第1章 专题强化 速度、加速度及运动图像（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高一物理必修第一册高中同步学案（人教版）

第一章　运动的描述 专题强化　速度、加速度及运动图像 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 目录 contents Part 01 探究重点 提升素养 Part 03 专题强化练 Part 02 随堂演练 逐点落实 第一章　运动的描述 返回导航 1 探究重点 提升素养 返回导航 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 随堂演练 逐点落实 返回导航 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 专题强化练（1） 点击进入 word 第一章　运动的描述 返回导航 1 谢谢观看 第一章　运动的描述 返回导航 1 学科素养与目标要求 物理观念 1．进一步理解速度、加速度的概念。 2．理解x­t图像、v­t图像斜率的物理意义。 科学思维 1．知道v＝eq \f(Δx,Δt)，a＝eq \f(Δv,Δt)都是用比值法定义的物理量，通过对比，理解两物理量的物理意义。 2．进一步掌握x­t图像和v­t图像的特点，并会应用图像解决问题。 一、速度与速率 1．平均速度 (1)公式：v＝eq \f(Δx,Δt)(Δx表示位移，Δt表示发生该段位移所用的时间)。 (2)平均速度是矢量，方向与位移方向相同。 注意：①平均速度粗略地反映了物体运动的快慢程度和方向。②物体做变速运动时，在不同阶段的平均速度一般不同，所以求平均速度时，首先明确求哪段时间或哪段位移的平均速度。 2．瞬时速度 (1)运动物体在某一时刻(或通过某一位置)的速度，当Δt→0时，v＝eq \f(Δx,Δt)趋近于那一时刻的瞬时速度。 (2)瞬时速度是矢量，瞬时速度的方向就是物体当前的运动方向。 注意：①瞬时速度是精确描述物体运动快慢和方向的物理量。 ②在x­t图像中，某时刻的速度等于此时刻所对应的图线的斜率或图线切线的斜率。 ③匀速直线运动是各个时刻的瞬时速度都相同的运动。 3．瞬时速率：瞬时速度的大小，是标量。 4．平均速率 (1)公式：v＝eq \f(s,t)(s表示路程)。 (2)平均速率是标量。 注意：平均速率并不是指平均速度的大小。 　甲、乙、丙三个物体同时、同地出发做直线运动，它们的位移—时间图像如图所示，则在此过程中，下列说法中正确的是(　　 ) A．甲、乙、丙三个物体通过的路程相同 B．甲、乙、丙三个物体均做匀速直线运动 C．甲、乙、丙三个物体平均速度相同 D．甲、乙、丙三个物体的平均速率相同 【解析】　由题图可知，只有乙的图线是倾斜直线，说明速度不变，是匀速直线运动；甲、乙、丙三个物体在时间20 s内的位移均为100 m，由eq \o(v,\s\up6(－))＝eq \f(Δx,Δt)可知，三者的平均速度均为5 m/s，故选项C正确；甲的路程最大，平均速率最大，故选项D错误。 【答案】　C 1.如图所示，小球从高出地面h＝15 m的位置，在t＝0时刻竖直向上抛出，经1 s小球上升到距抛出点H＝5 m的最高处，之后就开始竖直回落，又经0.5 s刚好经过距最高点h′＝1.25 m处，再经过1.5 s到达地面，求： (1)前1.5 s内平均速度的大小； (2)全过程的平均速率。 (结果保留两位有效数字) 【答案】　(1)2.5 m/s　(2)8.3 m/s 【解析】　(1)以竖直向上为正方向，由题图可知：前1.5 s内小球位移为： x＝H－h′＝5 m－1.25 m＝3.75 m 所以前1.5 s内平均速度v＝eq \f(x,t)＝eq \f(3.75 m,1.5 s)＝2.5 m/s (2)由题图可知全过程小球的路程为 s＝5 m＋5 m＋15 m＝25 m 总时间t′＝1 s＋0.5 s＋1.5 s＝3 s 全过程的平均速率为v′＝eq \f(s,t′)＝eq \f(25,3) m/s≈8.3 m/s 二、速度和加速度 1．比值定义法 (1)比值定义法是指用两个物理量之比定义一个新的物理量的方法，是物理学中常用的方法，基本特点是被定义的物理量往往反映物体的最本质的属性，不随定义所用的物理量的改变而改变。 (2)在本章中，速度、加速度均是运用比值定义法引入的速度v＝eq \f(Δx,Δt)，该比值反映了物体运动的快慢。加速度a＝eq \f(Δv,Δt)，该比值反映了速度变化的快慢。 2．速度和加速度无直接关系 (1)速度和加速度的大小无直接关系，速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度可能不为零，速度为零，加速度也可能不为零。 (2)速度和加速度的方向无直接关系，加速度与速度的方向可能相同也可能相反，甚至两者的方向可能不在一条直线上。 3．速度、速度的变化量、加速度的比较 　相关量 比较项　 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 定义 物体的位移与所用时间的比值 物体的末速度与初速度的差值 物体速度的变化量与所用时间的比值 表达式 v＝eq \f(Δx,Δt) Δv＝v2－v1 a＝eq \f(Δv,Δt) 单位 m/s m/s m/s2 方向 速度的方向就是物体运动的方向 由初、末速度决定与a的方向相同 a与Δv的方向相同 物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向 注：平均加速度是一段时间内或一段位移内的加速度，瞬时加速度是某时刻或某位置的加速度。 　结合图片中提供的情景及数据，以下判断正确的是(　　 ) A．高速行驶的磁悬浮列车的速度很大，所以它的加速度不可能为零 B．轿车时速为100 km/h，紧急刹车用2.24 s停下来(可视为加速度不变)，由此可得轿车刹车阶段的加速度的大小约为a＝12.4 m/s2 C．炮膛中的炮弹离开炮口时的速度指的是炮弹在炮膛中的平均速度 D．