（2021新人教版）高中物理必修第一册第2章 素养导学同步（课件+讲义+精练）.zip

1 1实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究小车速度随时间变化的规律 学习目标学习目标1.进一步练习使用打点计时器进一步练习使用打点计时器2.会会利用平均速度求瞬时速利用平均速度求瞬时速 度度3.会利用会利用 v t 图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质4.能根据实能根据实 验数据求加速度验数据求加速度 一、实验原理与方法一、实验原理与方法 1利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式 vn，即用以，即用以 xnxn1 2T n 点为中心的一小段时间间隔的点为中心的一小段时间间隔的平均速度平均速度代替代替 n 点的瞬时速度点的瞬时速度 2用描点法作出小车的用描点法作出小车的 vt 图像，根据图像的形状判断小车的运动性图像，根据图像的形状判断小车的运动性 质若所得图像为一条倾斜直线，则表明小车做质若所得图像为一条倾斜直线，则表明小车做匀变速匀变速直线运动直线运动 3利用利用 vt 图像求出小车的加速度图像求出小车的加速度 二、实验器材二、实验器材 打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度 尺、导线、交流电源尺、导线、交流电源 三、实验步骤三、实验步骤 1如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，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把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，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打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面 2 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带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点 4换上新的纸带，重复实验两次换上新的纸带，重复实验两次 5增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验 四、数据处理四、数据处理 1表格法表格法 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点， 在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计 数点，并标明数点，并标明 0、1、2、3、4、，如图所示，如图所示 (2)依次测出依次测出 01、02、03、04、的距离的距离 x1、x2、x3、x4、，填入表中，填入表中 位置位置123456 x1x2x3x4x5x6 长度长度 021324354657 各段长度各段长度 时间间隔时间间隔 v/(ms 1 ) (3)1、2、3、4、各点的瞬时速度分别为：各点的瞬时速度分别为：v1、v2、v3 x2 2T x3x1 2T 、v4、.将计算得出的各点的速度填入表中将计算得出的各点的速度填入表中 x4x2 2T x5x3 2T (4)根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律 2图像法图像法 (1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表 格中的数据在坐标系中描点格中的数据在坐标系中描点 3 (2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在 直线的两侧直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示，偏差比较大的点忽略不计，如图所示 (3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律 (4)根据所画根据所画 vt 图像求出小车运动的加速度图像求出小车运动的加速度 a. v t 五、误差分析五、误差分析 1木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀 2根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差 3作作 vt 图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差 六、注意事项六、注意事项 1开始释放小车时，应使小车开始释放小车时，应使小车靠近靠近打点计时器打点计时器 2先先接通电源接通电源，等打点稳定后，再，等打点稳定后，再释放小车释放小车 3打点完毕，立即打点完毕，立即断开电源断开电源 4选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集密集部分，适当选取计数点部分，适当选取计数点(注注 意计数点与计时点的区别意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔，弄清楚所选的时间间隔 T 等于多少等于多少 5要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按按 住住 6要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每 隔隔 4 个点取一个计数点，即时间间隔为个点取一个计数点，即时间间隔为 t0.1 s. 7在坐标纸上画在坐标纸上画 vt 图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量 分布在较大的坐标平面内分布在较大的坐标平面内. 