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，系统涵盖速度与时间、位移与时间、速度与位移的关系，通过“思考讨论”环节结合上节课纸带运动v-t图像分析引入，构建从概念辨析到公式推导再到实际应用的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于以问题驱动和科学推理为主线，通过v-t图像面积证明位移公式、分段估算位移等探究活动，结合刹车问题、百公里加速等实例，培养学生运动观念、模型建构与科学论证能力。学生能深化对规律的理解，教师可借助实例提升教学实效，增强课堂互动性与应用性。

匀变速直线运动的规律 匀变速直线运动的速度与时间的关系 速度 变化量 时间间隔 对上节课纸带运动v-t图像分析 1.不同时间内物体运动的速度变化量是否相同？ 2.不同时间内物体的加速度是否相同？ 思考讨论 1.概念：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。 2.v-t图像：是一条倾斜的直线 3.匀变速直线运动分为： 匀加速直线运动与匀减速直线运动 4.v-t图像是水平直线表示匀速直线运动 问题： 匀变速直线运动的表现是每隔相同的时间，速度的变化量是相同的，那能不能用一个表达式来概括速度与时间的关系呢？ c 一、匀变速直线运动 0 v0 t t/s v 例1.一小球做匀变速直线运动，若小球在0时刻速度为v0，在t时刻速度为v, 试求小球的加速度a。 二、速度与时间的关系 v/m·s-1 t/s O v0 t vt Δv = at a vt = v0+at 匀变速直线运动速度公式 速度变化量 初速度 末速度 对速度与时间关系式的理解 1.末速度等于初速度加上速度的变化量。 2.只适用于匀变速运动。 3.矢量性： v、v0、a均为矢量，规定正方向后，有正、负之分。 思考：a为负值，是否代表物体做减速运动？ 4.统一单位： 计算中各物理量单位要统一，一般取国际单位。 二、速度与时间的关系 例2.一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2 的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。 （1）汽车在10s末的速度是多少？ （2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？ 注意：对刹车减速问题， 要规定正方向！ 二、速度与时间的关系 例3.汽车性能参数中有一项叫百公里加速时间，指的汽车从静止开始加速到每 100km/h所需的时间，某赛车百公里加速时间为4s，若赛车做匀加速直线运 动，试求赛车的加速度大小？ 注意：对于从静止开始的运动， 初速度v0＝0, 所以公式v=vo+at可简化为v=at 二、速度与时间的关系 例4.汽车以108km/h速度行驶在平直的高速路上，现以0.4m/s2的加速度开始刹 车，求从刹车开始计时，经1.5分钟后的速度是多少？ 注意：刹车问题 在涉及生活实际的刹车问题中，车辆减速到0即保持静止，而不会反向运动。 二、速度与时间的关系 v t 0 思考与讨论？ 如图物体运动的图像。物体速度怎样变化？在相等的时间间隔内，速度变化量相等吗？物体做匀变速运动吗？ 物体做加速运动 相等时间间隔内，速度变化量越来越小 物体做非匀变速运动——加速度不断减小的加速运动 二、速度与时间的关系 匀变速直线运动的位移与时间的关系 t/s 图示为哪种运动? 该运动位移计算公式为? 匀速直线运动 x=vt 从图形上看，位移恰好对应于什么? 匀速直线运动v-t图线下方矩形面积 v/m·s-1 t/s 2 6 4 10 8 3 4 5 6 0 2 1 甲 -2 -4 x 面积也有正负： 时间轴上方的面积为正, 表示位移的方向为正方向； 时间轴下方面积为负, 表示位移的方向为负方向。 乙 X甲 X乙 一、匀速直线运动的位移 讨论与交流 某物体以初速度v0做匀变速直线运动，运动到时刻t的速度为vt，其v-t图像如图所示，在时间t内的位移是否对应v-t图像中阴影梯形面积？试证明。 vt v0 t 0 v/ m/s t /s t/s v/m/s 10 4 18 0 14 2 3 1 X=48m X=52m 探究3：将运动分成等时的八段， 即△t=0.5s内为匀速运动。运算结果与前两次有何不同？ X=54m △t 越小,估算值就越接近真实值! 一、匀变速直线运动的位移 匀变速直线运动的位移仍可用v-t 图象与t轴所围的面积表示 结论总结 面积=位移 v/(m·s-1) O t t/s vo 二、匀变速直线运动的位移 梯形的面积怎么计算呢？ v/(m·s-1) O t t/s vo v A B C 二、匀变速直线运动的位移 匀变速直线运动位移公式 初速度 加速度 时间 v0、a、x均为矢量，使用 公式时应先规定正方向 实际时间 各物理量统一单位。 常用国际单位制中的单位 若v0=0 二、匀变速直线运动的位移 一辆汽车以1 m/s2的加速度加速行驶了12 s，驶过了180 m。汽车 开始加速时的速度是多少？ v0=? a=1 m/s2 x/m 180 m 0 解：以汽车运动的初速度v0的方向为正方向 先用字母代表物理量进行运算 由 得： 【例题2】在某城市的一条道路上，规定车辆行驶速度不得超过30km/h，在一次交通事故中，肇事车是一辆客车，量得这辆车紧急刹车时留下的刹车痕迹长为7.6m，已知该客车刹车时的加速度大小为7m/s2。请判断该车是否超速。 x=7.6m v0 a=-7m/s2 v=0 【解析】以客车开始刹车时的位置为原点，沿客车行驶方向建立坐标轴，则 v2 – v02 = 2ax 二、速度与位移关系 ① ② 由①式有 可得 ③ 将③式代入②式，有 二、速度与位移关系 推导过程： （2）若v0=0， （1）只适用于匀变速直线运动； 说明： 【例题3】动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1 km。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时屏幕显示的动车速度是126 km/h如图所示。动车又前进了3个里程碑时，速度变为54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？ 二、速度与位移关系 【典例1】据相关媒体报道称：中国有可能在建的第二艘航母将直接采用核动力，吨位也直达10万吨，并直接采用电磁弹射的方式起降战斗机。假设该航母跑道长200m，处于静止状态飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s，那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（　　） A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s 【正确答案】B 【典例2】（多选）一个质点沿x轴做直线运动，它的位置坐标随时间变化规律是x=3t2-4t，其中x与t的单位分别为m和s，则下列说法中正确的是（　 ） A．t=0时，质点的坐标是x=0 B．在最初的1s内，质点的位移大小为1m，方向沿x轴正方向 C．质点的速度随时间的变化规律是v=(6t-4)m/s D．质点先做匀减速直线运动，然后做匀加速直线运动 【正确答案】ACD 【典例3】（多选）一汽车在公路上行驶，位移和速度的关系为 ，其中x单位为m，v单位为m/s。则下列说法正确的是（　　） A．汽车做匀减速运动，初速度大小为10m/s B．汽车做匀减速运动，加速度大小为5m/s2 C．汽车经过4s速度减小到零 D．汽车经过2s速度减小到零 【正确答案】BC 【典例4】给某物体一个初速度，使其沿直线运动，运动过程中的v2-x关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．物体做变加速直线运动 B．物体运动的初速度大小为16m/s C．物体运动的加速度大小为2m/s2 D．物体通过8m位移所用的时间为4s 【正确答案】B 【典例5】一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？ t=12s x=180m a=1m/s2 【解析】如图所示，汽车做匀加速直线运动，规定初速度方向为正方向 根据公式 x=v0t + at2 代入数值得： v0=9m/s v0=? 典例分析 谢谢大家！ $