第2章 学案5 速度变化规律-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（鲁科版）

速度变化规律 学案5 第2章 匀变速直线运动 听 课笔 学案5速度变化规律 学可任务 1.知道匀变速直线运动的概念和特点。 2.掌握匀变速直线运动的速度公式，会利用公式解决简单的问题。 3.会通过v-t图像描述物体的速度和加速度。 (2)当加速度与速度 时，物体做匀减速 课堂活动 直线运动。 活动一认识匀变速直线运动的特点 新知应用 1.(24一25·天津南开期中)关于匀变速直线运！ 新知导学 动，下列说法正确的是 ( 如图所示，你坐在沿直线行驶的汽车中，能看到： A.相同的时间内速度变化相同 汽车启动时，速度计的指针顺时针方向转动；刹车 B.相同的时间内位置变化相同 时，速度计的指针逆时针方向转动。 C.相同的时间内加速度变化相同 D.是速度恒定不变的运动 2.(24一25·黑龙江哈尔滨期中)下列0-t图像 中，表示物体做匀加速直线运动的是 ) 问题1：如何根据此现象判断汽车的运动是不是 匀变速直线运动？ 问题2：如果汽车做的是匀减速直线运动，加速度 如何变化？ D 活动二探究匀变速直线运动的速度一 D新知生成 时间关系 1.定义：物理学中，将物体 保持不变的直 新知导学 线运动称为匀变速直线运动。 2.特点：加速度的大小和 都不改变。 如图所示，设汽车做匀变速直线运动，运动开始时 时，物体做 刻汽车的速度为vo,加速度为a。 3.分类：(1)当加速度与速度 匀加速直线运动。 7977分77777777 1710 鲁科版物理必修第一册 听 问题1：经过一段时间t,如何用已知信息表示物 (2)根据规定的正方向确定已知量的正负。 体的瞬时速度v,? (3)利用公式v,=v。十at或其变形式求未知量。 笔 (4)根据计算结果说明所求量，矢量要说明方向。 (5)注意“刹车类”匀减速直线运动的“刹车”时间 问题2：速度公式v,=vo十at虽然可以通过加速 o t-a 9 度定义式a= △U 变形后得到，但是二者的含义 △t D新知应用 却不同，请讨论并总结二者有何不同。 3.(24一25·青海西宁期中)一小物块以。= 45km/h的速度匀速运动。 (1)若在平直路面上，小物块以a1=0.6m/s2 问题3：应用公式v,=。十at时，首先需要选取正 的加速度加速，则10s末速度是多少？ 方向。正方向一般如何选取？选取正方向后， (2)若在平直路面上，小物块以a2=3m/s2的 式中各量的正负如何确定？什么情况下物体做 加速度减速，则10s末速度为多少？ 加速运动？什么情况下物体做减速运动？ (3)若路况变化，一段时间后，小物块速度变为 5m/s,并以此为初速度自由冲上光滑的斜面 (设斜面足够长)，2s末速度大小变为1m/s, 求这段时间内的加速度。 新知生成 1.速度公式：v.=00十 2.适用范围：只适用于 运动。其 中at是t时间内 3.公式的矢量性：v,、v、a均为矢量，一般以o 的方向为正方向(o>0)。 (1)在加速运动中，加速度a取 值；在减 速运动中a取 值。 (2)若计算出，为正值，则表示速度方向与初 4.(24一25·浙江杭州期中)我国在西昌卫星发射 速度的方向 ,若v,为负值，则表示速 中心用“长征三号丙”运载火箭，将第三颗北斗 度方向与初速度的方向 0 导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导 4.两种特殊情况 航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网 (1)当vo=0时，v,=at(由静止开始的匀加速 正按计划稳步推进。假定发射过程中某段时间 直线运动)。 内火箭速度的变化规律为v.=(2t十4)m/s,由 (2)当a=0时，v,=vo(匀速直线运动)。 此可知这段时间内 () 【归纳总结】 A.火箭的初速度为2m/s v,=vo十at的应用步骤 B.火箭的加速度为4m/s2 (1)规定一个方向为正方向，一般以初速度方向为 C.在3s末，火箭的瞬时速度为12m/s 正方向。 D.火箭做匀加速直线运动 1118 速度变化规律学案5 (2)由-t图像直接判断速度的方向：图像位于 活动三了解速度一时间图像 t轴上方，表示物体向 方向运动；图像位 课 D新知导学 于t轴下方，表示物体向 方向运动。 