第二章 匀变速直线运动的规律 章末素养提升（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（教科版）

该高中物理单元复习课件系统梳理了匀变速直线运动和自由落体运动的物理观念，通过表格整合加速度恒定、v-t图像特征等核心概念及公式，结合微元法和图像法推导公式，构建知识内在逻辑网络。 其亮点在于以科学思维和科学探究为导向，设计苹果坠落楼层推算等生活实例提能训练，指导打点计时器实验操作与数据处理，培养学生科学推理和实验探究能力。分层练习帮助学生巩固知识，教师可精准把握学情提升复习效率。

章末素养提升 第 二 章 素养再现 物理 观念 匀变速直线运动 特点：加速度　　；v－t图像是一条___________ 匀变速直线运动的基本公式 (1)速度与时间的关系式vt＝______ (2)位移与时间的关系式x＝_________ 自由落体运动 (1)条件：只受　　　作用由　　　下落 (2)重力加速度：g＝9.8 m/s2，方向　　　　　，地球上不同位置g值可能不同 (3)h＝gt2，vt＝___ 恒定 倾斜的直线 v0＋at v0t＋at2 重力 静止 竖直向下 gt 科学 思维 微元法 利用微元法推导v－t图像与t轴围成的面积表示位移 图像法 利用v－t图像分析并解决生产和生活中有关的实际问题，例如追及问题 推导并会应用 匀变速直线 运动的公式 (1)速度与位移关系式：＝_____ (2)平均速度公式： (适用于匀变速直线运动) (3)位移差公式：连续相等时间T内的位移之差Δx＝ (适用于匀变速直线运动) 2ax aT2 科学 探究 1.能提出与“小车速度的测量方法”“小车速度随时间变化的关系” 等有关的物理问题 2.会结合打点计时器设计实验方案并完成实验操作。能在打出的纸带上合理选取时间间隔计算各点的瞬时速度，会设计合适的表格并记录数据 3.能建立标度合适的v－t坐标系并描点，会用直线拟合数据点。能通过对拟合所得的图像进行分析、思考，得到速度随时间变化的规律，知道测量误差产生的原因 4.能撰写实验报告，陈述实验研究的过程和结果 5.能借助计算机绘制v－t图像，并选择适当的函数关系式拟合数据 科学 态度 与责任 1.了解伽利略研究自由落体运动的实验思想及所用的推理方法，物理实验与科学推理在物理学研究中的作用，伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步中的重大意义 2.了解近代实验科学产生的背景，实验对物理学发展的推动作用 3.在探究小车速度随时间变化的规律实验中，能以实事求是的态度记录实验数据，能与他人很好合作完成实验 提能训练 (2024·阿坝州高一期末)一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故，物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后0.1 s内，下落的高度约为2 m，已知每层楼高约为3 m，若苹果做自由落体运动，g取10 m/s2，根据以上数据推算该苹果最可能来自哪个楼层 A.4楼 B.6楼 C.8楼 D.10楼 例1 √ 设苹果运动的时间为t，则最后0.1 s内的位移为Δh＝gt2－g(t－0.1)2，代入数据解得t＝2.05 s，苹果下落的总高度h＝gt2＝×10×2.052 m≈ 21 m，每层楼高约为h0＝3 m，可知该苹果最可能来自n＝(＋1)楼＝(＋1)楼＝8楼，选项C正确。 　研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0＝0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0为72 km/h的速度在试验场的平直路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39 m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度g取10 m/s2。求： 例2 (1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间； 答案　8 m/s2　2.5 s 设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题图乙可得初速度v0＝72 km/s＝20 m/s，末速度v＝0，减速过程的位移x＝25 m，由运动学公式得 ＝2ax t＝ 联立并代入数据得a＝8 m/s2，t＝2.5 s (2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少。 