根据图中数据可求出苏炳添在100米决赛中通过终点线时的速率约为v＝10.09 m/s 【解析】　当磁悬浮列车匀速行驶时，加速度为零，故A错误。根据加速度的定义得：a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(\f(100,3.6),2.24) m/s2≈12.4 m/s2，故B正确。炮膛中的炮弹离开炮口时的速度是瞬时速度，故C错误。平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度v＝eq \f(x,t)＝eq \f(100,9.91) m/s＝10.09 m/s，但通过终点线的速度不一定是10.09 m/s，故D错误。 【答案】　B 2．(多选)一个物体沿直线运动其加速度逐渐减小到0，并随后保持不变，关于物体速度可能的变化情况，以下说法正确的是(　　) A．先逐渐增大最后不变 B．先减小后增大，最后不变 C．先逐渐减小，最后不变 D．先增大后减小，最后不变 【答案】　AC 三、运动图像的理解和应用 x­t图像和v­t图像的比较 　　种类 内容　　 x­t图像 v­t图像 图像上某点纵坐标 某一时刻的位置 表示瞬时速度 斜率 eq \f(Δx,Δt)表示速度 eq \f(Δv,Δt)表示加速度 纵轴截距 表示初位置 表示初速度 两图线交点坐标 表示相遇 不表示相遇， 只表示速度相等 注意 (1)无论是v­t图像还是x­t图像都不是物体的运动轨迹。 (2)v­t图像和x­t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动。 　物体甲的v­t图像和物体乙的x­t图像分别如图甲、乙所示，则这两个物体的运动情况是(　　) A．甲在整个4 s时间内运动方向一直不变 B．甲在整个4 s时间内有来回运动 C．乙在整个4 s时间内有来回运动 D．乙在整个4 s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为0 【答案】　B 3．甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图所示，在下图中分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像，正确的是(　　) 【解析】　他们同时从起跑线起跑且均做匀速直线运动，故他们运动的x­t关系图像均是经过原点的倾斜直线，斜率大小代表速度大小；而v­t关系图线是平行于横轴的直线，由题图可知，v乙>v甲，故选项B正确。 【答案】　B 1．(加速度)有下列几种情况，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法是(　　) ①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车；②点火后即将升空的火箭；③太空的空间站在以恒定的速率绕地球转动；④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。 A．因为轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大 B．因为火箭还没运动，所以加速度为零 C．因为空间站速度大小不变，所以加速度为零 D．高速行驶的磁悬浮列车，因为速度很大，所以加速度也一定很大 【解析】　因为轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大，选项A正确；虽然火箭还没运动，速度为零，但是火箭的加速度是很大的，选项B错误；空间站速度大小不变，但是方向不断变化，故加速度不为零，选项C错误；高速行驶的磁悬浮列车速度很大，但是加速度为零，选项D错误。 【答案】　A 2.如图所示是一辆电动车做直线运动的x­t图像，下列说法中正确的是(　　 ) A．AB段表示电动车在第1 s内的位移是4 m B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移 C．t＝3 s时电动车离出发点最远 D．t＝5 s时电动车回到出发点 【解析】　A．AB段电动车在第1 s内位移不随时间变化，处于静止状态，故A错误； B．BC段发生的位移大小为12 m－4 m＝8 m，CD段发生的位移大小为12 m，所以CD段发生的位移大于BC段发生的位移，故B错误； C．从题图可以看出t＝3 s时电动车离出发点最远，为8 m，故C正确； D．出发点的位置坐标为4 m，t＝5 s时电动车的位置坐标为0，距出发点4 m，故D错误。 【答案】　C 3.(v­t图像)某火箭由地面竖直向上发射时，其v­t图像如图所示，则下列表述正确的是(　　 ) A．火箭在t2～t3时间内向下运动 B．火箭在t1～t2时间内加速度最大 C．0～t3时间内，火箭一直向上运动 D．火箭运动过程中的最大加速度大小为eq \f(v2,t3) 【解析】　由题图看出，火箭的速度一直为正值，说明火箭一直在上升，故A错误，C正确。由v­t图像的斜率等于火箭的加速度，则知在t2～t3时间内加速度最大，最大加速度大小为a＝eq \f(v2,t3－t2)，故B、D错误。 【答案】　C 4．(平均速度和平均速率的计算)某质点由A出发做直线运动，前5 s向东运动了30 m经过B点，又运动了5 s前进了60 m到达C点，在C点停了4 s后又向西行，经过6 s运动120 m到达A点西侧的D点，如图所示，求： (1)全过程的平均速度的大小及方向； (2)求全过程的平均速率。 【答案】　(1)1.5 m/s　方向向西 (2)10.5 m/s 【解析】　全程平均速度eq \x\to(v)＝eq \f(x,t)＝eq \f(30＋60－120,5＋5＋4＋6)m/s＝－1.5 m/s 故全程平均速度大小为1.5 m/s，方向向西。 (2)全程的平均速率v＝eq \f(s,t)＝eq \f(30＋60＋120,5＋5＋4＋6)m/s＝10.5 m/s $$