【例例 1】在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时的实验中，用打点计时 器在纸带上打的点记录了小车的运动情况某同学做此实验时的步骤如下：器在纸带上打的点记录了小车的运动情况某同学做此实验时的步骤如下： A拉住纸带，把小车停在靠近打点计时器的位置，放开纸带，再接通电拉住纸带，把小车停在靠近打点计时器的位置，放开纸带，再接通电 4 源；源； B将打点计时器固定在长木板上；将打点计时器固定在长木板上； C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码；把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码； D小车停止运动后，直接取下纸带；小车停止运动后，直接取下纸带； E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔； F换上新纸带，再重复操作两次，然后从各纸带中选取一条点迹清晰的换上新纸带，再重复操作两次，然后从各纸带中选取一条点迹清晰的 进行测量并数据处理进行测量并数据处理 其中错误或遗漏的步骤有其中错误或遗漏的步骤有 _； _. 将以上步骤完善后，其合理的顺序为将以上步骤完善后，其合理的顺序为 _ 解析解析A 中中应应先接通先接通电电源，再放开源，再放开纸带纸带； ；D 中取中取纸带纸带前前应应先断开先断开电电源源实验实验 步步骤骤合理的合理的顺顺序序为为 BECADF. 答案答案A 中应先接通电源，再放开纸带中应先接通电源，再放开纸带 D 中取纸带前应先断开电源中取纸带前应先断开电源BECADF 【例例 2】在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为的实验中，如图所示为 一次记录小车运动情况的纸带，图中一次记录小车运动情况的纸带，图中 A、B、C、D、E 为相邻的计数点为相邻的计数点(A 点为点为 第一个点第一个点)，相邻计数点间的时间间隔，相邻计数点间的时间间隔 T0.1 s. (1)根据根据_计算各点的瞬时速度，则计算各点的瞬时速度，则 vD_m/s，vC_m/s，vB_m/s. (2)在如图所示坐标系中画出小车的在如图所示坐标系中画出小车的 v t 图线，并根据图线求出图线，并根据图线求出 a_. 5 (3)将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义：将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义： _ _. 解析解析(1)若若时间较时间较短，平均速度可以代替中短，平均速度可以代替中间时间时刻的瞬刻的瞬时时速度速度 D 点的瞬点的瞬时时速度速度 vD cm/s390 cm/s3.90 m/s xCE 2T 78.00 0.2 C 点的瞬点的瞬时时速度速度 vC cm/s264 cm/s2.64 m/s xBD 2T 52.80 0.2 B 点的瞬点的瞬时时速度速度 vB cm/s138 cm/s1.38 m/s. xAC 2T 27.60 0.2 (2)由上述数据画出小由上述数据画出小车车的的 v t 图图像如像如图图所示，由所示，由图线图线的斜率可求得它的加的斜率可求得它的加 速度速度 a12.6 m/s2. v t 1.26 m/s 0.1 s (3)将将图线图线延延长长后，与后，与纵轴纵轴的交点的速度表示零的交点的速度表示零时时刻小刻小车经过车经过 A 点的速度大点的速度大 小小 答案答案(1)某段较短时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度某段较短时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度3.90 2.641.38 (2)图像见解析图图像见解析图12.6 m/s2 (3)表示小车经过表示小车经过 A 点的速度大小点的速度大小 6 1 处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞清计数点之间的时间间隔处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞清计数点之间的时间间隔 T. 2 利用极限思想将平均值过渡到瞬时值是物理学中常用的方法利用极限思想将平均值过渡到瞬时值是物理学中常用的方法.纸带上某点纸带上某点 的瞬时速度等于以此为中心的前、后相邻两点间的平均速度的瞬时速度等于以此为中心的前、后相邻两点间的平均速度. 