第2章 匀变速直线运动的研究 章末素养能力提升（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案以匀变速直线运动为核心，涵盖定义、规律、运动图像及抛体运动，通过“定标-核心素养”明确考情与能力目标，结合知识导航与三个递进探究主题，构建从概念理解到规律应用的完整学习路径。 亮点在于“问题导入-思考讨论-典例解析”的主题探究设计，如分析建筑工人抛砖照片提取运动信息、解读骑行位移图像描述运动过程，培养科学思维与物理观念。每个探究配易错提醒，对标训练强化运算与建模能力，为教师单元复习提供针对性强的教学支持。

草学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 章末素养能力提升 【定标核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 了解匀变速运动的定 1.观察现象，分析过程，提取信息， 1.建立以事实为依据，通过推 义： 提出问题，具备分析、判断和质疑能 演和实验相结合，严谨的对待 理解匀变速运动的运 力： 问题，以物理学视角说明科学 基本考查点 动规律及相关运动图 2.能多角度的分析和思考问题，具备 观念的形成： 像； 发散思维能力： 2.能多维度的辩证分析问题， 理解自由落体运动及 3. 能分析问题，理清过程，选准公 具备自洽和互洽的意识： 抛体运动规律。 式，数学演算，合理推理，具备一定的 3.通过信息提取和分析论证， 理解匀变速运动运 运算能力： 形成正确的思维探究习惯： 动、自由落体的特 4.能通过抽象概括，抓住本质，去伪 4.合理简化，正确建模，提高 点： 存真，合理简化，构建模型，具备创新 重点及难点 掌握匀变速运动规 能力： 建模能力。 律，会使用规律解决 5.能理论结合实际，具备解决实际问 5.分析生活中常见运动，形成 实际问题。 题的能力。 选择题为主，涉及计 正确的运动观。 算题，是后续知识的 题型及难度 基础： 难度中等。 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 和积导航 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 5zXXk.com■ 您身边的互联网+教辅专家 匀变速直线运动 ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.zXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 实验：探究小车速度随时间变化的规律 特点y，一，a 运动分类匀加速直线运动v与a 匀减速直线运动v与a V,=vo+at 1 基本规律x=ot+2at v2=vp+2ax Vo+VL=V 2 运动规律推论 -2 3 Ax=aT2 x-t图像{ 意义：表示位移和时间的变化规律 运动图像 形状： v-t图像 意义：表示速度和时间的变化规律 形状： 特点：初速度0，只受重力。0，a=g m/s2,方向： 自由落体运动 玉力速度经利时蛋直度 比例关系 x1x2x3=1,3,5 t1:t2:t3=1:(V2-1):(3-2) 生活实例 Vo≠0，a=g 竖直上抛运动 h=tg=Yo 上升与下降：对称 8 2g ·独家授权侵权必究 草学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 知识导航变化恒定同向反向抛物线倾斜直线9.810竖直向下 探究1匀变速直线运动规律的灵活应用 【问题导入】 某摄影记者，在采访中，无意间拍到了建筑工人 向上抛砖时的连拍照片，如图所示。 【思考与讨论】 1、从这张照片上，你能获得哪些有用信息。 2、利用这些信息，你能推算出砖块运动的哪些物理量？ 典例1如图所示，建筑工人抛砖时，砖块运动的过程可以看成竖直上抛运动.某砖 块的初速度为o,向上运动过程依次经过a、b、c、d点，已知t=te=ta=T,且砖块 两次经过d点的时间间隔也为T,下列说法正确的是() d 典例1 A.砖块在上升过程中，va,%,,va7:5:3:1 B.(Xab-xbc)(xbe-xca)=2:1 C.xod xbc xa=1 :4:9 独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D.砖块上升阶段在整个ad段的平均速度大小为2.5gI 必备知识匀变速直线运动规律和竖直抛体运动规律。 关键能力 模型建构能力 理解能力 反向自由落体 时间间隔相等 第一段时间为 竖直上抛运动 之后时间间隔都为T d点速度不为0 关键能力 向上匀减速可逆向看作向下匀加速 d点不是最高点 逆向思维能力 d点速度不为0 a到最高点时间为引 信息获取能力 【答案】A 【解题思路】 两次经过d的 时间也为T 从最高点到d点时间为写 不计 从最高点到各点时间：毛。：。