高一物理必修一 第二章第一节 学案
粤教版高中物理必修一第二章探究匀变速直线运动学案
第二章第一节探究自由落体运动学习目标1、认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素。
2、能用打点计时器或其它仪器得到相关的运动轨迹并能自主分析。
3、学会利用实验进行探索研究的本领。
学习过程一、预习指导：1、落体运动的思考：（1）、亚里士多德观点：（2）、伽利略的反驳：理论:假设亚里士多德正确（重的物体下落得快）结论1：结论2：实验：比萨斜塔实验（3）、正确的结论是：（4）、在现实生活中羽毛比铁片下落的慢的原因是：空气阻力的影响2、自由落体运动（1）、概念：（2）、特征：和二、课堂导学：※学习探究1、亚里士多德简介及其观点2、伽利略简介及其反驳：理论：假设重的物体下落得快，得出互相矛盾的两个结论实验：比萨斜塔实验3、我的探究（1）硬币和纸片从同一高度下落实验结果：快，慢，即：重的物体下落（2）纸片和纸团从同一高度下落实验结果：快，慢，即：轻重相同的物体下落不一样快（3）硬币和一枚表面贴有纸片的硬币从同一高度下落实验结果：，即：轻重不同的物体下落一样快综上所述：物体下落的快慢与重量无关4、请探究实际生活中为什么羽毛比铁片下落的慢？课本27页（1）牛顿管中有空气现象：（2）牛顿管中没有空气现象：结果分析：影响羽毛和金属片下落快慢的原因：5、记录自由落体的运动轨迹（1）、自由落体的概念：物体仅在重力作用下，由静止开始的下落运动（2）、自由落体运动的特点: 和思考：如何判断物体的运动是否属于自由落体运动？（3）、用打点计时器记录自由落体的信息纸带的分析：a 、重物在下落过程中其速度有没有变化？依据是什么？b 、请猜想s 与t 的关系是 ，还是 ？学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为（ ）.A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测（时量：5分钟 满分：10分）计分：1、关于自由落体运动说法正确的是（ ）A 、物体从静止下落的运动就叫自由落体运动B 、物体从竖直下落的运动就叫自由落体运动C 、物体只在重力作用下的运动就叫自由落体运动D 、物体只在重力作用下由静止开始的的运动就叫自由落体运动2、下列说法正确的是（ ）A 、铁球从三楼无初速度下落是自由落体运动B 、无风时，树叶的下落运动属于自由落体运动C 、忽略空气阻力，树叶和铁球从同一高度同时下落，铁球比树叶快D 、忽略空气阻力，树叶和铁球从同一高度同时下落一样快3、下列各种运动中，属于只有落体的有（ ）A 、在沿水平方向上运动的飞机上释放一物体B 、纸片在空中释放C 、初速度为零、加速度大小恒等于g 的运动D 、小铁球由静止下落，空气阻力可以忽略4、物体做自由落体运动时，物体的形状大小是否会对其运动产生影响？尝试列举生活中的实例来说明。
高中物理必修一第二章《匀变速直线运动》全章精品学案(新教材全章整理)
高中物理必修一第二章《匀变速直线运动》精品学案第1节速度变化规律一、匀变速直线运动的特点1．定义：物体加速度保持不变的直线运动．2．特点：物体的加速度大小和方向都不改变．3．分类(1)匀加速直线运动：加速度与速度方向相同；(2)匀减速直线运动：加速度与速度方向相反．[判断正误](1)物体的速度增大，则物体一定做匀加速直线运动．(×)(2)物体在一条直线上运动，若加速度恒定，则物体一定做匀变速直线运动．(√)(3)物体的加速度与速度同向，且a恒定不变，物体一定做匀加速直线运动．(√)二、匀变速直线运动的速度—时间关系1．公式速度公式：v t＝v0＋at.当初速度为零时，公式为：v t＝at.2．图像描述v-t图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，如图甲所示．a-t图像：如果以时间为横坐标，加速度为纵坐标可以得到加速度随时间变化的图像，通常称为a-t图像，如图乙所示．做匀变速直线运动的物体，其a-t图像为平行于时间轴的直线．[思考]有同学根据公式v t＝v0＋at提出“物体的加速度越大，速度一定增加得越快”的观点，你认为该说法正确吗？提示：不一定，当a与v同向时，a越大，速度会增加得越快；当a与v反向时，a越大，速度则会减小得越快．要点一匀变速直线运动的特点及v-t图像[探究导入] (1)某同学探究了小车在钩码牵引下的运动，并且用v -t 图像直观地描述了小车的速度随时间变化的规律．你能求出小车的加速度吗？(2)如图是一个物体运动的v -t 图像，物体的加速度怎样变化？该物体所做的运动是匀变速运动吗？提示：(1)如图所示，在v -t 图像上取一段时间Δt (尽可能大一些)，找出对应的Δv ，根据a ＝Δv Δt可知，直线的斜率即为小车的加速度．(2)由图像可以看出相等时间内速度的变化量不相等，变化量逐渐减小(如图)，加速逐渐减小．故该物体的运动不是匀变速运动，而是加速度逐渐减小的加速运动．1．几种直线运动的速度—时间图像(v -t 图像)2.图像关键信息说明(1)纵截距：表示物体的初速度．(2)横截距：表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动，或物体经过一段时间速度变为零．(3)与横轴的交点：表示速度为零且方向改变的时刻．(4)图线折点：表示加速度改变的时刻．(5)两图线的交点：表示该时刻两物体具有相同的速度．[易错提醒](1)v -t 图像反映的是速度随时间变化的规律，并不是物体运动的轨迹.(2)由于v -t 图像中只能表示正、负两个方向，所以它只能描述直线运动，无法描述曲线运动.[典例1] (多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v -t 图像如图所示，下列判断正确的是( )A ．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B ．两物体两次速度相同的时刻分别在第1 s 末和第4 s 末C ．乙在前2 s 内做匀加速直线运动，2 s 后做匀减速直线运动D ．2 s 后，甲、乙两物体的速度方向相反[解析] 由v -t 图像知，甲以2 m/s 的速度做匀速直线运动，乙在0～2 s 内做匀加速直线运动，加速度a1＝2 m/s2,2～6 s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1 m/s2，A错误，C 正确；t＝1 s和t＝4 s时二者速度相同，B正确；0～6 s 内甲、乙的速度方向都沿正方向，D错误．[答案]BC1.(多选)(2019·山东青岛高一期末检测)一个沿直线运动的物体的v-t图像如图所示，则下列分析正确的是()A．图像OA段表示物体做非匀变速运动，AB段表示物体静止B．图像AB段表示物体做匀速直线运动C．在0～9 s内物体的运动方向相同D．在9～12 s内物体的运动方向与0～9 s内的运动方向相反解析：v-t图像是曲线，表示物体做非匀变速直线运动，图像与t轴平行表示物体做匀速直线运动，图像是倾斜直线表示物体做匀变速直线运动，A错误，B正确；0～9 s速度始终为正值，说明速度方向不变，C正确；9～12 s速度为负值，说明速度方向与正方向相反，D正确．答案：BCD要点二对匀变速直线运动速度公式的理解及应用[探究导入]如图是物体做匀加速直线运动的速度－时间图像(v-t图像)．(1)匀变速直线运动的v-t图像与我们在数学里学的什么图像类似？(2)你能不能将图中所示的直线用一次函数的一般表达式写出来？提示：(1)一次函数图像y＝kx＋b.(2)加速度a表示斜率，v0表示与纵轴的截距，v＝v0＋at.1．公式v＝v0＋at中各量的物理意义v0是开始计时时的瞬时速度，称为初速度；v是经时间t后的瞬时速度，称为末速度；at 是在时间t 内速度的变化量，即Δv ＝at .2．公式的适用条件：做匀变速直线运动的物体．3．注意公式的矢量性公式中的v 0、v 、a 均为矢量，应用公式解题时，一般取v 0的方向为正方向，若物体做匀加速直线运动，a 取正值；若物体做匀减速直线运动，a 取负值．4．