高一物理人教版2019必修第一册同步教案 专题2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系.docxVIP

专题2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系【讲】 一．讲素养目标 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道匀变速直线运动的特点及分类。 2.能够根据加速度表达式推导得出速度公式，并会用此公式解决有关问题。 3.理解运动图像的物理意义及其应用。 1.核心素养 经历探究匀变速直线运动的速度与时间关系式的推导过程，体会数学思想方法在解决物理问题中的重要作用。 2.关键能力 应用数学思想和方法解决物理问题的能力。 二．讲考点与题型 【考点一】匀变速直线运动的理解 1．定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 注意：常见的变速运动并不是严格意义上的匀变速直线运动。例如，火车在加速启动的一段时间内的运动可以近似看成是匀变速直线运动。匀变速直线运动是一种理想化模型。 2．分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加的直线运动。 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小的直线运动。 3．图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。 【例1】 (2023·湖北宜昌市一中高一期中)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　) A.匀加速直线运动的加速度是不断增大的 B.做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同的 C.任意相等时间内，加速度的变化量相等且不为零 D.任意时刻速度的变化率相同 【答案】　D 【解析】　匀变速直线运动的加速度是不变的，即任意时刻速度的变化率相同，在任意相等时间内，速度的变化量相等且不为零，故A、C错误，D正确；做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向之间没有必然联系，可能相同也可能相反，故B错误。 【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念。 【规律总结】匀变速直线运动特点：(1)运动轨迹是直线。 (2)在相等时间内的速度变化量相等，即eq \f(Δv,Δt)＝常量，即加速度恒定不变。 【变式训练】(2022-2023学年·浙江杭州高一质检)(多选)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　) A．匀变速直线运动的加速度恒定不变 B．相邻的相同时间间隔内的位移相等 C．在任何相等的时间Δt内的速度变化量Δv都相等 D．速度与运动时间成正比 【答案】　AC 【解析】　匀变速直线运动的加速度a不变，故选项A正确；由a＝eq \f(Δv,Δt)知，由于a不变，在相邻的相同时间间隔内Δv相同，速度逐渐变大或变小，则位移不相等，选项B错误，C正确；只有当初速度为零时，速度v才与运动时间t成正比，选项D错误． 【考点二】匀变速直线运动的v－t图像 (1)匀速直线运动的v－t图像是一条平行于时间轴的直线． (2)匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线，如图所示，a表示匀加速直线运动，b表示匀减速直线运动． ①v－t图线的斜率表示加速度：斜率的大小等于物体的加速度的大小，斜率的正、负表示加速度的方向． ②v－t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体的初速度． (3)v－t图线是一条曲线，则物体做非匀变速直线运动，物体在某时刻的加速度等于该时刻图线切线的斜率． 图甲中，斜率增大，物体的加速度增大，图乙中斜率减小，物体的加速度减小． 【例2】 (2021·湖南师大附中高一月考)如图所示，水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具。压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，在反作用下，水火箭快速上升，飞到一定高度后，在重力的作用下落下来。水火箭运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A.水火箭在0～t1内从静止出发做加速度增大的加速运动 B.水火箭在t1时刻到达最高点 C.水火箭在t2时刻到达最高点 D.水火箭在t2～t3内做匀减速直线运动 【答案】　C 【解析】　因为v－t图像的斜率等于加速度，可知水火箭在0～t1内从静止出发做加速度减小的加速运动，选项A错误；水火箭在0～t2时间内速度均为正值，可知此时间内一直向上运动，t2时刻到达最高点，选项B错误，C正确；水火箭在t2～t3内向下做匀加速直线运动，选项D错误。 【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念及科学思维。 【规律方法】分析v-t图像时应注意的两点 (1)加速度是否变化看有无折点：在折点位置，图线的倾斜程度改变，表示此时刻物体的加速度改变，v　-　t图像为曲线，可认为曲线上处处是折点，加速度时刻在改变． (2)速度方向是否改变看与时间轴有无交点：在与时间轴的交点位置前后，纵坐标的符号改变，表示物体的速度方向改变． 【变式训练】(多选)甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度—时间图像如图所示。由此可知(　　) A.甲和乙的初速度方向相同，大小之比为3∶1 B.在t＝4 s时，两者的瞬时速度大小相等 C.甲和乙的加速度方向相同，大小之比为3∶1 D.甲和乙的加速度方向相反，大小之比为1∶1 【答案】　AD 【解析】　甲的初速度为3