： =0.5T:1.5T:2.5T:3.5T v=g—v,:v。:。:v=1:3:5:7 (a=g) 对称：上升与下降 研究 c、d间距离h=2g1.5T2g0.5) 下降 阶段： xw:x:x=1:2:3 自由 落 某段平均速度=该段中间时刻瞬 时速度，ad段的平均速度 Var=2gT 匀变速运动，△r=x-xx=式-Xa= aT,相同 探究总结 独家授权侵权必究 空学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 5zXXk.com■ 您身边的互联网+教辅专家 v=D。+at 般公式法（失量性：规定正方向） x=vt+号at v;-v3=2ax 普适：可= 平均速度法/中 △t 间时刻速度法 仅适用于匀变速运动：=(@，+)= 解决匀变 在匀变速运动中，任意两个相邻且相同时间内的位移 速直线运 差是个常量 动问题的 逐差法 常用方法 △x=x2-x=aT2 x.-x,=(m-n)aT2 初速度为0的匀加速直线运动 比例法 减速到0的匀减速直线运动 逆向思维法 匀减速到0的运动可以逆过来看作初速度为0的匀加速运动 图像法 应用-t图像，使复杂问题变得更清晰，避免复杂计算 对标训练1教室内墙贴有规格相同的瓷砖，从地面向上共有五块瓷砖的高度，如 图所示，小韩同学将一枚硬币从上面第一块砖的上沿0点静止自由下落依次通 过每块瓷砖边缘A、B、C、D点，最后到达地面E点，下列说法正确舶的是() A C E。 对标训练1 A.通过第一块与最后一块的平均速度之比为(-2)：1 B.硬币通过A、B两点的瞬时速度之比为VaV1:4 C.硬币由O点到各点所用时间之比为ta:t:tc:to:t=1:2:3:4:5 ·独家授权侵权必究 草学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D.硬币通过每块瓷砖时，其速度的增加量都相等 【答案】A 【解题思路】 v,=2ad;v,=2a2d;v.=2a3d;vo-2a4d;v-2a5d 自由落体相邻两 g::e:。:0s=1:V2:V3:√4：√5 B错误 么：4：e:。:=1:V2:V3:V4:VC错误 △o=aAi△t不同，△o不同D错误 可：可=(W5-2):→A正确 易错提醒 能否忽 可忽略 a-g 略阻力 不可忽略 a<g 抛体运动 减速到0 逆向思考：反向做初速为0的匀加速运动 能否逆 向思考 未减速到0 没必要逆向思考 探究2运动图像问题 【问题导入】 骑行是一种健康自然的运动旅游方式，能充分享 受旅行过程之美。在一次骑行活动中，运动员在公路 独家授权侵权必究 草学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 上骑行的位移一时间图像(x-1)如图所示。 【思考与讨论】 1、从x-t图像上，你能获得哪些信息？ 2、你能尽可能详细的描述该运动员的运动情况吗？ 典例2如图所示的抛物线为一自行车在公路上运动的位移时间x-)图像，其纵 截距为9，在仁3s处与时间轴t相切，0时刻图线的切线与t轴相交为(，0)则 可确认（) x/m 12 6 0 典例2 A.小汽车正在转弯 B.图像中的1=1.5s C.0~3s内，有一个时刻小汽车速度为7m/s D.0~3s内，小汽车平均速度为4.5m/s 必备知识x-t图像基本要素及斜率、截距意义，匀变速运动规律. 关键能力 ·独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 识图能力 模型建构能力 斜率意义 匀减速 截距意义 直线运动 图像上任一点意义 关键能力 [末速度为0 抛物线 初速度为0的匀加速 切线与t轴平行（或重合 逆向思考能力 挖据隐含条件 【答案】B 【解题思路】 直线运动 x-jaf x=-9m,t=3s 抛物线：匀变速 a=-2m/3 v=at=-6 m/s t图像 t=0,x=9m 点 3s,0 3s内的位移为-9m 3s内平均速度为-3ms 3s,0-0 斜率 0,岩 1.58 探究总结 独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 横轴表示时间 轴 纵轴表示位置 斜线表示匀速 线 横线表示静止 x-t 图像 表示速度 斜率 正、负表示速度方向 纵截距 初始位置 交点 两图像交点表示两物体相遇 直线运动 横轴表示时间 轴 纵轴表示速度 斜线表示匀变速 线 横线表示匀速 0-t 表示加速度 图像 斜率 正、负表示加速度方向 纵截距 初速度 面积 位移 交点 两图像交点表示两物体速度相同 对标训练2ⅴ-t图像反映的是物体的速度随时间变化的情况现在有两辆可视为 质点的实验汽车，实验人员用传感器测得两车运动过程的ⅴ-t图像，已知实验汽车 a、b从同一地点出发，下列说法正确舶的是( ) ol/(m·s) 2 4 t/s 对标训练2 A.b车启动时，a车发生的位移x=2m B.2s末和4s末a、b两车间距相等 