3 标度的选择要结合数据及其分布特点制定，以使图像在坐标系中合理分标度的选择要结合数据及其分布特点制定，以使图像在坐标系中合理分 布，大小适中布，大小适中. 1在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是的实验中，下列说法中正确的是 () A长木板一定要水平摆放长木板一定要水平摆放 B使用刻度尺测量长度时，不必估读使用刻度尺测量长度时，不必估读 C使用刻度尺测量长度时，要估读到分度值的下一位使用刻度尺测量长度时，要估读到分度值的下一位 D作作 vt 图像时，所描线必须经过每一个点图像时，所描线必须经过每一个点 C实验过实验过程中，一般程中，一般长长木板木板应应平放，不能平放，不能侧侧向向倾倾斜，但适当一端高一端低，斜，但适当一端高一端低， 也是可以的，也是可以的，A 错误错误使用刻度尺使用刻度尺测长测长度度时时，需要估，需要估读读到分度到分度值值的下一位，的下一位，B 错错 误误， ，C 正确正确作作 vt 图图像像时时，若各点与直，若各点与直线拟线拟合，合，则则作直作直线线并使直并使直线经过线经过尽量多尽量多 的点，不在直的点，不在直线线上的点，分布在直上的点，分布在直线线两两侧侧， ，D 错误错误 2(多选多选)一小球在水平桌面上做直线运动，用照相机对着小球每隔一小球在水平桌面上做直线运动，用照相机对着小球每隔 0.1 s 拍拍 照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知 照片与实物的比例为照片与实物的比例为 110，则，则() A图中对应的小球在通过图中对应的小球在通过 8 cm 距离内的平均速度是距离内的平均速度是 2 m/s B图中对应的小球在通过图中对应的小球在通过 8 cm 距离内的平均速度是距离内的平均速度是 1.6 m/s C图中对应的小球通过图中对应的小球通过 6 cm 处的瞬时速度是处的瞬时速度是 2.5 m/s D图中对应的小球通过图中对应的小球通过 6 cm 处的瞬时速度是处的瞬时速度是 2 m/s AD小球在通小球在通过过 8 cm 距离内的平均速度距离内的平均速度 cm/s200 v x t 8 10 4 0.1 7 cm/s2 m/s， ，A 对对， ，B 错错可以可以认为认为小球通小球通过过 6 cm 处处的瞬的瞬时时速度等于相速度等于相邻邻两点两点 间间的平均速度的平均速度 v200 cm/s2 m/s， ，C 错错， ，D 对对 x t 4 10 cm 2 0.1 s 3打点计时器使用的交流电源频率为打点计时器使用的交流电源频率为 50 Hz，在，在“探究小车速度随时间变探究小车速度随时间变 化的规律化的规律”的实验中，若交流电源的频率变小了而未被发现，则测得小车的速的实验中，若交流电源的频率变小了而未被发现，则测得小车的速 度值与真实值比较将度值与真实值比较将() A偏大偏大B偏小偏小 C无影响无影响 D无法判断无法判断 A打点打点计时计时器打点的器打点的频频率是由率是由电电源的源的频频率决定的，且打点的率决定的，且打点的频频率等于率等于电电 源的源的频频率率当交流当交流电电源的源的频频率率为为 50 Hz 时时，打点，打点计时计时器每隔器每隔 0.02 s 打一个点；当打一个点；当 交流交流电电源的源的频频率低于率低于 50 Hz 时时，打点，打点计时计时器打点的器打点的时间间时间间隔将大于隔将大于 0.02 s， ，计计算算 速度速度时时如果仍按如果仍按 0.02 s 计计算，由算，由 v 可知，因可知，因测测量量值值 t 小于真小于真实值实值，故，故导导致致测测量量 x t 出的速度出的速度值值大于真大于真实值实值 4(多选多选)在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的实验中，得到如图所示 的纸带，其中的纸带，其中 A、B、C、D、E、F、G 为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为计数点，相邻两计数点间的时间间隔 为为 T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为分别为 AB、BC、CD、DE、EF、FG 间的位移，间的位移， 下列可用来准确计算下列可用来准确计算 D 点小车速度的表达式是点小车速度的表达式是() A. B. x3x4 T x3x4 2T C. D. x2x3x4x5 4T x1x6 2T BC可用来可用来计计算算 D 点小点小车车速度的表达式有速度的表达式有和和，但，但 x3x4 2T x2x3x4x5 4T 比比更准确一些更准确一些 x3x4 2T x2x3x4x5 4T 5如图所示是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后如图所示是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后(电源频率为电源频率为 50 Hz)得到的纸带，从得到的纸带，从 A 点通过计时器到点通过计时器到 D 点通过计时器历时点通过计时器历时_ s，位，位 移为移为_ m，这段时间内的平均速度为，这段时间内的平均速度为_ m/s，BC 段的平均速度为段的平均速度为 8 _ m/s，F 点的瞬时速度可以粗略地认为是点的瞬时速度可以粗略地认为是 _m/s. (平均速度和瞬时速度的结果保留三位有效数字平均速度和瞬时速度的结果保留三位有效数字) 解析解析从从 A 点通点通过计时过计时器到器到 D 点通点通过计时过计时器器历时历时 0.1 s，位移，位移为为 0.0760 m， ， 这这段段时间时间内的平均速度内的平均速度为为 AD m/s0.760 m/s， ，BC 段的平均速度段的平均速度为为 v 0.0760 0.1 BC m/s0.950 m/s， ，F 点的瞬点的瞬时时速度可以粗略地速度可以粗略地认为认为是是 BC v 0.02200.0160 2 0.02 段的平均速度，即大小是段的平均速度，即大小是 0.950 m/s. 