特殊情况(1)当v 0＝0时，v ＝at ，即v ∝t (由静止开始的匀加速直线运动)．(2)当a ＝0时，v ＝v 0(匀速直线运动)．[易错提醒]应用匀变速直线运动速度与时间关系式时要注意实际情况，对于匀减速直线运动，应注意物体速度减为0之后能否加速返回，若不能返回，应注意题中所给时间与物体所能运动的最长时间t ＝v 0a的关系．[典例2] 一物体从静止开始以2 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，经5 s 后做匀速直线运动，最后以大小为4 m/s 2的加速度做匀减速直线运动直至停止．求：(1)物体做匀速直线运动时的速度大小；(2)物体做匀减速直线运动到停止所用时间．[思路点拨] 解题关键是画出如下的示意图：[解析] 设思路点拨图中A →B 为匀加速直线运动，B →C 为匀速直线运动，C →D 为匀减速直线运动，BC 段的速度为AB 段的末速度，也为CD 段的初速度．(1)由速度与时间的关系式得v B ＝a 1t 1＝2×5 m/s ＝10 m/s即做匀速直线运动时的速度大小为10 m/s.(2)由v ＝v 0＋at 得t 2＝v D －v C a 2＝0－10－4s ＝2.5 s. [答案] (1)10 m/s (2)2.5 s[规律总结]速度公式v t ＝v 0＋at 与加速度定义式a ＝v t －v 0t的比较 速度公式v t ＝v 0＋at 虽然是加速度定义式a ＝v t －v 0t的变形，但两式的适用条件是不同的：(1)v t ＝v 0＋at 仅适用于匀变速直线运动．(2)a ＝v t －v 0t还可适用于匀变速曲线运动．2．对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v t ＝v 0＋at ，以下理解正确的是( )A ．v 0是时间间隔t 开始的速度，v t 是时间间隔t 内的平均速度B ．v t 一定大于v 0C ．at 在时间间隔t 内，可以是速度的增加量，也可以是速度的减少量，在匀加速直线运动中at 为正值，在匀减速直线运动中at 为负值D ．a 与匀变速直线运动的v -t 图像的倾斜程度无关解析：v 0、v t 都是瞬时速度，at 是速度的变化量，A 错，C 对；在匀加速直线运动中v t ＞v 0，在匀减速直线运动中v t ＜v 0，B 错误；在v -t 图像中，v -t 图像的斜率表示加速度，D 错误．答案：C3．火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8 km/h,1 min 后变成了54 km/h ，又需经多少时间，火车的速度才能达到64.8 km/h?解析：三个不同时刻的速度分别为v 1＝10.8 km/h ＝3 m/s 、v 2＝54 km/h ＝15 m/s 、v 3＝64.8 km/h ＝18 m/s时间t 1＝1 min ＝60 s所以加速度a ＝v 2－v 1t 1＝15－360m/s 2＝0.2 m/s 2， 由v 3＝v 2＋at 2可得时间t 2＝v 3－v 2a ＝18－150.2s ＝15 s. 答案：15 s匀变速直线运动速度与时间关系的实际应用——“刹车问题”实际交通工具刹车后，在摩擦力作用下的运动可认为是匀减速直线运动，且此运动过程不可逆，即当速度减小到零时，车辆就会停止运动， 不会反向加速．解答此类问题的常规思路是：(1)先确定刹车时间．若车辆从刹车到速度减到零所用的时间为T ，则刹车时间为T ＝v 0a. (2)将题中所给出的已知时间t 与T 比较．若T <t ，则在利用公式v t ＝v 0－at 进行计算时，公式中的时间应为T ；若T >t ，则在利用以上公式进行计算时，公式中的时间应为t .磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s 2，假设列车行驶在平直轨道上，则2 min 后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432 km/h ，如果以0.8 m/s 2的加速度减速进站，求减速160 s 时速度为多大？解析：取列车运动方向为正方向列车2 min 后的速度v ＝v 10＋a 1t 1＝0＋0.6×2×60 m/s ＝72 m/s.列车匀速运动的速度v 20＝432 km/h ＝120 m/s.列车进站过程减速至停止的时间t 0＝v 20a 2＝1200.8s ＝150 s 所以列车减速160 s 时已经停止运动，速度为零．答案：72 m/s 01．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是( )A ．是加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动B ．是速度不变、加速度变化的直线运动C ．是速度随时间均匀变化、加速度也随时间均匀变化的直线运动D ．当速度不断减小时，其位移也一定不断减小解析：匀变速直线运动是速度均匀变化，而加速度不变的直线运动，故A 正确，B 、C 错误；当物体沿正方向做匀减速运动时，速度减小，但位移增大，故D 错误．答案：A2．(多选)在运用公式v t ＝v 0＋at 时，关于各个物理量的符号下列说法中正确的是( )A ．必须规定正方向，式中的v t 、v 0、a 才取正、负号B ．在任何情况下a >0表示加速运动，a <0表示做减速运动C ．习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向，a >0表示做加速运动，a <0表示做减速运动D ．v 的方向总是与v 0的方向相同解析：习惯上我们规定v 0的方向为正方向，当a 与v 0方向相同时a 取正号，a 与v 0方向相反时a 取负号，像这种规定我们一般不做另外的声明，但不说不等于未规定，所以A 、C 正确，B 错误；由v t ＝v 0－at 可以看出v t 的方向与v 0方向有可能相反，D 错误．答案：AC3.(多选)质点做直线运动的v -t 图像如图所示，则下列说法正确的是( )A ．在前4 s 内质点做匀变速直线运动B ．在1～3 s 内质点做匀变速直线运动C ．3 s 末质点的速度大小为5 m/s ，方向与规定的正方向相反D ．1～2 s 内与2～3 s 内质点的加速度方向相反解析：由图像知，前4 s 内质点的加速度发生变化，不是匀变速直线运动，故A 项错；1～3 s 内质点加速度不变，故B 项对；3 s 末质点的速度为－5 m/s ，故C 项对；1～2 s 内加速度为负，2～3 s 内加速度也为负，故D 项错．答案：BC4．2018年4月12日上午10时，解放军海上阅兵式在南海举行， “辽宁舰”号航母等48艘战舰、76架战机，分列7个舰艇作战群、10个空中梯队接受检阅．若“辽宁舰”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“歼－15”型战斗机在跑道上加速时产生的最大加速度为6.0 m/s 2，起飞的最小速度是70 m/s ，弹射系统能够使飞机所具有的最大速度为40 m/s ，则飞机起飞至少需要加速的时间是 ( )A ．3 sB ．4 sC ．5 sD ．6 s解析：由v t ＝v 0＋at 得t ＝v t －v 0a ＝70－406s ＝5 s. 答案：C5．(2019·陕西西安四校高一期末联考)在某汽车4S 店，一顾客正在测试汽车加速、减速性能．汽车以36 km/h 的速度匀速行驶，现以0.6 m/s 2的加速度加速，则 10 s 后速度能达到多少？若汽车以－0.6 m/s 2的加速度滑行，汽车到停下来需多长时间？解析：初速度v 0＝36 km/h ＝10 m/s ，加速度a 1＝0.6 m/s 2，a 2＝－0.6 m/s 2，v 2＝0. 由速度公式得v 1＝v 0＋a 1t 1＝10 m/s ＋0.6 m/s 2×10 s ＝16 m/s ，汽车开始滑行到停下来所用时间由v 2＝v 0＋a 2t 2得：t 2＝v 2－v 0a 2＝0－10－0.6s ≈16.7 s. 答案：16 m/s 16.7 s[A 组 素养达标]1．