C.3s时两车相遇 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D.5s时，b车已经追上a车 【答案】B 【解题思路】 面积 b启动时，x>2mA错误 表示 位移 2s到4s:a和 2s和4s时，a b运动位移相同 和b间距相同 B正确 图像交点 3s末，两者速度相同，不是 位移相同，所以不是相遇 C错误 第5s内，b比a多走了2m,但 相遇 4s末，b落后a的距离>2m,所 D错误 以5s末，b还没有追上a 易错提醒 无论是x-t图像还是v-t图像，所描述的运动都是直线运动 图像≠轨迹 x-t图像、)-t图像的形状由x与tv与t的函数关系决定 t轴上方面积表示正方向位移 o-t图像围成的面积 t轴下方面积表示负方向位移 探究3多过程的复杂运动 【问题导入】 随着技术的不断进步，无人机的应用 场景已越来越广阔了。图示是一架无人机 在训练飞行时，出了故障。 独家授权侵权必究 草学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 【思考与讨论】 为了保证无人机不坠毁，最长的维修时间是多少？为此，你需要知道哪些 技术参数？ 典例3某品牌无人机系列产品被评为”十大科技产品”，该品牌无人机是一种 能够垂直起降的小型遥控飞行器在一次训川练使用中，一无人机静止在地面上，某 时刻开始以2/s2的加速度竖直上升，10s后关闭发动机，不计空气阻力，重力加 速度g取10m/s2. (1)求10s末无人机距离地面的高度 (2)关闭发动机后无人机经多长时间坠落到地面？ (3)重启发动机后，无人机产生向上的最大的加速度为5/s2,关闭发动机后最长 多久后重启，可以让无人机恰好安全降落到地面（落到地面时速度恰好为0）？ 必备知识竖直上抛运动规律和匀变速运动规律 关键能力 信息获取能力 运算能力 向上加速 [矢量性 关闭发动机 位移关系 恢复升力 可借助-t图像 落地速度为0 关键能力 「挖掘隐含信息 向上匀加 全程或分段思考 向上匀诚 理解分析能力 自由落体 向下匀减 建模能力 独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 5zXXk.com■ 您身边的互联网+教辅专家 【答案】（①）100m2)(2+26)s(3)2+22)s 【解题思路】 无人机运动 阶段一 阶段二 阶段三 向上匀加速 竖直上抛 恢复升力时 a,=2m/s向上 48=-10m/s 设关闭发动机后 向下 最长5后恢复 初速=0 初速o,=10m/s a,=5m/s2向上 10s 向上 初速度o,=0,+a,4向下 -10s时刻 落地位移h= -100m向下 h-Vbs+ja 01=a1t=20m/s 落地时刻 恢复升力到落地过 离地高度h 程 一向下匀减速 2a4=l00m h=6+2a4 落地速度为0 落地时间5 =(2+2√6)s 离地高度h=h+h 4-0- 2a, 联立公式，解得 4=(2+2②)s 探究总结 划分运动阶段 速度方向 注意物理量方向 加速度方向 解决多 过程问 位移方向 题关键 速度大小 了解运动转折点的速度 速度方向 找到各阶段位移之间的联系 独家授权侵权必究 草学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 对标训练3近期，无人驾驶网约车出现在一些城市的街头.网约车车顶装有激光 雷达，当其前方L。=80范围内有车辆或行人时就立即减速，减速的最大加速度 为a=5m/s2某次，该车以v1=72km/h的速度匀速行驶，正前方L1=100m处一 辆汽车沿同一方向以v2=54k/h的速度匀速行驶.已知两车均在同一车道沿直 线行驶 对标训练3 (1)该车最多能匀速行驶多长时间必须开始减速？ (2)若该车接收到信号立即刹车，加速度至少为多大可避免与前方汽车相撞？ (3)若前车遇到红灯以a1=3/s2匀减速刹车，此时该车恰好接收到信号并以最 大加速度减速，求两车间的最短距离. 【答案】(1)4s(2)0.16m/s2(3)73.75m 【解题思路】 无人驾驶车最多匀速时间 =4 相 01-at2=02 无人驾驶车 避撞以a2减速， a2≈0.16m/s2 共速时间专 005-5=L 问 题 无人驾驶 01-at=02-a 前车以 车以最大 a,=3 m/s 加速度a x=04-a 威速 减速，共 最近距离△x=L,+ 速时间 x2-x=73.75m 2=02-0 易错提醒 独家授权侵权必究 草字科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 52XXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 文字 提取有效信息 示意图 建立运 动图景 分析、a、x方向H判断是加速还是减速运动 规定正方向 应用公式时，遇到矢量，注意正负 尊独家授权侵权必究