2.1 速度变化规律 课件-2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

该高中物理课件聚焦匀变速直线运动的速度变化规律，系统梳理定义、分类、速度公式v_t=v0+at及v-t、a-t图像等核心知识。通过加速度定义衔接，以列车减速等实例导入，搭建从基础概念到规律应用的学习支架。 其亮点在于分层递进设计，融合物理观念与科学思维。基础落实模块夯实运动观念，重难探究通过v-t图像斜率分析、多阶段运动典例培养科学推理能力，易错辨析纠正认知偏差。助力学生构建运动模型，教师可高效实施分层教学提升课堂效果。

第2章　匀变速直线运动 第1节　速度变化规律 学习目标 思维导图 1.知道匀变速直线运动的特点及分类。(物理观念) 2.理解匀变速直线运动的v-t图像特点。(科学思维) 3.理解匀变速直线运动的速度公式,并会用公式解决匀变速直线运动问题。(科学思维) 基础落实·必备知识全过关 一、匀变速直线运动 1.定义:物体加速度　　 　　的直线运动。  2.分类 (1)匀加速直线运动:加速度与速度　　　。  (2)匀减速直线运动:加速度与速度　　　。  保持不变 同向 反向 二、匀变速直线运动的速度—时间关系 1.公式:vt=　 　　。  2.理解:①做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度vt就等于物体在开始时刻的速度v0再加上在整个过程中速度的变化量at。②通常设v0的方向为正方向,a.当a>　　时,a与v0的方向相同,物体做　　　　　直线运动;b.当a< 　　时,a与v0的方向相反,物体做　　　　　直线运动;c.若v0=0,则vt=　　　,vt与a总是同向,物体做　　　　直线运动。  3.适用条件:　　　　　 　运动。  0 v0+at 匀加速 匀减速 at 匀加速 匀变速直线 0 三、速度—时间图像(v-t图像)、加速度—时间图像(a-t图像) 1.速度—时间图像:物体的速度随时间变化的图像。 2.v-t图像的获得:以　　　　为纵轴,　　　　为横轴建立坐标系,在坐标系中,根据时刻与速度对应的坐标值描点,将各点用　　　　　连接,得到v-t图像。  3.匀变速直线运动的v-t图像:(1)形状。一条　　　　的直线;(2)斜率。倾斜的直线的　　　　表示加速度。  平滑曲线 速度v 时间t 倾斜 斜率 4.从v-t图像上获得的信息: (1)某一时刻的　　　　;  (2)达到某一速度所需要的　　　　;  (3)物体的　　　　　。  5.a-t图像:(1)物体的加速度随时间变化的图像;(2)匀变速直线运动的a-t图像为　　　　于时间轴的直线。  速度 时间 加速度 平行 易错辨析判一判 (1)匀变速直线运动的加速度不变。(　　) (2)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动。(　　) (3)公式vt=v0+at既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动。 (　　) √ × 解析 速度均匀增加的直线运动才是匀加速直线运动。 √ 合格考试练一练 (1)几个质点的运动图像如图所示,其中是匀变速直线运动的是(　　) A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁 C.甲、丙、丁 D.乙 C 解析 乙中v-t图线平行于t轴,表示v不随t而变化,是匀速直线运动,甲、丙、丁中v-t图线斜率一定,a一定,表示匀变速直线运动,选项C正确。 (2)以大小为72 km/h的速度行驶的列车在驶入一座石拱桥时做匀减速直线运动,若加速度的大小是0.3 m/s2,则列车减速行驶1 min后的速度大小是 (　　) A.71.7 m/s B.54 m/s C.19.7 m/s D.2 m/s D 解析 以列车运行的初速度方向为正方向,有v0=72 km/h=20 m/s,加速度a= -0.3 m/s2,t=1 min=60 s,根据匀变速直线运动的速度公式,可得列车减速到 速度大小v=v0+at=20 m/s-0.3×60 m/s=2 m/s,故D正确。 重难探究·能力素养全提升 探究点一　对匀变速直线运动速度公式的理解 导学探究 设一个物体做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(叫作初速度),加速度为a,经过的时间为t。试结合上述情境,讨论下列问题: (1)求t时刻物体的瞬时速度; (2)公式vt=v0+at虽然可由a= 变形后得到,但二者的含义不同,请谈谈你的认识。 