下列关于匀变速直线运动的说法正确的是()A．匀加速直线运动的速度一定与时间成正比B．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动解析：匀变速直线运动的速度是时间的一次函数，但不一定成正比，若初速度为零则成正比，所以A错；加速度的正、负仅表示加速度方向与规定的正方向相同还是相反，是否是减速运动还要看速度的方向，速度与加速度反向则为减速运动，所以B错；匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，所以C对；加速度恒定，初速度与加速度方向相反的直线运动中，速度就是先减小再增大的，所以D错．答案：C2．一个质点做直线运动，其速度随时间变化的函数关系为v＝kt，其中k＝0.3 m/s2.下列说法正确的是()A．质点做匀速直线运动B．质点的速度变化量大小是0.3 m/sC．质点做匀加速直线运动D．质点的初速度为0.3 m/s解析：因为质点的速度随时间均匀变化，所以质点做匀加速直线运动，加速度a＝0.3 m/s2.答案：C3．有两个做匀变速直线运动的质点，下列说法中正确的是()A．经过相同的时间，速度大的质点加速度必定大B．若初速度相同，速度变化大的质点加速度必定大C．若加速度相同，初速度大的质点末速度一定大D．相同时间内，加速度大的质点速度变化必定大解析：由v t＝v0＋at可知，v t的大小除与t有关之外，还与v0和a有关，所以v t大的其a未必一定大，故A错误；速度的变化Δv＝v t－v0＝at，由于不知道时间的关系，故B错误；若a相同，由于t未知，所以也无法判断v t的大小，故C错误；若t相同，则Δv＝v t－v0＝at，a大的Δv一定大，故D正确．答案：D4．一物体做匀加速直线运动，已知它的加速度为2 m/s2，那么在任何1 s内()A．物体的末速度一定等于初速度的2倍B．物体的末速度一定比初速度大2 m/sC．物体的初速度一定比前1 s的末速度大2 m/sD ．物体的末速度一定比前1 s 的初速度大2 m/s解析：在任何1 s 内物体的末速度一定比初速度大2 m/s ，故A 错误，B 正确．某1 s 初与前1 s 末为同一时刻，速度相等，故C 错误．某1 s 末比前1 s 初多2 s ，所以速度的变化量Δv ＝4 m/s ，故D 错误．答案：B5．一小球在斜面上从静止开始匀加速滚下，进入水平面后又做匀减速直线运动，直至停止．在如图所示的v -t 图像中哪个可以反映小球的整个运动过程(v 为小球运动的速率)( )解析：A 、B 中的最后阶段表示的是匀速运动，所以A 、B 错；D 项中最后阶段表示匀加速直线运动，所以D 错；C 表示的恰为题干中小球的运动．答案：C6.如图所示是一物体做匀变速直线运动的v -t 图像，由图可知物体( )A ．初速度为0B ．2 s 末的速度大小为3 m/sC ．5 s 内的位移为0D ．加速度的大小为1.5 m/s 2解析：由题图可知，物体的初速度v 0＝5 m/s ，末速度v t ＝0，由公式v t ＝v 0＋at 可得a ＝0－5 m/s 5 s＝－1 m/s 2，A 、D 错误．由题图知，2 s 末物体的速度大小为3 m/s ，B 正确．由于5 s 内v -t 图像面积不为零，所以C 错误．答案：B7．一辆沿直线匀加速行驶的汽车，经过路旁两根电线杆共用时5 s ，汽车的加速度为2 m/s 2，它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s ，则汽车经过第1根电线杆时的速度为( )A ．2 m/sB ．10 m/sC ．2.5 m/sD ．5 m/s解析：根据v t ＝v 0＋at ，得v 0＝v t －at ＝15 m/s －2×5 m/s ＝5 m/s ，D 正确．答案：D8．歼-20飞机在第11届中国国际航空航天博览会上进行飞行展示，这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相．在某次短距离起飞过程中，战机只用了10 s 就从静止加速到起飞速度288 km/h ，假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动，则它的加速度大小为( )A ．28.8 m/s 2B ．10 m/s 2C ．8 m/s 2D ．2 m/s 2解析：飞机末速度v t ＝288 km/h ＝80 m/s ，飞机做初速度为零的匀加速直线运动，根据公式v t ＝v 0＋at 可知v t ＝at ，即a ＝v t t ＝80 m/s10 s＝8 m/s 2，选项C 正确．答案：C9．一颗子弹以600 m/s 的水平初速度击中一静止在光滑水平面上的木块，经过0.05 s 穿出木块时子弹的速度变为200 m/s.(1)若子弹穿过木块的过程中加速度恒定，求子弹穿过木块时加速度的大小和方向． (2)若木块在此过程中产生了恒为200 m/s 2的加速度，则子弹穿出木块时，木块获得的速度的大小为多少？解析：(1)设子弹的初速度方向为正方向，对子弹有 v 0＝600 m/s ，v t ＝200 m/s ，t ＝0.05 s. 由v t ＝v 0＋at 得a ＝v t －v 0t ＝200－6000.05 m/s 2＝－8×103 m/s 2负号表示a 的方向与子弹初速度的方向相反． (2)设木块获得的速度为v ′，则 v ′＝a ′t ＝200 m/s 2×0.05 s ＝10 m/s.答案：(1)8×103 m/s 2 方向与初速度方向相反 (2)10 m/s[B 组 素养提升]10．(多选)一物体做匀变速直线运动．当t ＝0时，物体的速度大小为12 m/s ，方向向东；当t ＝2 s 时，物体的速度大小为8 m/s ，方向仍向东．当物体的速度大小变为2 m/s 时，t 为( )A ．3 sB ．5 sC ．7 sD ．9 s解析：由题意可得物体运动的加速度a ＝8－122m/s 2＝－2 m/s 2.若速度大小为2 m/s 时，方向向东，则由v t ＝v 0＋at 解得t ＝v t －v 0a ＝2－12－2s ＝5 s ；若速度大小为2 m/s 时，方向向西，则t ＝v t －v 0a ＝－2－12－2s ＝7 s.答案：BC11．(多选)给滑块一初速度v 0，使它沿足够长的光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为a ，当滑块速度大小变为v 02时，所用时间可能是( )A.v 04a B.v 02a C.3v 02aD.3v 0a解析：以初速度方向为正方向，当末速度与初速度方向相同时，v 02＝v 0－at ，得t ＝v 02a ；当末速度与初速度方向相反时，－v 02＝v 0－at ′，得t ′＝3v 02a，B 、C 正确．答案：BC12．卡车原来以10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2 m/s 时，交通灯转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12 s ．求：(1)减速与加速过程中的加速度大小； (2)开始刹车后2 s 末及10 s 末的瞬时速度． 解析：(1)设加速过程的时间为t ，依题意有 2t ＋t ＝12 s 得t ＝4 s所以减速过程的加速度a 1＝v 2－v 12t ＝2－108m/s 2＝－1 m/s 2加速过程的加速度a 2＝v 3－v 2t ＝10－24 m/s 2＝2 m/s 2.(2)刹车后2 s 末的速度v ＝v 0＋a 1t 1＝10 m/s ＋(－1)×2 m/s ＝8 m/s 10 s 末的速度v ′＝v 2＋a 2t ′＝2 m/s ＋2×(10－8) m/s ＝6 m/s. 答案：(1)1 m/s 2 2 m/s 2 (2)8 m/s 6 m/s[C 组 学霸冲刺]13．一辆汽车在平直的公路上从静止开始运动，先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动，最后停止．