答案答案0.10.07600.7600.9500.950 6做直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交流电源的频率做直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交流电源的频率 是是 50 Hz，由纸带上打出的某一个点开始，每，由纸带上打出的某一个点开始，每 5 个点剪下一段纸带，如图所示，个点剪下一段纸带，如图所示， 每一小段纸带的一端与每一小段纸带的一端与 x 轴重合，两边与轴重合，两边与 y 轴平行，将纸带贴在坐标系中轴平行，将纸带贴在坐标系中 (1)仔细研究图，找出小车在连续相等时间内的位移之间存在的关系；仔细研究图，找出小车在连续相等时间内的位移之间存在的关系； (2)设设 t0.1 s，请画出该小车的，请画出该小车的 vt 图像；图像； (3)根据图像求小车的加速度根据图像求小车的加速度 解析解析(1)由由题图题图中每段中每段纸带纸带所所标长标长度，可知在度，可知在连续连续相等相等时间时间内的位移之差内的位移之差 相等，相等，y8 mm. (2)用用纸带纸带的的宽宽度表示度表示 t0.1 s 的的时间间时间间隔，隔，纸带纸带的的长长度表示度表示 t0.1 s 内的内的 位移位移 y，由，由 v ，即，即纸带纸带的的长长度就可以表示每小段中度就可以表示每小段中间时间时刻的速度，刻的速度，vt 1 2v y t 图图像如答案像如答案图图所示所示 (3)利用利用 vt 图图像求斜率，可知小像求斜率，可知小车车加速度加速度 a10 2 v t 61.521.5 0.60.1 m/s20.8 m/s2. 9 答案答案(1)见解析见解析(2)如图所示如图所示(3)0.8 m/s2 第二章匀变速直线运动的研究 1实验：探究小车速度随时间变化的规律 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 2 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 自主 探新知 预习 3 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 匀变速 平均速度 4 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 5 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 6 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 7 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 8 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 9 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 10 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 11 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 直线的两侧 12 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 13 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 靠近 接通电源释放小车 断开电源 密集 14 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 0.1 按住 15 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 合作 攻重难 探究 16 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 17 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 18 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 19 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 20 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 21 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 22 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 23 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 24 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 25 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 26 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 