第二章 匀变速直线运动的研究 章末素养提升（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 浙江专版）

该高中物理单元复习讲义通过表格系统梳理了核心素养体系，将物理观念（匀变速直线运动特点、公式、自由落体运动）、科学思维（微元法、图像法、公式推导）、科学探究（实验设计与数据处理）、科学态度与责任（伽利略研究思想）等要点分类呈现，清晰展现知识内在联系与重难点分布。 讲义亮点在于“素养导向”的提能训练设计，如通过v-t图像分析（例1）、追及相遇问题（例2）、安全距离计算（例3）等题型，培养科学思维与科学探究素养。方法指导中总结图像斜率、截距应用技巧，基础学生可掌握公式应用，优秀学生能深化问题分析，助力教师实施分层教学与精准复习。

章末素养提升 素养再现 物理 观念 匀变速直线运动 特点：加速度恒定；v-t图像是一条倾斜的直线 匀变速直线运动的基本公式 (1)速度与时间的关系式：v=v0+at (2)位移与时间的关系式：x=v0t+at2 自由落体运动 (1)条件：只受重力作用由静止下落 (2)重力加速度：g=9.8 m/s2，方向竖直向下，地球上不同位置g值可能不同 (3)h=gt2，v=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，例如追及相遇问题 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：v2-=2ax (2)平均速度公式：== (3)位移差公式：连续相等时间内的位移之差Δx=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可能关系”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，得到小车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.能借助计算机数表软件绘制v-t图像，并选择适当的函数拟合数据 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，认识到物理实验与科学推理在物理学研究中的作用，认识到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，认识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，养成实事求是的态度，能与他人合作 提能训练 例1　(多选)(2025·宁波市高一月考)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(　　) A.甲图中，物体在0 ~ t0这段时间内的位移大于 B.乙图中，物体的加速度为2 m/s2 C.丙图中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量 D.丁图中，t=3 s时物体的速度为25 m/s 答案　AD 解析　v-t图像与t轴围成的面积表示位移，可知物体在0~t0这段时间内的位移大于物体在这段时间内做匀加速直线运动的位移，选项A正确；由图像乙及v2=2ax，可知2a= m/s2，可得物体的加速度为a=0.5 m/s2，选项B错误；根据Δv=aΔt可知，丙图中阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量，选项C错误；根据x=v0t+at2，可得=v0+at，结合图像丁可知a=5 m/s2，a=10 m/s2，v0=-5 m/s，则t=3 s时物体的速度为v=v0+at=25 m/s，选项D正确。 根据运动学公式推导出两物理量间的函数关系，利用图像的斜率、截距解题。 1.对基本图像的理解 各图像 含义 (质点在直线运动中) 在0~t1内图线表示质点做匀速直线运动 在0~t1内图线表示质点做匀加速直线运动 在0~t1内图线表示质点做加速度均匀增大的变速直线运动 在t1~t2内图线表示质点静止 在t1~t2内图线表示质点做匀速直线运动 在t1~t2内图线表示质点做匀变速直线运动 斜率意义 速度v 加速度a 与t轴所围面积 位移x 速度的变化量Δv *2.对非常规图像的理解 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： -t图像 x=v0t+at2→=v0+at 斜率：a 纵截距：v0 v2-x图像 v2-=2ax→v2=+2ax 斜率：2a 纵截距： 例2　(多选)如图所示，长为L1=2 m的细直杆AB位于高L2=4 m的圆筒MN正上方H=5 m处。由静止释放直杆让其竖直自由下落，当直杆的下端即将进入圆筒时释放圆筒让圆筒竖直做自由落体运动(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是(　　) A.直杆A端刚进入圆筒MN时的速度大小为10 m/s B.直杆AB穿过圆筒MN的时间为0.46 s C.直杆AB穿过圆筒MN的过程中下落的高度为1.8 m D.直杆刚全部穿出圆筒MN时的速度为16 m/s 答案　AD 解析　直杆A端刚进入圆筒MN时的速度大小为v1== m/s=10 m/s，选项A正确；当直杆的下端即将进入圆筒时释放圆筒让圆筒竖直做自由落体运动，则两者的加速度相同，则直杆AB相对圆筒MN做匀速运动，则直杆AB穿过圆筒MN的时间为Δt== s=0.6 s，选项B错误；直杆AB穿过圆筒MN的过程中，MN下落的高度为h1=g(Δt)2=×10×0.62 m=1.8 m，直杆AB下落的高度为h2=h1+L1+L2=7.8 m，选项C错误；直杆从开始下落到刚全部穿出圆筒MN时所用时间为t=Δt+=1.6 s，则直杆刚全部穿出圆筒MN时的速度为v=gt=16 m/s，选项D正确。 例3　(来自教材改编)(2025·绍兴市柯桥区校考)公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s(这段时间汽车仍保持原速)。晴天汽车在干燥的路面上以108 km/h的速度行驶时，得到的安全距离为120 m。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的，若汽车在雨天仍以108 km/h的速度行驶，求雨天的安全距离。 答案　180 m 解析　根据题意，汽车的初速度为v0=108 km/h=30 m/s 设晴天汽车刹车时的加速度大小为a， 则雨天汽车刹车时的加速度大小为a， 则晴天有x=v0t+ 雨天有x'=v0t+ 联立解得x'=180 m。 例4　(2025·嘉兴市高一期中)如图所示，机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现。司机小东驾驶宽2 m，长4 m的汽车，以v0=15 m/s的速度在宽度为4 m的双向单车道上沿直线行驶。他在离斑马线s=40 m处，看到有行人突然以v人=1 m/s的速度匀速走上斑马线，立即以大小为5 m/s2的加速度紧急刹车(不考虑反应时间)，车停后小东用t2=3 s等待行人通过，随后用t3=5 s时间匀加速至原来的速度。 (1)求汽车刹停所用的时间t1是多少？ (2)求汽车因礼让行人而耽搁的时间Δt是多少？ (3)假如小东因为饮酒看到行人后反应时间t4=1.2 s后开始刹车(其他条件不变)，汽车是否会撞上行人？请通过计算说明理由(取2.2)。 答案　(1)3 s　(2)7 s　(3)会，理由见解析 解析　(1)根据v=v0+at1 可得汽车刹停所用的时间t1=3 s (2)刹车的位移x1=v0t1+a=22.5 m 加速的位移x2=t3=37.5 m 若匀速运动需要的时间t'==4 s 则t=t1+t2+t3=11 s Δt=t-t'=7 s (3)反应时间内的位移x4=v0t4=15×1.2 m=18 m 刹车过程根据s-x4=v0t5-a 可得t5=2.56 s 人的位移x人=v人(t4+t5)=3.76 m 因为2 m<x人<4 m，所以汽车会撞上行人。 学科网（北京）股份有限公司 $