从汽车启动开始计时，下表记录了汽车某些时刻的瞬时速度，根据数据可判断出汽车运动的v -t 图像是( )解析：由题中表格里的数据可得汽车做匀加速直线运动的加速度a 1＝6.0－3.02.0－1.0 m/s 2＝3m/s 2，故汽车做匀加速直线运动的时间t 1＝va 1＝4 s ，选项B 、D 错误；当汽车做匀减速直线运动时a 2＝3.0－9.011.5－10.5m/s 2＝－6 m/s 2，故汽车做匀减速直线运动的时间t 2＝－va 2＝2 s ，故选项A 错误，选项C 正确．答案：C第2节 位移变化规律一、匀变速直线运动的位移—时间关系 1．位移在v -t 图像中的表示如图所示，做匀变速直线运动的物体的位移大小可以用v -t 图像中的图线和时间轴包围的梯形的面积来表示．2．位移与时间的关系 (1)推导：⎭⎪⎬⎪⎫面积大小等于位移大小：s ＝12(v 0＋v t )×t 速度公式：v t ＝v 0＋at ―→s ＝v 0t ＋12at 2.(2)特例：如果匀变速直线运动的初速度为零，公式可简化为s ＝12at 2.[判断正误](1)位移公式s ＝v 0t ＋12at 2仅适用于匀加速直线运动. (×)(2)初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越大. (×) (3)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关. (√) 二、匀变速直线运动的位移—速度关系1．速度与位移关系式：v 2t －v 20＝2as .2．推导：3．速度与位移关系的应用条件：所研究的问题中，已知量和未知量都不涉及时间． [思考]如果你是机场跑道设计师，若已知飞机的加速度为a ，起飞速度为v t ，你应该如何来设计飞机跑道的长度？提示：根据公式v 2t －v 20＝2as得v 2t ＝2aL ，所以L ＝v 2t 2a ，即应使飞机跑道的长度大于v 2t2a.要点一 匀变速直线运动位移公式的理解及应用[探究导入] (1)甲同学把物体的运动分成几个小段，如图甲所示，每段位移≈每段起始时刻速度×每段的时间＝对应矩形面积．所以，整个过程的位移≈各个小矩形面积之和．乙同学把运动过程分为更多的小段，如图乙所示，各小矩形的面积之和可以表示物体在整个过程的位移．比较以上两种分法，哪种更能精确的表示物体运动的位移？(2)结合甲、乙两同学的做法，丙同学认为，当Δt →0时，各矩形面积之和趋近于v -t 图线下面的面积(如图丙)．试根据梯形面积推导匀变速直线运动的位移公式．提示：(1)乙同学的做法更能精确的表示物体运动的位移． (2)由图可知：梯形OABC 的面积S ＝(OC ＋AB )×OA 2，代入各物理量得：s ＝12(v 0＋v t )t ，又v t ＝v 0＋at ，得s ＝v 0t ＋12at 2.1．公式的适用条件：位移公式s ＝v 0t ＋12at 2只适用于匀变速直线运动．2．公式的矢量性：s ＝v 0t ＋12at 2为矢量公式，其中s 、v 0、a 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向．一般选v 0的方向为正方向．(1)匀加速直线运动中，a 与v 0同向，a 取正值；匀减速直线运动中，a 与v 0反向，a 取负值．(2)若位移的计算结果为正值，说明位移方向与规定的正方向相同；若位移的计算结果为负值，说明位移方向与规定的正方向相反．3．两种特殊形式(1)当v 0＝0时，s ＝12at 2，即由静止开始的匀加速直线运动，位移s 与t 2成正比．(2)当a ＝0时，s ＝v 0t ，此即为匀速直线运动的位移公式．[典例1] 一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a ＝2 m/s 2，求：(1)第5 s 末物体的速度多大？ (2)前4 s 的位移多大？ (3)第4 s 内的位移多大？[解析] (1)第5 s 末物体的速度由v 1＝v 0＋at 1 得v 1＝0＋2×5 m/s ＝10 m/s. (2)前4 s 的位移由s 1＝v 0t 1＋12at 21得s 1＝0＋12×2×42 m ＝16 m.(3)物体第3 s 末的速度v 2＝v 0＋at 2＝0＋2×3 m/s ＝6 m/s则第4 s 内的位移s 2＝v 2t 3＋12at 23＝6×1 m ＋12×2×12m ＝7 m. [答案] (1)10 m/s (2)16 m (3)7 m1．(2019·陕西渭南尚德中学高一第一学期物理月考)某物体做匀变速直线运动的位移跟时间的关系式是s ＝0.5t ＋t 2，则该物体 ( )A ．初速度为1 m/sB ．加速度为1 m/s 2C ．前2 s 内位移为5 mD ．第2 s 内位移为5 m解析：根据位移时间公式s ＝v 0t ＋12at 2与s ＝0.5t ＋t 2比较系数可得v 0＝0.5 m/s ，a ＝2 m/s 2，故A 、B 错误；前2 s 内位移为s 1＝(0.5×2＋22)m ＝5 m ，故C 正确；第2 s 内位移为s 2＝(0.5×2＋22－0.5×1－12)m ＝3.5 m ，故D 错误．答案：C2．(2019·辽宁葫芦岛第一中学高一上学期第一次月考)一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢前端的站台上，观测到第一节车厢通过他历时2 s ，全部列车车厢通过他历时6 s ，则此列车的车厢数目为( )A ．7节B ．8节C ．9节D ．10节解析：设一节车厢的长度为L ，火车从静止开始做匀加速直线运动，第一节车厢经过他历时为：t 1＝2 s ，由位移和时间的关系列出方程可得：L ＝12at 21＝12a ·22＝42a ①，然后再列t 2＝6秒内位移s表达式：s＝12at22＝362a②，由①②两式解得：s＝9L即火车共有9节车厢，故C正确．答案：C要点二位移—速度关系式的理解及应用[探究导入]在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．造成追尾的主要因素是超速和精力不集中，如图所示是交警在处理一起事故．(1)交警同志在干什么呢？他们这样做的目的是什么？(2)为什么通过测量刹车距离就能知道是否超速？提示：(1)他们在测量刹车距离，目的是看看车是否超速．(2)因为速度和位移存在一定的关系，即v2t－v20＝2as.1．适用条件速度与位移的关系v2t－v20＝2as仅适用于匀变速直线运动．2．意义公式v2t－v20＝2as反映了初速度v0、末速度v t、加速度a、位移s之间的关系，当其中三个物理量已知时，可求另一个未知量．3．公式的矢量性公式中v0、v t、a、s都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选v0方向为正方向．(1)物体做加速运动时，a取正值，做减速运动时，a取负值．(2)s>0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；s<0，说明位移的方向与初速度的方向相反．4．两种特殊形式(1)当v0＝0时，v2＝2as.(初速度为零的匀加速直线运动)(2)当v＝0时，－v20＝2as.(末速度为零的匀减速直线运动)[典例2]某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动，速度由5 m/s增加到10 m/s时位移为s.则当速度由10 m/s增加到15 m/s时，它的位移是()A.52s B.53s C ．2sD ．3s[解析] 由v 2t －v 20＝2as 得102－52＝2as ①，152－102＝2as ′②，联立①②得s ′＝53s ，故选项B 正确．[答案] B [易错警示]应用位移—速度关系的两点注意(1)若不涉及时间，优先选用v 2t －v 20＝2as .(2)选用v 2t －v 20＝2as .要注意符号关系，必要时应对计算结果进行分析，验证其合理性．3．(2019·南京市第十二中月考)一物体从A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达B 点时速度为v ，再运动到C 点时的速度为2v ，则AB 与BC 的位移大小之比为( )A ．