答案　0.3 s 设志愿者反应时间为t'，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得L＝v0t'＋x Δt＝t'－t0 联立并代入数据得Δt＝0.3 s。 　下列四个描述直线运动的图像中(a为加速度、x为位移，v为速度、t为时间)，一定不能用来描述初速度为零的匀加速直线运动的是 例3 √ A图像描述的是加速度不变的直线运动，即匀变速直线运动，但初速度可能为零，也可能不为零，即有可能描述初速度为零的匀加速直线运动； B图像中相邻相同时间间隔的位移之比为1∶3，因此，可以用来描述初速度为零的匀加速直线运动；由初速度为零的匀加速直线运动位移 时间关系x＝at2可知，x∝t2， C图像可以描述初速度为零的匀加速直线运动； D图像中加速度变化，一定不是匀加速运动。 　(多选)如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是 例4 A.甲图中，物体在t0内的位移小于 B.乙图中，物体的加速度大小为2 m/s2 C.丙图中，阴影面积表示t1~t2内物体的速度变化量 D.丁图中，t＝3 s时物体的速度大小为25 m/s √ √ v－t图像与t轴所围的面积表示位移，所以题图甲中，物体在t0内的位 移大于，故A错误； 根据v2＝2ax可知v2－x图像的斜率表示2a，所以题图乙中，物体的加速 度大小为a＝× m/s2＝0.5 m/s2，故B错误； a－t图像与t轴所围的面积表示速度的变化量，所以题图丙中，阴影面积表示t1~t2内物体的速度变化量，故C正确； 根据x＝v0t＋at2，可得＝v0＋at，代入题图丁中对应坐标数据可得v0＝ －5 m/s，a＝10 m/s2，所以t＝3 s时物体的速度大小为v＝v0＋at＝25 m/s，故D正确。 1.对基本图像的理解 总结提升 基本图像       (质点在直线运动中) 总结提升 图像含义 在t1内图像表示质点做匀速直线运动，在t1~t2内图像表示质点静止 在t1内图像表示质点做匀加速直线运动，在t1~t2内图像表示质点做匀速直线运动 在t1内图像表示质点做加速度均匀增大的变速直线运动，在t1~t2内图像表示质点做匀变速直线运动 斜率意义 速度v 加速度a   图像与t轴所围面积的意义   位移x 速度的变化量Δv 图像种类 示例 依据公式 斜率意义 和纵截距 －图像   x＝v0t＋at2 ↓ ＝v0 a 斜率：v0 纵截距： *2.对非常规图像的理解 总结提升 总结提升 图像种类 示例 依据公式 斜率意义 和纵截距 －t图像   x＝v0t＋at2 ↓ at＋v0 斜率：a 纵截距：v0 v2－x图像   v2－＝2ax ↓ v2＝2ax＋ 斜率：2a 纵截距： (2024·甘孜州高一期末)ETC是电子不停车收费系统的简称，如图，汽车以15 m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20 s缴费后，再加速至15 m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10 m处减速至5 m/s，匀速到达中心线后，再加速至15 m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1 m/s2。 例5 (1)汽车过人工缴费通道，从缴费前减速开始，到缴费后加速结束，总共通过的路程和所需的时间是多少？ 答案　见解析 走人工收费通道 减速到收费站中心线所需时间t1＝＝15 s， x1＝＝112.5 m 缴费时间t2＝20 s 加速时间t3＝＝15 s x2＝x1＝112.5 m 故总时间t＝15 s＋20 s＋15 s＝50 s， 总路程x＝x1＋x2＝225 m (2)如果过ETC通道，汽车通过第(1)问路程所需要的时间是多少？汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间？ 答案　见解析 走ETC通道 减速时间t1'＝ s＝10 s， 位移x1'＝×10 m＝100 m 匀速时间t2'＝ s＝2 s， 位移x2'＝10 m 加速时间t3'＝t1'＝10 s， 位移x3'＝100 m 总路程x'＝100 m＋10 m＋100 m＝210 m Δx＝x－x'＝225 m－210 m＝15 m Δt＝＝1 s 总时间t总＝t1'＋t3'＋t2'＋Δt＝23 s 节约时间Δt'＝50 s－23 s＝27 s。 分析多过程问题的方法： 1.画出运动的示意图，明确题目中的各个过程。 2.多过程中交接处的速度往往起到承上启下的作用，是解题的关键。 总结提升 本课结束 第 二 章 $