课时 提素养 演练 27 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 28 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 29 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 30 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 31 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 32 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 33 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 34 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 35 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 36 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 37 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 38 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 39 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 40 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 课时演练提素养 自主预习探新知 41 Thank you for watching ! 1 2匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的速度与时间的关系 学习目标学习目标1.知道什么是匀知道什么是匀变变速直速直线线运运动动，理解，理解“匀匀”的含的含义义是指加速度是指加速度 恒定恒定2.理解理解 v t 图图像中像中图线图线与与纵轴纵轴的交点、斜率的物理意的交点、斜率的物理意义义3.会从加速度的会从加速度的 定义式中推导速度和时间的关系，明白在定义式中推导速度和时间的关系，明白在 v t 图像中速度和时间的关系图像中速度和时间的关系4.会会 用用 vv0at 解释简单的匀变速直线运动问题解释简单的匀变速直线运动问题 一、匀变速直线运动一、匀变速直线运动 1定义：沿着一条直线，且定义：沿着一条直线，且加速度加速度不变的运动不变的运动 2分类分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间匀加速直线运动：速度随时间均匀增加均匀增加的直线运动的直线运动 (2)匀减速直线运动：速度随时间匀减速直线运动：速度随时间均匀减小均匀减小的直线运动的直线运动 3图像：匀变速直线运动的图像：匀变速直线运动的 vt 图像是一条图像是一条倾斜倾斜的直线的直线 二、速度与时间的关系二、速度与时间的关系 1速度公式：速度公式：vv0at. 2对公式的理解：做匀变速直线运动的物体，在对公式的理解：做匀变速直线运动的物体，在 t 时刻的速度时刻的速度 v 等于物体等于物体 在开始时刻的在开始时刻的速度速度 v0加上在整个过程中速度的加上在整个过程中速度的变化量变化量 at. 1正误判断正误判断(正确的打正确的打“”“” ，错误的打，错误的打“”“”) (1)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动() (2)物体的加速度为负值时，不可能是匀加速直线运动物体的加速度为负值时，不可能是匀加速直线运动() (3)公式公式 vv0at 仅适用于匀变速直线运动仅适用于匀变速直线运动() (4)速度随时间不断增加的运动叫作匀加速直线运动速度随时间不断增加的运动叫作匀加速直线运动() (5)在匀变速直线运动中，由公式在匀变速直线运动中，由公式 vv0at 可知，经过相同时间可知，经过相同时间 t，v0越大，越大， 则则 v 越大越大() 2关于匀变速直线运动，下列说法正确的是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是加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动 2 B是速度不变、加速度变化的直线运动是速度不变、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当加速度不断减小时，其速度也一定不断减小当加速度不断减小时，其速度也一定不断减小 A匀匀变变速直速直线线运运动动是速度均匀是速度均匀变变化，而加速度不化，而加速度不变变的直的直线线运运动动，所以只，所以只 有有 A 正确正确 3(多选多选)如图所示的四个图像中，表示物体做匀加速直线运动的是如图所示的四个图像中，表示物体做匀加速直线运动的是() ABCD AD匀加速直匀加速直线线运运动动的的 vt 图图像是一条像是一条远远离离时间轴时间轴的的倾倾斜直斜直线线， ，选项选项 A 中中 速度速度为负值为负值代表速度方向与代表速度方向与规规定正方向相反，但速度在均匀增大，定正方向相反，但速度在均匀增大，选项选项 D 中速度中速度 为为正正值值，代表速度方向与，代表速度方向与规规定正方向相同，速度不断均匀增大，故定正方向相同，速度不断均匀增大，故 A、 、D 正确正确 匀变速直线运动的图像匀变速直线运动的图像 1.