第2章 第1节 速度变化规律(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第一册（鲁科版2019）

第1节　速度变化规律 1.定义:物体加速度保持不变的直线运动。 2.特点:其加速度的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,速度的大小均匀增大。 (2)匀减速直线运动:加速度与速度方向相反,速度的大小均匀减小。 知识 清单破 知识点 1 匀变速直线运动 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.速度公式的推导 根据加速度的定义式a= ,可得vt=v0+at。 2.对速度公式的理解 (1)设初速度v0的方向为正方向,当a为定值且a>0时,a与v0方向相同,物体做匀加速直线运动; (2)当a为定值且a<0时,a与v0方向相反,物体做匀减速直线运动; (3)当v0=0时,公式可简化为vt=at,此时vt的方向与a的方向总是相同的。 3.匀变速直线运动的速度-时间图像 (1)定义:纵轴表示物体运动的速度,横轴表示物体运动的时间,用来描述速度随时间变化的 规律的图像称为物体的v-t图像。 (2)物理意义:反映速度随时间变化的规律,而不是物体的运动轨迹。 (3)特点:由vt=v0+at知,匀变速直线运动的速度-时间图像是一条倾斜的直线。 知识点 2 匀变速直线运动的速度与时间关系 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.汽车做匀加速直线运动,是指汽车速度均匀增加的直线运动。 (　    ) 2.跳伞运动员以5 m/s2的加速度匀减速下降,在任意一秒内,这一秒末的速度比前一秒初的 速度小5 m/s。 (　    ) 3.匀变速直线运动的速度与时间成正比。 (　    ) 根据v=v0+at可知,速度与时间是一次函数关系,只有当初速度为0时,速度与时间才成正比。 4.汽车以速度v匀速行驶,遇到紧急情况刹车,加速度大小为a,经过时间t,速度变为v-at。  (　    ) 要先判断汽车在时间t内是否停止。 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 √ ✕ ✕ ✕ 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 情境探究 在风平浪静的海面上,有一架战斗机要去执行一项紧急飞行任务,已知飞机的起飞速度为50 m/s(即飞机安全起飞时所需的最小速度),而航空母舰的弹射系统出了故障,无法在短时间 内修复,飞机在跑道上加速时,可能产生的最大加速度为5 m/s2,跑道的长度经过计算只能让 飞机在这些条件下加速8 s。 疑难 情境破 疑难1 速度公式vt=v0+at的理解与应用 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 最大加速度5 m/s2表示的意义是什么? 　表示速度每秒最多增大5 m/s。 问题2 以最大加速度5 m/s2加速8 s速度增大多少?增大到多少?     Δv=a·Δt=5×8 m/s=40 m/s。 v=v0+Δv=0+40 m/s=40 m/s。 问题3 飞机能够安全起飞吗?     v<50 m/s,飞机不能安全起飞。 提示 提示 提示 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 问题4 物理量之间的函数关系可以用图像表示,也可以用公式表示。用公式表示物理量之间的函 数关系,往往显得更加简洁和精确。那么,匀变速直线运动的速度-时间图像所表示的速度 随时间变化的关系,怎样用公式来描述呢? 　对于匀变速直线运动来说,由于其速度-时间图像是一条倾斜的直线,无论Δt大些还 是小些,对应的速度变化量Δv与时间变化量Δt之比都是一样的。设初始时刻(t=0)的速度为 v0,t时刻的速度为v,不妨取Δt=t-0,则对应的Δv=v-v0。从而,由a= = = ,可得v=v0+ at。这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。 提示 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.公式vt=v0+at反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律,式中v0是开始计时时 的瞬时速度,vt是经时间t后的瞬时速度。 2.速度公式中v0、vt、a都是矢量,在直线运动中,规定正方向后(常以v0的方向为正方向),都 可用带正、负号的数值表示,因此,对计算结果中的正、负,需根据正方向的规定加以说明, 若经计算后vt>0,说明末速度与初速度同向;若vt<0,说明末速度与初速度反向。 