2.2 匀变速直线运动的规律 课件-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

该高中物理课件聚焦匀变速直线运动规律，系统呈现速度公式、v-t图像位移计算、位移公式、速度位移公式及中间时刻速度等核心内容，通过试验导入加速度恒定特性，以v-t图像为脉络串联公式推导与实例分析，构建完整学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过试验引入规律，用微元法推导v-t图像面积代表位移（科学推理），结合飞机起飞、骑车上坡等例题（物理观念），设置讨论交流环节（科学探究），助力学生构建运动模型，提升问题解决能力，为教师提供结构化教学资源。

第二节 匀变速直线运动的规律 通过试验研究，我们知道做匀变速直线运动的物体在相等时间内的速度变化相等，加速度恒定。 一、速度与时间的关系 1.适用条件:公式vt＝v0＋at只适用于匀变速直线运动。 2.公式的矢量性:公式vt＝v0＋at中的vt、v0、a均为矢量，应用公式解题时，应先选取正方向，一般以v0的方向为正方向。 （1）图像是一条倾斜的直线。 （2）直线与纵轴的交点为物体的初速度。 （3）图像的斜率表示物体运动的加速度a。 3.匀变速直线运动的v－t图像 例题1：某质点做直线运动，其速度与时间的关系式为v＝－3t＋4 (式中时间的单位为s，速度的单位为m/s)，以初速度方向为正，下列说法正确的是(　　)。 A．质点的初速度为1.5 m/s B．质点的初速度为－4 m/s C．质点的加速度为3 m/s2 D．质点的加速度为－3 m/s2 √ 讨论：质点的运动情况？ 思考：v-t图像求位移 在时间t内的位移 ，正好对应着v-t图像中阴影矩形的面积。 如果物体做匀速直线运动，它的速度v不随时间t变化，其v-t图像是一条平行于时间轴的直线，如图所示。 [要点提示]　把物体的运动分成几个小段，如图甲，每段位移大小约等于每段起始时刻速度大小与每段时间的乘积，该乘积对应矩形面积。所以，整个过程的位移大小约等于各个小矩形面积之和。 把运动过程分为更多的小段，如图乙，各小矩形的面积之和可以更精确地表示物体在整个过程的位移大小。 把整个过程分得非常细，如图丙，小矩形合在一起成了一个梯形，梯形的面积就代表物体在相应时间间隔内的位移大小。 1.对于任何形式的直线运动，物体在t时间内的位移都可以用v-t图线与t轴所包围的面积表示，如图所示。 二、v-t图像求位移 (1)当“面积”在t轴上方时，位移取正值，这表示物体的位移与规定的正方向相同。 (2)当“面积”在t轴下方时，位移取负值，这表示物体的位移与规定的正方向相反。 (3)物体的总位移等于各部分位移(正负面积)的代数和；物体通过的路程为t轴上、下“面积”绝对值的和。 2.注意： 三、位移与时间的关系 v-t图线与t轴所包围的面积： 速度公式： 代入，可得： 例题2：飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程。飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行。已知飞机在跑道上加速前进的距离为1 600 m，所用时间为40 s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为(　　)。 A．2 m/s2　80 m/s B．2 m/s2　40 m/s C．1 m/s2　40 m/s D．1 m/s2　80 m/s √ 例题3：如图所示，骑自行车的人以 5 m/s 的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为0.4 m/s2，斜坡足够长，骑自行车的人沿斜坡移动的最大距离是多少？ 解析：匀减速上坡，当减速到0时，距离最大，初速度为v0＝5 m/s，末速度为0；加速度a＝-0.4 m/s2。 由速度公式 解得 由位移公式 解得 s＝31.25 m 四、速度与位移的关系 由匀变速直线运动的速度和位移公式 消除t 3．公式的矢量性：公式中v0、vt、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．公式的适用条件：匀变速直线运动。2．公式的意义：当其中三个物理量已知时，可求另一个未知量。 对速度位移公式的理解和应用 例题4：长100 m的列车通过长1 000 m的隧道时做匀加速直线运动，列车刚进隧道时的速度是10 m/s，完全出隧道时的速度是12 m/s，求列车过隧道时的加速度的大小。 五、中间时刻的瞬时速度 在匀变速直线运动中，物体的初速度为 ，末速度为 ，中间时刻速度为 ，则有 消除 表明：在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。 √ 课堂总结 一、速度与时间的关系 二、v-t图像求位移 对于任何形式的直线运动，物体在t时间内的位移都可以用v-t图线与t轴所包围的面积表示。 三、位移与时间的关系 四、速度与位移的关系 五、中间时刻的瞬时速度 说明： 1．适用条件：只适用于匀变速直线运动。 2．公式的矢量性：其中s、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方向。一般选v0的方向为正方向。 [解析]　s＝1 000 m＋100 m＝1 100 m，v0＝10 m/s， v＝12 m/s，由速度位移公式： v2－v＝2as 解得 a＝0.02 m/s2。 例题5：做匀加速直线运动的物体，依次通过A、B、C三点，位移sAB＝sBC，已知物体在AB段的平均速度大小为2 m/s，在BC段的平均速度大小为 3 m/s，那么物体在B点的瞬时速度大小为(　　)。 A． m/s B．2.4 m/s C．2.5 m/s D．2.6 m/s $