记 我们不仅可以用公式描述做匀变速直线运动的物 /ms-) 甲 体速度随时间变化的规律，还可以用图像直观地 描述这一变化规律。以t为横坐标，为纵坐标 的图像(-t图像)如图所示，思考下列问题并展 (3)如图所示，v-t图像中两条图线的交点表示 示结论。 两个物体在该时刻具有相同的速度。 (4)由v-t图像可求出物体的 提醒：①v-t图像只能表示直线运动，速度有 2 正、负两个方向。 △ ②若v-t图像是一条曲线，曲线上某一点切线 0 t 的斜率表示该时刻的加速度（斜率正负代表该 问题1：该v-t图像表示物体的速度随时间怎 时刻加速度的方向)。 样变化？ 【归纳总结】 应用V-t图像分析物体运动的方法 ③斜率大小：加速 ①纵坐标绝对 度大小 问题2：该-t图像的斜率有什么特点？斜率的大 值：速度大小 应用v-t ④斜率正负：加速 小与△t的大小、选取区间有关吗？ 图像分析 度方向 运动情况 ②纵坐标正负： ⑤a、同向：加速 运动方向 ⑥a、v反向：减速 问题3：该-t图像是一条倾斜的直线，物体的加 新知应用 速度变化吗？为什么？ 5.（(多选)(24一25·天津期中)物体做直线运动的 t图像如图所示。则关于物体在前8s内的 运动，下列说法正确的是 ( D新知生成 v/(m.s-1) 1.v-t图像：选时间t为 坐标，速度v为 0 2468s 坐标，可得到速度随时间变化的图像， 称为ot图像。 A.物体在第4s末速度方向改变 2.v-t图像的应用 B.第4s末物体离出发点最远 (1)由v-t图像直接读出任一时刻所对应 C.0~4s内的加速度小于6~8s内的加速度 的 D.物体在第6s末加速度方向没有改变 1910 鲁科版物理必修第一册 听 6.(24一25·四川眉山期中)甲、乙两物体在同一 C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化 直线上运动，它们的vt图像如图所示，由此 D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速 记 可知 () 直线运动 2.(24一25·广东江门期未)如图甲所示，一只小 猫来到池塘边散步，之前停留在池塘边的一条 小鱼看到小猫后，从静止快速沿直线逃跑，小鱼 的-t图像如图乙所示。关于小鱼的整个运动 A.在t1时刻，甲和乙的加速度一定相同 过程，下列说法正确的是 () B.在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向 v/(m.s-) 相反 ts to ta ta C.在t2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度 t/s 方向相反 D.在t2时刻，甲和乙的速度相同，加速度也 A.小鱼在0~t1内的速度方向与t3~t4内的 相同 速度方向相反 B.t4时刻小鱼离池塘边缘最远 课堂小结 C.小鱼在t4~t5内速度不断减小 定义 D.小鱼在0~t1内的加速度不断增加 匀变速直线 特点：加速度的大小和方向 3.一辆汽车以54km/h的速度在平直公路上行 运动的特点 不变 分类：匀加速直线运动，匀 驶，司机看见前方路口红灯亮时立即刹车。若 减速直线运动 速度变化 公式：=U,+at 汽车刹车过程加速度的大小为3m/s2,求： 的规律 匀变速直线 适用范围：匀变速直线运动 (1)刹车后4s末汽车的速度大小； 运动的速度 一时间关系 公式矢量性 (2)汽车的速度减小到43.2km/h所经过的 两种特殊情况.。=0，=a 时间； a。=0,v,=0 (3)刹车后6s末汽车的速度。 速度一时间图像一速度随时间变化的规律 斜率表示加速度 课堂达标 1.关于匀变速直线运动，下列说法正确的是 ( A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比 B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动 课后反思 1120新知应用 -18 3.AC[当0。>0，a>0时，可知加速度方向与速度方向相同， 0.1m/s=一180m/s,负号表示方向与初速度方向相反， 则物体向正方向做加速运动，故A正确；当v0<0,Q<0时， 故C错误，D正确。] 可知加速度方向与速度方向相同，则物体向负方向做加速运 第2章 匀变速直线运动 动，故B错误；当to>0,a<0时，可知加速度方向与速度方 向相反，则物体先向正方向做减速运动到速度减为0后，再反 学案5速度变化规律 向做加速运动，故C正确；当v0<0,a>0时，可知加速度方 向与速度方向相反，则物体先向负方向做减速运动到速度减 课堂活动 为0后，再反向做加速运动，故D错误。] 