1∶3B ．1∶4C ．1∶2D ．1∶1解析：对AB 过程，由变速直线运动的速度与位移的关系式可得v 2＝2as AB ，解得s AB ＝v 22a ，对BC 过程可得(2v )2－v 2＝2as BC ，解得s BC ＝3v 22a，所以AB 与BC 的位移大小之比为1∶3，故A 正确．答案：A4．(2019·江西南昌八一中学、洪都中学高一联考)酒后驾车严重威胁交通安全．其主要原因是饮酒后会使人的反应时间(从发现情况到实施操作制动的时间)变长，造成反制距离(从发现情况到汽车停止的距离)变长，假定汽车以20 m/s 的速度匀速行驶，刹车时汽车的加速度大小为10 m/s 2，正常人的反应时间为0.5 s ，饮酒人的反应时间为1.5 s ，试问：(1)驾驶员正常的反制距离是多少米？(2)饮酒的驾驶员的反制距离比正常时多了多少米？解析：(1)在反应时间内汽车做匀速直线运动为： s 1＝v 0t 1＝20×0.5 m ＝10 m 汽车减速的距离为：2as 2＝v 2t －v 20 代入数据解得： s 2＝0－2022×(－10)m ＝20 m驾驶员正常的反制距离：s 1＋s 2＝30 m ；(2)饮酒的驾驶员的反制距离比正常时，主要是反应时间多1 s ，所以反制动距离比正常多：Δs ＝v 0Δt ＝20×1 m ＝20 m.答案：(1)30 m (2)20 m“数形结合法”的应用——利用v -t 图像求物体的位移根据“无限分割”“逐渐逼近”的思想可以利用v -t 图像与t 轴所围面积表示位移．这就提供了一种利用图像计算位移的方法，常称为数形结合法，应用时注意以下几点：(1)v -t 图像与t 轴所围的“面积”表示位移的大小．(2)面积在t 轴以上表示位移是正值，在t 轴以下表示位移是负值． (3)物体的总位移等于各部分位移(正、负面积)的代数和． (4)物体通过的路程为t 轴上、下“面积”绝对值的和．某一做直线运动的物体的v -t 图像如图所示，根据图像求：(1)0～4 s 内，物体距出发点的最远距离； (2)前4 s 内物体的位移； (3)前4 s 内物体通过的路程． 解析：(1)物体距出发点最远的距离 s m ＝12v 1t 1＝12×4×3 m ＝6 m.(2)前4 s 内的位移s ＝s 1－s 2＝12v 1t 1－12v 2t 2＝12×4×3 m －12×2×1 m ＝5 m.(3)前4 s 内通过的路程x ＝s 1＋s 2＝12v 1t 1＋12v 2t 2＝12×4×3 m ＋12×2×1 m ＝7 m.答案：(1)6 m (2)5 m (3)7 m1．根据匀变速直线运动的位移公式s ＝v 0t ＋at 22，关于做匀加速直线运动的物体在t 秒。
高一物理必修一第二章教案
高一物理必修一第二章教案第二章：匀变速直线运动的研究第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律三维目标1. 能熟练使用打点计时器。
2.会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。
3.会处理纸带求各点瞬时速度。
4.会设计表格并用表格处理数据。
5.会用v-t图像处理数据，表示运动规律6.掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。
二、过程与方法1. 初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。
2.经历实验过程，及时发现问题并做好调整。
3.初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
三、情感态度与价值观：1. 体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。
2.培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
教学重点１．图象法研究速度随时间变化的规律。
２．对运动的速度随时间变化规律的探究。
教学难点对实验数据的处理规律的探究。
教具准备学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、实物投影仪课时安排２课时设计思路在学生明确实验目的和实验原理的基础上，设计探究的流程步骤：实验——处理数据——作出速度—时间图象——分析寻找小车的运动规律。
教学过程【教师提出问题】探究目的：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。
【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能：变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。
可结合速度图象描述猜想。
【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测速度。
【实验】问题一：打点计时器结构如何？问题二：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？步骤：1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。
3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。
第一学期学期人教版高一物理必修1第二章第一节《匀变速直线运动规律》学案
第一学期学期人教版高一物理必修1第二章第一节《匀变速直线运动规律》学案第一节 匀变速直线运动规律班别 姓名 学号学习目的: 知道匀变速直线运动的速度及位移基本规律，会运用公式剖析计算有关效果。
学习重点：推导和了解匀变速直线运动的速度及位移公式，并能用公式处置相关效果。
学习难点: 对各公式的了解及运用一 课前小测〔每空5’，计算题10’〕1由减速度的定义公式a ＝_________，变形t=________,某时辰的瞬时速度t v ＝___________2.关于匀变速直线运动，它的平均速度可以由初速度和末速度来表示，即v =___________。
3某自行车运发动从终点动身，经过5s 到达10m/s ，求该运发动的减速度以及还要经过多长时间才可以到达最大速度14m/s.〔假定这段时间为匀变速直线运动〕二 新课梳理匀变速直线运动的规律主要包括1。
速度与时间变化的规律，详细有公式来表达，即t v ＝___________2．位移随时间变化的规律，有以下公式可以计算位移s=___________〔包括平均速度〕=___________〔包括初末速度〕= ___________〔包括初速度及减速度〕3.一个有用的推论：从速度公式及位移公式动身消去时间t ，可得：2202t v v as -=三 例题精讲〔每题10’〕例一．汽车正以72km/h 的速度行进，遇到阻碍，紧急刹车，减速度大小为5m/2s ，需求多长时间汽车才可以停下？例二．某物体的初速度为3m/s ，以1 m/2s 的减速度做匀减速直线运动。
画出它的v-t 图像，并在图像中求出前三秒的位移四 课堂练习〔共20’。
每问10’〕某物体的初速度为3 m/s ，以－1 m/s2的减速度做匀减速直线运动。
画出它的v-t 图像，并在图像中求出前三秒的位移，前5s 的位移以落第5s 初到第6s 末的位移。
五 课后练习〔每题10’，需写出解题进程〕1．摩托车从运动末尾，以a l =1．6m/s 2的减速度沿直线匀减速行驶了t l =4s 后，又以a 2=1．2m ／s 2的减速度沿直线匀减速行驶t 2=3s ，然后做匀速直线运动，摩托车做匀速直线运动的速度大小是多少2．矿井里的升降机从运动末尾作匀减速运动，经过3s ，它的速度到达3m ／s ，然后作匀速运动，经过6s 后，作匀减速运动，再经3s 中止。
高中物理必修1课堂学案配套课件第二章 学案1
目
开 关
的__指___向___表示力的方向，___箭__头__(或__箭__尾___) __表示力的
