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/（m/s） 0 2 4 6 8 10 12 思考作图：请绘制图像来描述汽车速度的变化。 t/s v/（m/s） o 1 2 3 4 5 6 2 4 6 8 10 12 要点提炼3： 匀变速直线运动的v-t图像是一条_______，直线的_______代表加速度。 拓展探究：画出该车的a-t图像 t/s a/（m/s2） 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 1．在飞机起飞前的加速滑行过程中，达到起飞决断速度后，即使发动机故障，也不允许刹车，否则会造成冲出跑道的事故。已知某型号飞机在跑道上的加速运动可看成初速度为零、加速度大小为0.40 g的匀加速运动，飞机的起飞决断速度为360 km/h，取重力加速度，从飞机开始加速到速度达到起飞决断速度时，飞行员经历的时间为（　　） A．9 s B．12.5 s C．25 s D．36 s 【答案】C 【详解】起飞决断速度，加速度大小，由匀加速直线运动公式可得飞行员经历的时间 故选C。 2．一物体做匀变速直线运动，它的速度—时间图像如图所示，物体运动的加速度大小为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】C 【详解】根据图像斜率表示加速度，可求得物体运动的加速度大小为 故选C。 3．一辆汽车在水平公路上以速度为匀速行驶，假设时刻汽车开始刹车，刹车过程可视为加速度为的匀减速直线运动，则汽车开始刹车后的速度为（　　） A． B．0 C． D． 【答案】B 【详解】由运动学公式可得刹车时间为 因为 所以汽车开始刹车后已经停止，故速度为零。 故选B。 4．如图甲所示，一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶，某时刻开始速度与运动时间的关系如图乙所示，图像与纵轴的截距为，图像的斜率为，则在时刻，赛车的（　　） A．速度为 B．加速度为 C．速度为 D．加速度为 【答案】BC 【详解】根据速度时间公式有 变形可得 对比图像可得， 由此可见，赛车在t=0时刻的速度为k，加速度为b。 故选BC。 5．司机驾驶汽车以的速度在平直道路上匀速行驶。当司机看到标有“学校区域限速20km/h”的警示牌时，立即开始制动，使汽车做匀减速直线运动，直至减到小于20km/h的某速度。则该匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】汽车制动做匀减速直线运动过程中的初速度为，末速度不大于限速为，该过程汽车速度的变化量为 根据匀变速运动速度关系，可知匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小的乘积不小于4.44m/s，结合选项内容，符号题意的仅有A选项。故A正确，BCD错误。 故选A。 6.（2024·重庆·高考真题）如图所示，某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道，当其达到N点时速度为0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动，滑上平滑连接（没有能量损失，速度大小不变）的倾斜雪道，在倾斜雪道上做匀减速直线运动。 故选C。 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$