活动一 4.B[加速度方向始终与速度方向相同，物体加速运动，加速 新知导学 度大小逐渐减小至零，则加速的越来越慢，当加速度减小至 提示：1.若速度计的指针随时间均匀变化，则汽车做的是匀 零时，速度达到最大值，之后匀速运动，位移一直增大。故 变速直线运动，若速度计的指针随时间的变化不均匀，则汽 选B] 车做的不是匀变速直线运动。 活动三 2.匀减速运动是指加速度不变的运动。 新知导学 新知生成 提示：一5m/s2大；加速度是矢量，负号说明方向与所选的正 1.加速度 方向相反，而不是代数上的正负数，所以是一5m/s2大。 2.方向 新知应用 3.(1)同向 (2)反向 5.解析：(1)选取初速度v。=1.5m/s的方向为正方向，则末速 新知应用 度v=-1.3m/s,故有△v=v-v=(-1.3-1.5)m/s 1.A[由△v=at,知a不变，则相同的时间内速度变化相同， =-2.8m/s 故A正确，D错误；任意相同时间内发生的位移不相同，所以 即足球速度的改变量大小为2.8/s,方向与初速度的方向 任意相同时间内位置变化不相同，故B错误；匀变速直线运 相反。 动的加速度是不变的，故C错误。] (2)根据加速度的公式 2.B[A选项表示物体的速度均匀减小，做匀减速直线运动， a会签-付=一0mg 故A错误；B选项表示物体的速度均匀增大，做匀加速直线 运动，故B正确；C选项表示物体沿负方向做匀速直线运动， 即碰撞过程中足球的加速度大小为40m/s2,方向与初速度 故C错误；D选项表示物体先做匀减速直线运动，再做反方 的方向相反。 向的匀加速直线运动，故D错误。] 答案：(1)2.8m/s2(2)40m/s 活动二 6.CD[以初速度方向为正方向，则v=5m/s,当末速度与初 新知导学 速度方向相同时，v=8m/s,速度变化量大小为△v=v- 提示：1.v,=v0十at。 =3m/s,则平均加造度大小为a-是-是m/g=3m/, 2.速度公式0，=v0十at仅适用于匀变速直线运动，而加速度 当末速度与初速度方向相反时，v'=一8m/s,速度变化量为 ”不仅造用于匀变速直线运动，还适用于其他的 定义式a=△ △v'=v'一v=一13m/s,即速度变化量大小为13m/s,则平 变速运动。 均加速度为a'=△0=-13 3.一般取0的方向为正方向；选取0的方向为正方向后， △t 1 m/s2=-13m/s2,平均加速度 a、v,与v。的方向相同时取正值，与v。的方向相反时取负 的大小为13m/s2,故A、B错误，C、D正确。] 值；a与。同向时物体做加速运动；a与o。方向相反时物体 课堂达标 做减速运动。 1.C[第一个“真快”是指运动得快，描述速度大；第二个“真 新知生成 快”是指减速快，描述加速度大。故选C。] 1.at 2.D[火箭降落过程中，速度减小，其加速度的方向与速度的 2.匀变速直线速度的变化量 方向相反，加速度不一定减小，故A、B错误；火箭落地前的瞬 3.(1)正负(2)相同相反 间，其加速度不一定为零，故C错误，速度变化率就是加速 新知应用 度，所以火箭速度变化率越大，其加速度就越大，故D正确。] 3.解析：(1)已知初速度为o。=45km/h=12.5m/s,根据速 3.AC[加速度的正负只表示方向，不表示大小，故货车加速时 度一时间公式有 的加速度小于物体减速时的加速度，A正确，B错误；加速度 v:=v0十a1t 为正值时，说明物体加速度的方向与速度方向相同，为负值 代入解得，=18.5m/s。 时说明加速度的方向与速度方向相反，由于物体减速时的加 (2)设物块减速到零的时间为t。,则有 速度为一4/s2,说明加速度方向与运动方向相反，C正确， D错误。] to= vo_12.5 s≈4.2s a23 4.D[设初速度方向为正方向，则篮球速度变化量为△v=v2 因10s>4.2s,故小物块10s末速度为0。 一01=（一8m/s)一10m/s=-18m/s,负号表示方向与初 (3)若2s末速度方向与初速度方向相同，则加速度为 速度方向相反，故A、B错误；篮球加速度的大小为a=A △ a=A0-1,5m/g=-2m/s △t2 14 若2$末速度方向与初速度方向相反，则加速度为 (3)设经过t。汽车停止，由速度公式得 a'=40'=-1-5 △t=2 m/s2=-3m/s2。 