作用点，线段所在的直线叫做力的作用线．这种表示力
的方法叫做力的图示． 5．力的示意图：只需要表示出力的__方__向___和__作__用___点___的
线段．
知识·储备区
学案 1
6．重力：由于__地 ___球__的__吸__引___而使物体受到的力，叫做重
物体的重心．____形__状__规__则____、___质__量__均__匀____分布的物
体的重心在几何中心上．
学习·探究区
学案 1
一、力和力的图示
本 学
[问题设计]
案 栏
做一做，看看会发生什么现象，说明力有哪些作用效果，
目
开 并总结力的定义．
关
1． 小钢球在较光滑的玻璃板上做直线
运动，在小钢球的正前方放一磁铁
知识·储备区
学案 1
3．力是物体与物体之间的一种___相__互__作__用____；力能使物体
的__运__动__状__态_____或___体__积__和__形__状___发生改变．
本 学
4．力的图示：用一根带箭头的线段来表示力，线段按一定
案 栏
___比__例__(标 ___度__) ___画出，它的___长__短___表示力的大小，它
本
力．重力的大小可以用公式 G＝___m__g___表示，其中 g
学
案 栏
＝9.8 m/s2，重力的大小通常简称为___物__重_____．
目 开
7．重心：在研究重力对一个物体的作用效果时，可以认为
关
物体__各__部__分__所__受__的__重__力__作__用___集__中__于__一__点__，这一点叫做
高一物理必修一第二章教案5篇
高一物理必修一第二章教案5篇教学是一种创造性劳动。
写一份优秀教案是设计者教育思想、智慧、动机、经验、个性和教学艺术性的综合体现。
这里由小编给大家分享高一物理必修一第二章教案，方便大家学习。
高一物理必修一第二章教案篇1教学目标：1、知道什么是曲线运动;2、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的;3、知道物体做曲线运动的条件。
教学重点：1、什么是曲线运动2、物体做曲线运动的方向的确定3、物体做曲线运动的条件教学难点：物体做曲线运动的条件教学时间：1课时教学步骤：一、导入新课：前边几章我们研究了直线运动，下边同学们思考两个问题：1、什么是直线运动?2、物体做直线运动的条件是什么?在实际生活中，普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。
二、新课教学1、曲线运动(1)几种物体所做的运动a：导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动;b：归纳总结得到：物体的运动轨迹是曲线。
(2)提问：上述运动和曲线运动除了轨迹不同外，还有什么区别呢?(3)对比小车在平直的公路上行驶和弯道上行驶的情况。
学生总结得到：曲线运动中速度方向是时刻改变的。
过渡：怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?2：曲线运动的速度方向(1)情景：a：在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;b：撑开的带着水的伞绕伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。
(2)分析总结得到：质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
(3)推理：a：只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化，就表示速度矢量发生了变化。
b：由于做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动。
过渡：那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?3：物体做曲线运动的条件(1)一个在水平面上做直线运动的钢珠，如果从旁给它施加一个侧向力，它的运动方向就会改变，不断给钢珠施加侧向力，或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁，钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。
必修一第二章第1节物质的分类
必修一第二章第1节物质的分类课前预习学案一、 预习目标：预习物质分类的方法和意义；初步掌握胶体的定义和主要性质 .二、 预习内容：（一） 常用的的物质分类法1、 交叉分类法：对同一物质按不同的标准分类 ,如对Na 2CO 3 、Na 2SO 4、、K 2CO 3、K 2SO 4四种盐分类 .（1） 以组成其中的阳离子为标准分类：_______________盐和_______________盐.（2） 以组成其中的阴离子为标准分类：_______________盐和_______________盐.（二）1(1 )中所得的体系 . (2 )分散质：分散剂：(3) 分类a b 溶液：分散质粒子小于胶体：分散质粒子介于浊液：分散质粒子大于2、 胶体的制备和性质(1 )Fe(OH)3水中参加1~2mlFeCl 3饱和溶液 .继续煮沸至||溶液呈________色 ,停止加热 ,所得液体就是Fe(OH)3胶体 .反响方程式：__________________________________________ -(2)胶体的性质a 丁达尔效应含义：________________________________________________作用：是区分______和________的一种常用物理方法 .b 介稳性含义：__________________________________________________________原因：____________________________________________________________课内探究学案一、学习目标1、了解分类法对化学科研和化学学习的重要作用 ,能根据物质的组成和性质对物质进行分类；2、了解分散系的概念 ,理解胶体的概念 ,掌握Fe(OH)3胶体的制备方法；3、了解胶体所具有的性质和应用 .物质重点：常用分类方法；分散系胶体的概念.二、学习过程(一)简单分类法及其应用1、分类的作用(1 )分类对生产生活以及学习有什么意义?(2 )你能对你学过的化学物质和化学反响进行分类吗?(3 )请举出一些应用分类法的例子,分类的目的和意义是什么?2、常用分类方法(1 )交叉分类法的分类标准是什么?请举出实例.(3 )书写钙、碳及其化合物相互转化的方程式,结合树状分类法,你发现了什么样的规律?能用图来表示酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系吗?(二)分散系及其分类1、分散系的概念(1 )分散系的概念是什么?你能举出几种分散系的实例吗?(2 )分散系的分类标准是什么?可以分成哪些类?2、胶体(1 )什么是胶体?胶体区别于其他分散系的本质特征是什么?(2 )胶体、溶液和浊液哪一个更稳定?(3 )如何制备Fe(OH)3胶体?对试剂和反响条件都有什么样的要求?(3 )照射Fe(OH)3胶体、硫酸铜溶液和过滤后的泥水都有什么样的现象?(4 )什么是丁达尔效应?它的实质是什么?(5)你知道生活中的哪些现象属于丁达尔效应吗?(6 )区别胶体和溶液的常用方法是什么?你能用简练准确的语言描述出来吗?如果是硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体,最||简单的区分方法是什么?(7 )通过学习你了解到了胶体都具有什么样的性质?和溶液、胶体相比,胶体都有哪些独特的性质?(三)当堂检测：1、请对以下5中酸进行分类：盐酸(HCl )硫酸(H2SO4)硝酸(HNO3)磷酸(H3PO4)和氢硫酸(H2S) ,并说出分类的方法和依据.2、对于混合物,你能从哪些方面对它们进行分类?