匀速直线运动的匀速直线运动的 vt 图像：如图甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时图像：如图甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时 间改变，因而间改变，因而 vt 图像是一条平行于时间轴的直线从图像中可以直接读出速图像是一条平行于时间轴的直线从图像中可以直接读出速 度的大小和方向度的大小和方向 甲甲 乙乙 2匀变速直线运动的匀变速直线运动的 vt 图像：如图乙所示，匀变速直线运动的图像：如图乙所示，匀变速直线运动的 vt 图像图像 是一条倾斜的直线是一条倾斜的直线 (1)直线直线 a 反映了速度随着时间是均匀增加的，为匀加速直线运动的图像反映了速度随着时间是均匀增加的，为匀加速直线运动的图像 (2)直线直线 b 反映了速度随着时间是均匀减小的，为匀减速直线运动的图像反映了速度随着时间是均匀减小的，为匀减速直线运动的图像 (3)直线直线 c 反映了速度随着时间先均匀减小，后均匀增加，由于加速度不变，反映了速度随着时间先均匀减小，后均匀增加，由于加速度不变， 整个运动过程也是匀变速直线运动整个运动过程也是匀变速直线运动 3vt 图像的应用图像的应用 3 正负号正负号表示瞬时速度的方向表示瞬时速度的方向 图线上某点的纵坐标图线上某点的纵坐标 绝对值绝对值表示瞬时速度的大小表示瞬时速度的大小 正负号正负号表示加速度的方向表示加速度的方向 图线的斜率图线的斜率 绝对值绝对值表示加速度的大小表示加速度的大小 纵截距纵截距表示初速度表示初速度 图线与坐标轴的交点图线与坐标轴的交点 横截距横截距表示开始运动或速度为零的时刻表示开始运动或速度为零的时刻 图线的拐点图线的拐点表示加速度改变表示加速度改变 两图线的交点两图线的交点表示速度相等表示速度相等 图线与横轴所围图形图线与横轴所围图形 的面积的面积 表示位移，面积在横轴上方时位移为正值，在横轴下方表示位移，面积在横轴上方时位移为正值，在横轴下方 时位移为负值时位移为负值 【例例 1】物体从静止开始做直线运动，物体从静止开始做直线运动，vt 图像如图所示，则该物体图像如图所示，则该物体() A在第在第 8 s 末相对于起点的位移最大末相对于起点的位移最大 B在第在第 4 s 末相对于起点的位移最大末相对于起点的位移最大 C在第在第 2 s 末到第末到第 4 s 末这段时间内的加速度最大末这段时间内的加速度最大 D在第在第 4 s 末和第末和第 8 s 末在同一位置上末在同一位置上 思路点拨思路点拨： ：vt 图线图线的斜率越大，物体的加速度越大的斜率越大，物体的加速度越大vt 图线图线与与 t 轴轴所所 围围面面积积表示物体的位移表示物体的位移 D由由图图可知，可知，6 s 内物体一直沿正方向运内物体一直沿正方向运动动， ，68 s 内物体反向运内物体反向运动动，故第，故第 6 s 末相末相对对于起点的位移最大，故于起点的位移最大，故 A、 、B 错误错误； ；图图像的斜率表示物体的加速度，由像的斜率表示物体的加速度，由 图图可知，可知，48 s 内的加速度最大，故内的加速度最大，故 C 错误错误； ；46 s 内和内和 68 s 内物体的位移大内物体的位移大 小相等、方向相反，故第小相等、方向相反，故第 8 s 末物体回到第末物体回到第 4 s 所在的位置，故所在的位置，故 D 正确正确 分析分析 vt 图像时应注意的两点图像时应注意的两点 (1)加速度是否加速度是否变变化看有无折点：在折点位置，化看有无折点：在折点位置，图线图线的的倾倾斜程度改斜程度改变变，表示此，表示此 时时刻物体的加速度改刻物体的加速度改变变， ，vt 图图像像为为曲曲线线，可，可认为认为曲曲线线上上处处处处是折点，加速度是折点，加速度 时时刻在改刻在改变变 4 (2)速度方向是否改速度方向是否改变变看与看与时间轴时间轴有无交点：在与有无交点：在与时间轴时间轴的交点位置前后，的交点位置前后，纵纵 坐坐标标的符号改的符号改变变，表示物体的速度方向改，表示物体的速度方向改变变 1(多选多选)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 vt 图像如图所示，下列判断正确的是图像如图所示，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两物体两次速度相同的时刻分别在第 1 s 末和第末和第 4 s 末末 C乙在前乙在前 2 s 内做匀加速直线运动，内做匀加速直线运动，2 s 后做匀减速直线运动后做匀减速直线运动 D2 s 后，甲、乙两物体的速度方向相反后，甲、乙两物体的速度方向相反 BC由由 vt 图图像知，甲以像知，甲以 2 m/s 的速度做匀速直的速度做匀速直线线运运动动，乙在，乙在 02 s 内做匀内做匀 加速直加速直线线运运动动，加速度，加速度 a12 m/s2,26 s 内做匀减速直内做匀减速直线线运运动动，加速度，加速度 a21 m/s2， ，A 错误错误， ，C 正确；正确；t1 s 和和 t4 s 时时二者速度相同，二者速度相同，B 正确；正确；06 s 内甲、乙内甲、乙 的速度方向都沿正方向，的速度方向都沿正方向，D 错误错误 速度公式的理解和应用速度公式的理解和应用 1.