0-w0=5s<68 t0= a 答案：(1)18.5m/s(2)0(3)-2m/s2或-3m/s2 所以刹车后6s末汽车的速度为0。 4.D[根据匀变速直线运动速度时间关系⑦：=o。十at,对比题 答案：(1)3m/s(2)1s(3)0 中关系式v:=(2t十4)m/s,可知，初速度vo=4m/s,加速度 学案6位移变化规律 a=2m/s2,故A,B错误；当t=3s时，火箭的瞬时速度为03 =(2×3+4)m/s=10m/s,故C错误；由分析可知，火箭的加 课堂活动 速度为2m/s2,火箭做匀加速直线运动，故D正确。] 活动一 活动三 新知导学 新知导学 提示：1.位移 提示：1.速度随时间增大。 2.t图像中图线与所对应的时间轴组成的矩形面积之和在 2.不变；无关。 数值上等于这段时间内的位移。 3.不变；直线的斜率不变，加速度不变。 3.是。 新知生成 4.如题图4所示，t图线下面梯形的面积5=2(0，十0：)1 1 1.横纵 2.(1)速度(2)正负(4)加速度 1 ①，又因为，=，十at②，由①@式可得s=vl什2ai。 新知应用 新知生成 5.CD[由v-t图像可知，物体在0一6s内一直沿正方向运动， 在6~8s内沿负方向运动；则物体在第6s末速度方向发生 1.vaa 改变，在第6s末物体离出发点最远，故A、B错误；根据V-t 3.矢量正负方向 图像的斜率表示加速度，由题图可知，0~4s内的斜率的绝对 新知应用 值小于6一8s内的斜率的绝对值，所以0一4s内的加速度小 1.解析：(1)汽车刹车时的初速度v。=15m/s 于6~8s内的加速度，4一8s内物体的加速度保持不变，则 1 物体在第6s末加速度方向没有改变，故C、D正确。] 刹车后第1s内的位移x1=v1一2a好 6.C[图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的正 解得x1=12m。 负，由题图可知，两物体的加速度方向相反，所以1时刻甲和 (2)刹车后2秒末的速度v2=0一at2 乙的加速度一定不同，故A错误；在1时刻，两图线相交，则 解得v2=3m/so 此时甲和乙的速度大小方向均相同，故B错误；在t2时刻甲 和乙的速度方向都为正，即速度方向相同，加速度方向相反， (3)汽车制车停下来所用的总时间：==2,55 故C正确；在t2时刻甲的速度大于乙的速度，加速度方向相 所以汽车在第3s内只运动了t3=0.5s就停止了，由逆向思 反，则加速度不同，故D错误。] 课堂达标 雏有x3=2at号 1.C[根据速度公式v:=o。十at,可知，当vo≠0时，0：与t不 解得xg=0.75m。 成正比，A错误；匀减速直线运动是加速度方向与速度方向 答案：(1)12m(2)3m/s(3)0.75m 相反的运动，加速度不一定为负值，B错误；匀变速直线运动 2.D[t图像的斜率表示加速度，由题图可知无人机在前2s 的特点是速度随时间均匀变化，C正确；速度先减小再增大的 运动，加速度可能不变，D错误。] 内的加速度a1-8m/g=4n/g,故A错袄，0~5s内速 2.B[根据题图可知，在0一t1内与t3一t4内速度均为正值， 度为正，运动方向不变，所以无人机在第4$末运动方向不 则小鱼在0~t1内的速度方向与t3~t4内的速度方向相同， 变，故B错误；vt图像的图线与t轴围成的面积等于位移，由 故A错误；根据题图可知，4时刻小鱼的速度方向发生变化， 题图可知，0一6s速度为正，无人机一直上升，上升的最大高 则t4时刻小鱼离池塘边缘最远，故B正确；在t4~t5内，小鱼 度为h=(2+6)X8 m=32m,故C错误；0~10s内的位移x 2 做匀加速直线运动，速度不断增大，故C错误；)-t图像斜率 1 的绝对值表示加速度大小，可知，小鱼在0~t1内的加速度不 =2+6)X8 m+0-2×2×8m=24m,则平均速度=x 断减小，故D错误。] 24 3.解析：(1)选定初速度方向为正方向，汽车的初速度为v。= -0m/s=2.4m/s,故D正确，] 54 km/h=15 m/s 活动二 4s末汽车的速度 新知导学 v:=vo+at=15m/s+(-3m/s2)×4s=3m/s。 提示：1.由v。=at和s= at2得u=V2a。 1 (2)v,'=43.2km/h=12m/s 汽车的速度减小到43.2km/h经过的时间 2.由，=十at得1-，代入=，t+2ai,些理得 t=,0=1s a a o2-v=2as。 51