举例说明.3、完成以下表格4、当光束通过以下分散系时,可能产生丁达尔效应的是( )A NaCl溶液B Fe(OH)3胶体C 盐酸D 稀豆浆5、胶体区别于其他分散系的本质特征是什么?举例说明胶体的应用.课后练习1. 根据某种共性 ,可将CO2、SO2归为一类氧化物 ,以下物质中与它们属于同一类的是A. CaCO3B. SO3C. CuOD. KMnO42. 以下物质中属于纯洁物、化合物、无机化合物、盐、钙盐的是A. 石灰石B. Ca(OH)2C. CaCO3D. CH43. Na2CO3俗名纯碱 ,下面是对纯碱采用不同分类法的分类 ,不正确的选项是A．Na2CO3是碱 B．Na2CO3是盐C．Na2CO3是钠盐 D．Na2CO3是碳酸盐4. 以下分散系最||稳定的是A．悬浊液B．乳浊液C．胶体 D．溶液5. NaCl溶于水形成溶液 ,如果NaCl分散在汽油中 ,形成的分散系是A．溶液 B．悬浊液 C．乳浊液 D．胶体6. 以下别离物质的方法中 ,根据粒子大小进行别离的是A. 萃取B. 结晶法C. 沉降D. 渗析7. 根据(中|央 )电视台|报道 ,近年来 ,我国的一些沿江或沿海城市屡次出现大雾天气 ,致使高速公路关闭 ,航班停飞 .雾属于以下分散系中的A. 溶液B. 悬浊液C. 乳浊液D. 胶体A. 3Fe +2O2 = Fe3O4B. CO2 + C = 2COC. NH4HCO3 =NH3↑ + H2O + CO2↑D. CaCO3 + CO2 + H2O = = Ca(HCO3)29. 以下反响不属于置换反响的是A. CuO + H2 =Cu + H2OB. C + 2CuO = 2Cu + CO2 ↑C. Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3 CO2D. Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu10. 组成中含有氢氧根的盐叫做碱式盐 ,酸根中含有氢元素的盐叫做酸式盐 ,以下盐中 ,既不是碱式盐 ,也不是酸式盐的是A. NaHSO4B. Cu2(OH)2CO3C. Ca(HCO3)2D. NH4NO311. 现有以下10种物质：① H2O 、②空气、③Mg、④ CaO 、⑤ H2SO4、⑥ Ca(OH)2、⑦ CuSO4· 5H2O 、⑧碘酒、⑨乙醇、⑩ NaHCO3 .其中 ,属于混合物的是 (填序号 ,下同 )；属于氧化物的是；属于酸的是；属于碱的是；属于盐的是；属于有机物的是 .探究学案当堂检测答案：1、提示：含有氢原子个数和是否含有氧元素2、提示：从物质的组成、性质进行分类4、BD5、胶体的本质特征是胶体粒子的大小在1~100nm之间应用：明矾净水、石膏或盐卤使豆浆变成豆腐。
高中物理第2章第1节速度变化规律教案鲁科版必修第一册
第1节速度变化规律[学生用书P20]一、 匀变速直线运动的特点1 .定义：物体的加速度保持不变的直线运动.2 .特点：物体在直线运动过程中，加速度的大小和方向都不改变，即加速度为一恒量. ______3 .分类(1) 匀加速直线运动：加速度与速度方向相同，速度增大. ___ (2) 匀减速直线运动：加速度与速度方向相反，速度减小. ___ 二、 匀变速直线运动的速度一时间关系 1 .速度公式：v t = v o + at . 2 .对速度公式的理解：设初速度v o 的方向为正方向.(1) 当a >0时，a 与v o 方向相同，物体做匀加速直线运动. (2) 当a <0时，a 与v o 方向相反，物体做匀减速直线运动.(3) 当v o = 0时，公式可简化为 v t = at ，此时v t 与a 的方向总是相同的. 3 .匀变速直线运动的 v — t 图像(1) 图像的作法：取时间t 为横坐标，速度 v 为纵坐标，在坐标纸上描出与 t 、v 相对应的点，将各点连接起来便得到v — t 图像.(2) 图像的意义：直观地描述速度v 随时间t 的变化规律.可以根据图像求出物体某时刻的运动速度的大小和方向，也可以根据图像求岀物体达到某速度所需要的时间. _____思维辨析(1) 加速度不变的运动就是匀变速直线运动. ( )(2) 匀变速直线运动的加速度不变.() (3) 速度增加的直线运动是匀加速直线运动.()(4) 公式v = v o + at适用于任何做直线运动的物体. ()(5) 公式v = v o + at既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动. ()提示：⑴X (2) V (3) X (4) X (5) V基础理解(1) 你坐在直线行驶的汽车中，能看到：汽车启动时，速度计的指针顺时针方向转动；刹车时，速度计的指针逆时针方向转动•那么，如何根据此现象判断汽车的运动是不是匀变速直线运动呢？(2) 在匀变速直线运动中，物体的速度方向是否可以改变？加速度方向呢？请分析如图所示的速度一时间图像对应物体的运动情况.提示：(1)若速度计的指针随时间均匀变化，则汽车做的是匀变速直线运动；若速度计的指针随时间变化不均匀，则汽车做的不是匀变速直线运动.(2)速度方向可以改变，加速度方向不变.图像表示物体做匀变速直线运动：它在0〜11时间段内的速度逐渐减小，该段时间内物体做匀减速直线运动；t l时刻速度为零，在t l〜t2时间段内的速度逐渐增大，该段时间内物体做匀加速直线运动，但速度反向•整个过程加速度大小和方向是不变的.t o［学生用书P21］问题导引设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t = 0)的速度为v o(叫做初速度)，加速度为a,请根据加速度定义式求t时刻物体的瞬时速度., 、 A v v t —v o v t —v o 亠［要点提示］V t = V o+ at由加速度的定义式a=—= = ，整理得：V t = V o+A t t —o tat.【核心深化】1 .公式的适用范围公式v t = v o+ at只适用于匀变速直线运动.2 .公式的矢量性公式v t = v o+ at中的v o、v t、a均为矢量，应用公式解题时，首先应选取正方向.一般以v o的方向为正方向，若为匀加速直线运动，a>o;若为匀减速直线运动，a v o.若v t > o,说明v t与V o方向相同，若v t v o,说明v t与V o方向相反.3 .两种特殊情况(1) 当v o= o 时，v t = at.即由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比.(2) 当a= o 时，v = v o.即加速度为零的运动是匀速直线运动．关键能力 1 对匀变速直线运动的理解( 多选) 下列说法中正确的是( )A. 匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动B .做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量相同C. 当运动物体的加速度为负值时，物体一定不可能做匀加速直线运动D. 匀变速直线运动的v -1图像是一条倾斜的直线[ 思路点拨] 物体做匀变速直线运动时，在任意相等的时间内速度的变化量都相等；物体做匀速直线运动时，在任意相等的时间内位移都相等.[解析]匀变速直线运动的特点是加速度恒定，运动轨迹是直线，A正确；由于匀变速直线运动的加速度恒定，所以相同时间内速度的变化量at相同，B正确；当物体的初速度为负时，加速度的方向与速度方向相同时，物体做匀加速直线运动，C错误；匀变速直线运动的速度均匀变化，其v —t图像是一条倾斜的直线，D正确.[ 答案] ABD关键能力2公式v= v o+ at的应用( 多选) 我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网正按计划稳步推进•如图所示，发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v t = (2t + 4)m/s，由此可知这段时间内( )A. 火箭的初速度为4 m/s2B. 火箭的加速度为2 m/sC. 在3 s末，火箭的瞬时速度为12 m/sD. 