3.两种特殊情况 (1)当a=0时,公式为vt=v0,物体做匀速直线运动。 (2)当v0=0时,公式为vt=at,物体做初速度为零的匀加速直线运动。 导师点睛    对于减速运动(刹车类问题),一定要考虑停止运动的时间,不能盲目把已经停止 运动的时间代入公式进行计算。 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 典例　某公交车从站点出发,由静止开始做匀加速直线运动【1】,行驶10 m时,发现站点上还 有一名乘客没有上车,正不停向司机招手示意公交车停下,司机立即刹车做匀减速直线运动 至停车,公交车停止运动时该乘客恰好赶到【2】。公交车从启动到停止总共历时10 s,行进了 25 m。人和车均可视为质点。求:公交车运行的最大速度。 信息提取　【1】公交车的初速度为零且加速度恒定。 【2】乘客追上公交车时公交车速度为零。 思路点拨　公交车先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动,最大速度应该为刚开始减速 时的速度【3】,根据匀变速直线运动的规律,平均速度应该为初速度加末速度的一半【4】,用平 均速度公式求解即可。 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 解析　设公交车运行的最大速度为v,加速过程所用时间为t1,减速过程所用时间为t2,由匀变 速直线运动的规律可得  t1+ t2=x(由【1】【2】【3】【4】得到) 其中t1+t2=t 联立解得v=5 m/s 答案    5 m/s 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 情境探究 跳伞运动员从高空中跳落后,如果没有降落伞,其下落的加速度是很大的,接近重力加速度g =9.8 m/s2。人正常着地时,为保证安全,着地速度不应大于6 m/s。人打开降落伞前加速下 落,打开伞后减速下落,速度减到一定程度后,由于伞所受空气的阻力与速度有关,可使人与 降落伞的加速度变为零,从而匀速下落,直至落地。 疑难2 对v-t图像的理解 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 假设人从降落至张伞前做匀加速直线运动,用时为t1,张伞后至匀速运动用时为t2,以后匀速 下落,试大致画出人降落的v-t图像。 　 如图所示   提示 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 问题2 假如未来的你是位伞兵,而且在实战中执行空降任务,张伞时刻的早晚各有何弊端? 　张伞时刻过早,可能导致下降时间过长;张伞时刻过晚,可能导致落地时速度过大。 提示 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 问题3 通过v-t 图像,可以明确关于物体运动的哪些信息? 　通过v-t图像,可以明确以下信息: 图线上某点的纵坐标 正负号 表示瞬时速度的方向 绝对值 表示瞬时速度的大小 图线的斜率 正负号 表示加速度的方向 绝对值 表示加速度的大小 图线与坐标轴的交点 纵截距 表示初速度 横截距 表示开始运动或速度为零的时刻 图线的拐点 表示运动性质、加速度改变 两图线的交点 表示速度相等 图线与横轴所围图形的面积 表示位移,在横轴上方位移为正值,在横轴下方位移为负值 提示 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.v-t 图像只能反映直线运动的规律 因为速度是矢量,既有大小又有方向。物体做直线运动时,只可能有两个速度方向,规定了 一个为正方向时,另一个便为负方向,所以可用正、负号描述全部运动方向。当物体做一般 曲线运动时,速度方向各不相同,不可能仅用正、负号表示所有的方向,所以不能画出v-t图 像。综上所述,只有直线运动的规律才能用v-t图像描述,v-t图像反映的也一定是直线运动 规律。 2.v-t 图像与物体的运动 (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图像是一条倾斜直线,直线的斜率表示加速度。 (3)非匀变速直线运动的v-t图像是一条曲线,曲线上某点切线的斜率表示该时刻物体的加速 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 度。 图甲、乙中,速度v随时间t的增加都增大。 甲图中,在相等的时间Δt内Δv2>Δv1,加速度增大;乙图中,在相等的时间Δt内Δv2<Δv1,加速度减小。   第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 $$