第2章 第2节 位移变化规律-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用书word（鲁科版）

第2节　位移变化规律(赋能课——精细培优科学思维)

 

 

一、匀变速直线运动的位移—时间关系

1.v-t图像中“面积”的意义

v-t图像中的图线和时间轴所围的“面积”等于相应时间内的位移。

(1)如图甲所示为匀速直线运动的v-t图像,图像中的v-t图线与对应的时间轴所包围的矩形的“面积”(阴影部分)表示物体在0~t1 时间内的位移。

(2)如图乙所示为匀加速直线运动的v-t图像,图像中的v-t图线与对应的时间轴所包围的梯形的“面积”(阴影部分)表示物体在0~t1时间内的位移。

2.位移公式的推导过程

位移公式:s=v0t+at2。式中v0表示初速度,s表示物体在时间t内运动的位移。

[质疑辨析]

如图所示为F1赛车在启动加速阶段的v-t图像,请对以下结论作出判断:

(1)F1赛车在启动加速阶段速度与时间成正比。 (√)

(2)F1赛车在启动加速阶段,位移与时间成正比。 (×)

(3)F1赛车在启动加速阶段,在时间t1内的位移为v1t1。 (√)

(4)F1赛车在启动加速阶段,位移与时间的平方成正比。 (√)

二、匀变速直线运动的位移—速度关系

　位移速度公式推导过程:

式中v0表示初速度,vt表示末速度,s表示在这一过程中发生的位移。

[情境思考]

如图所示是“歼-35”战机在“辽宁舰”上起飞的画面,若已知“歼-35”战机的加速度为a,起飞时的速度为v。如果“辽宁舰”静止在海上,且认为飞机跑道为水平跑道。

(1)应该如何来确定飞机跑道的最小长度?

(2)如果航空母舰使用弹射系统使战斗机具有初速度v0,求飞机跑道的最小长度。

提示:(1)根据v2=2as,知飞机跑道的最小长度为s=。

(2)根据v2-=2as,知飞机跑道的最小长度为s=。

强化点(一)　对s=v0t+at2的理解及应用

任务驱动

在珠海航展上歼-10B推力矢量验证机的出现,为研制垂直起降战斗机发动机铺平了道路。

如果歼-10B在垂直升空的过程中做匀加速直线运动,其位移与运动时间的关系是什么?

提示:位移与运动时间的关系为s=v0t+at2。

[要点释解明]

1.位移公式的理解和应用

(1)位移公式

(2)公式的矢量性:公式中s、v0、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向(一般选v0的方向为正方向)。

(3)公式说明:s与t是二次函数关系,故s-t图像为通过原点的抛物线的一部分(如图所示)。

2.应用公式s=v0t+at2解题步骤

(1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向)。

(2)根据规定的正方向确定已知量的正、负,并用带有正、负号的数值表示。

(3)根据位移—时间关系式或其变形式列式、求解。

(4)根据计算结果说明所求量的大小、方向。

3.两种特殊形式