公式的矢量性公式的矢量性 (1)公式中的公式中的 v0、v、a 均为矢量，应用公式解题时，首先要规定正方向，均为矢量，应用公式解题时，首先要规定正方向， 一般取一般取 v0的方向为正方向，的方向为正方向，a、v 与与 v0的方向相同时取正值，与的方向相同时取正值，与 v0的方向相反的方向相反 时取负值计算时将各量的数值和正负号一并代入计算时取负值计算时将各量的数值和正负号一并代入计算 (2)a 与与 v0同向时物体做匀加速直线运动，同向时物体做匀加速直线运动，a 与与 v0方向相反时，物体做匀减方向相反时，物体做匀减 速直线运动速直线运动 2公式的适用条件公式的适用条件 公式公式 vv0at 只适用于匀变速直线运动只适用于匀变速直线运动 3公式的特殊形式公式的特殊形式 (1)当当 a0 时，时，vv0(匀速直线运动匀速直线运动) (2)当当 v00 时，时，vat(由静止开始的匀加速直线运动由静止开始的匀加速直线运动) 5 4速度公式速度公式 vv0at 与加速度定义式与加速度定义式 a的比较的比较 v v0 t 速度公式速度公式 vv0at 虽然是加速度定义式虽然是加速度定义式 a的变形，但两式的适用的变形，但两式的适用 v v0 t 条件是不同的：条件是不同的： (1)vv0at 仅适用于匀变速直线运动仅适用于匀变速直线运动 (2)a还可适用于匀变速曲线运动还可适用于匀变速曲线运动 v v0 t 【例例 2】在平直公路上，一辆汽车以在平直公路上，一辆汽车以 108 km/h 的速度行驶，司机发现前的速度行驶，司机发现前 方有危险立即刹车，刹车时加速度大小为方有危险立即刹车，刹车时加速度大小为 6 m/s2，求：，求： (1)刹车后刹车后 3 s 末汽车的速度大小；末汽车的速度大小； (2)刹车后刹车后 6 s 末汽车的速度大小末汽车的速度大小 思路点拨思路点拨： ：汽汽车车刹刹车车至速度减至速度减为为零后将停止运零后将停止运动动 判断汽判断汽车车在在 3 s 末、末、6 s 末是否停止运末是否停止运动动 解析解析汽汽车车行行驶驶速度速度 v0108 km/h30 m/s， ，规规定定 v0的方向的方向为为正方向，正方向， 则则 a6 m/s2， ， 汽汽车车刹刹车车所用的所用的总时间总时间 t0 s5 s. 0v0 a 030 6 (1)t13 s 时时的速度的速度 v1v0at30 m/s63 m/s12 m/s. (2)由于由于 t05 st26 s，故，故 6 s 末汽末汽车车已停止，即已停止，即 v20. 答案答案(1)12 m/s(2)0 上例中，若司机前方有下坡，汽车以上例中，若司机前方有下坡，汽车以 6 m/s2的加速度加速，则经的加速度加速，则经 3 s 末汽末汽 车的速度大小？车的速度大小？ 提示提示由由 vv0at 得得 v30 m/s63 m/s48 m/s. 处理刹车问题的三点提醒处理刹车问题的三点提醒 6 (1)明确明确车辆车辆的刹的刹车时间车时间(车辆车辆末速度末速度变为变为零零时时所用的所用的时间时间)通常可由通常可由 t 计计算得出算得出并判断要研究的并判断要研究的时长时长与刹与刹车时间车时间的大小关系的大小关系 v v0 a (2)若要研究的若要研究的时长时长小于刹小于刹车时间车时间， ，则则汽汽车车在要研究的在要研究的时间时间段内的段内的实际实际运运动动 时间时间等于等于时长时长；反之，；反之，实际实际运运动时间动时间等于刹等于刹车时间车时间 (3)常常见错误见错误： ：误误以以为为汽汽车车在在给给定的定的时间时间内一直做匀减速直内一直做匀减速直线线运运动动， ，简单简单套用套用 速度公式速度公式 vv0at，得出的速度出，得出的速度出现负值现负值 2磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为 0.6 m/s2，假设列车行驶在，假设列车行驶在 平直轨道上，则平直轨道上，则 2 min 后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为 432 km/h， 如果以如果以 0.8 m/s2的加速度减速进站，求减速的加速度减速进站，求减速 160 s 时速度为多大？时速度为多大？ 解析解析取列取列车车运运动动方向方向为为正方向正方向 (1)列列车车 2 min 后的速度后的速度 vv10a1t100.6260 m/s72 m/s. (2)列列车车匀速运匀速运动动的速度的速度 v20432 km/h120 m/s. 列列车进车进站站过过程减速至停止的程减速至停止的时间时间 t0 s150 s v20 a2 120 0.8 所以列所以列车车减速减速 160 s 时时已已经经停止运停止运动动，速度，速度为为零零 答案答案72 m/s0 课堂小结课堂小结知识脉络知识脉络 7 1.匀匀变变速直速直线线运运动动是指加速度的是指加速度的 大小和方向都不改大小和方向都不改变变的直的直线线运运动动， ， 分分为为匀减速直匀减速直线线运运动动和匀加速直和匀加速直 线线运运动动两种情况两种情况 2匀匀变变速直速直线线运运动动的速度与的速度与时时 间间的关系式的关系式为为 vv0at. 3在在 v- -t 图图像中，平行于像中，平行于 t 轴轴的的 直直线线表示物体做匀速直表示物体做匀速直线线运运动动， ， 倾倾斜直斜直线线表示物体做匀表示物体做匀变变速直速直线线 运运动动 4在在 v- -t 图图像中，像中，图线图线的斜率的的斜率的 大小表示物体的加速度的大小，大小表示物体的加速度的大小， 斜率正斜率正负负表示加速度的方向表示加速度的方向. 1如图所示为四个物体做直线运动的速度如图所示为四个物体做直线运动的速度时间图像，由图像可知做匀加