火箭做匀减速直线运动[思路点拨]解此题的关键是将公式v t = (2t + 4)m/s中各数量与公式v t = v o+ at相对应.[解析] 由速度的表达式v t = (2t + 4) m/s可知，在这段时间内火箭的初速度v o= 4 m/s, 加速度a= 2 m/s2，火箭做匀加速直线运动，选项A B正确，D错误；将时间t = 3 s代入v t =(2t + 4) m/s 得v t = 10m/s，选项C 错误.[ 答案] AB关键能力 3 对刹车类问题的分析计算在某汽车4S店，一顾客正在测试汽车加速、减速性能.汽车以36 km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s 2的加速度加速，则10 s 后速度能达到多少？若汽车以0.6 m/s 2的加速度刹车，则10 s 和20 s 后速度各减为多少？［思路点拨］汽车刹车时，一定要先判断它的停止时间，在有效时间内计算，否则容易出错.2 2［解析］初速度v o= 36 km/h = 10 m/s，加速度a i = 0.6 m/s , a2=—0.6 m/s .由速度公式得v i= V o+ a i t i= (10 + 0.6 x 10)m/s = 16 m/s.开始刹车10 s后汽车的速度V2= V0+ a2t 2= (10 —0.6 x 10) m/s = 4 m/s ,从开始刹车至汽车停下所需时间v —V0 0—1013= = s~ 16.7 s<20 s.a2 —0.6故刹车20 s后汽车早已停止运动，所以车速为0.［答案］16 m/s 4 m/s 0刹车类问题的处理(1) 明确刹车时间(车辆末速度变为0时所用的时间)，可由t =_^°计算得出.a(2) 判断要研究的时间是大于刹车时间还是小于刹车时间.(3) 若要研究的时间小于刹车时间，则汽车在要研究的时间段内的实际运动时间小于刹车时间•反之，实际运动时间等于刹车时间.【达标练习】1. 以72 km/h 的速度在平直公路上行驶的汽车，遇紧急情况而急刹车获得大小为 4 m/s 2的加速度，则刹车 3 s后汽车的速度为()A. 16 m/sB. 12 m/sC. 8 m/sD. 072 2解析：选C.取初速度方向为正方向，则V0= m/s = 20 m/s , a=— 4 m/s .设汽车刹车3.6v —V0 0— 20后经10时间而停止运动，即末速度v = 0，由v = v°+ at。
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2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
【学习目标】
1．知道打点计时器的工作原理。
2．会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。
3．会用描点法作出 v-t 图象。
4．能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。
【重点、难点】
重点：实验中应该注重的事项及小车速度的计算。
难点：极限思想计算瞬时速度的理解。
一、预习导引（看我怎么学）
1.了解打点计时器的结构、工作原理、使用方法及使用注意事项。
2.如何利用纸带上的点确定瞬时速度？
3.速度图像描述的是 。
从速度图象中可以获得那些信息？
二、实验目的
熟悉打点计时器的使用方法，并学会利用纸带处理数据、测量瞬时速度的方法，会通过纸带研究速度变化的规律
三、实验原理
将穿过打点计时器的纸带与小车连接在一起，小车用跨过定滑轮的钩码牵引，随着小车的运动，在纸带上打下一系列的点，这些点不仅记录了小车运动的时间，也相应的记录了小车在不同时刻的位置，利用点迹信息可以计算小车在不同时刻的瞬时速度，然后作出小车运动的速度—时间图象，通过速度—时间图象可以分析小车速度随时间的变化规律。
四、实验器材: 打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写纸片、 。
五、实验步骤
1．如课本31页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的 。
把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。
3．把小车停在靠近打点计时器处，接通 后，放开 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。
换上新纸带，重复实验三次。
4．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。
为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。
在选好的计时起点下面表明A ，在第6点下面表明B ，在第11点下面表明C ……，点A 、B 、C ……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x 1、x 2、x 3……
5．利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：
6．以速度v 为 轴，时间t 为 轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。
7．通过观察思考，找出这些点的分布规律。
六、注意事项
1． 开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
2． 先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。
3． 要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。
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4．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小而使各段位移无多大差别，从而使误差增大。
加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。
5．要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。
一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1 s 。
探究点一：实验操作和数据处理
问题1：实验器材安装完毕后，小车为什么要靠近打点计时器的位置？有的同学先释放小车再通电，有的刚好相反，哪种方法好？为什么？
问题2：怎样选择纸带？如何测量数据？如何记录和处理数据？
【针对训练】1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤地代号填在横线上。
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
探究点二：作速度——时间图象
问题1：建立v—t图象时应注意什么问题？为什么v——t作图象是研究运动规律最好的办法？
问题2：处理数据是要进行描点、连线，若出现个别明显偏离绝大部分点所在直线的点，该如何处理？
【针对训练】
2. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。
测得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38 cm，s4= 2.88 cm，s5=
3.39 cm，s6=3.87 cm。
那么：
2题
图
（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1= cm/s，v2= cm/s，v3= cm/s ，v4= cm/s ，v5= cm/s 。
（2）在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。
（3）分析小车运动速度随时间变化的规律。