提示 由加速度的定义式a= ,整理得vt=v0+at。 提示 a= 是加速度的定义式,它适用于任何变速运动,而vt=v0+at仅适用于匀变速直线运动。 知识归纳 对速度公式vt=v0+at的理解 公式意义 速度随时间变化的规律 各量意义 vt、v0、at分别为t时刻的速度、初速度、t时间内的速度变化量 公式特点 含有4个物理量,若知其中三个,能求另外一个 矢量性 vt、v0、a均为矢量,应用公式时,一般选v0的方向为正方向,若匀加速,a>0;若匀减速,a<0 适用条件 匀变速直线运动 名师点睛　通俗理解记忆公式:理解为物体原有速度为v0,每过1 s速度增加的数值为a,故经过t s速度增加at,故速度变为v0+at。 典例剖析 【例题1】一质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,经5 s后做匀速直线运动,匀速直线运动的时间为4 s,最后2 s内质点做匀减速直线运动直到静止,求: (1)质点做匀速直线运动时的速度大小; (2)质点做匀减速直线运动时的加速度大小。 点拨质点的运动过程包括加速、匀速、减速三个阶段,画出运动过程的示意图如图所示,图中AB段为加速,BC段为匀速,CD段为减速,匀速运动的速度既为AB段的末速度,也为CD段的初速度。 解析 以质点运动方向为正方向建立一维直线坐标系,与正方向一致的量取正号,相反的量取负号。 (1)由v1=v0+a1t1可得质点5 s末的速度 v1=a1t1=1×5 m/s=5 m/s。 (2)设匀减速运动时的加速度为a2,则由0=v1+a2t2得 质点做匀减速直线运动时的加速度大小为2.5 m/s2。 答案 (1)5 m/s　(2)2.5 m/s2 规律方法　应用vt=v0+at时应注意的问题 vt、v0、a均为矢量,在应用时应先选定一个方向为正方向,凡是与规定正方向相同的矢量取正号,与规定正方向相反的矢量取负号。 对点演练1 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,4 s末的速度大小为2 m/s,则10 s末物体的速度大小为多少? 解析 选物体运动的方向为正方向,由匀变速直线运动的速度公式得v1=at1 所以物体在10 s末的速度v2=at2=0.5×10 m/s=5 m/s。 答案 5 m/s 导学探究 探究点二　对v-t图像的理解 一辆汽车以大小为1 m/s的初速度在平直的公路上前进,速度计上记录了汽车在不同时刻的速度值,列表如下。 时刻t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 … 速度v/(m·s-1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … 试结合上述情景,讨论下列问题: (1)画出汽车运动的v-t图像,并说明其v-t图像有什么特点; 提示 v-t图像如图所示。汽车运动的v-t图像是一条倾斜的直线。 (2)从v-t图像中可以看出,汽车的速度变化有什么特点?汽车做什么运动? 提示 从v-t图像中可以看出,在相等的时间间隔Δt内,对应的速度变化量Δv都相等,即 是一个恒量,即汽车运动的加速度保持不变;汽车做匀加速直线运动。 知识归纳 1.对v-t图像的理解 (1)图像上每一个点表示某一时刻的速度,正负表示速度的方向(即物体运动的方向)。 (2)直线的斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向。 (3)v-t图像只能描述直线运动,无法描述曲线运动。 (4)v-t图像描述的是物体的速度随时间变化的规律,并不表示物体的运动轨迹。 注意不能从斜率的正负说明质点做加速运动或减速运动。 2.常见的匀变速直线运动的v-t图像 (1)直线a:速度随时间均匀增加,为匀加速直线运动。 (2)直线b:速度随时间均匀减小,为匀减速直线运动。 (3)直线c:速度随着时间先均匀减小,后反向均匀增加,由于加速度不变,整个运动过程也是匀变速直线运动。 典例剖析 【例题2】　做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标如图所示,下列结论正确的是(　　) A.t1、t3两时刻速度相同 B.t2时刻速度和加速度均为零 C.t1、t3两时刻加速度等值反向 D.若t2=2t1,则可以求出物体的初速度大小为8 m/s D 解析 t1、t3两时刻的纵坐标大小相等、符号相反,表示这两时刻速度等大、反向,选项A错误;t2时刻纵坐标为零,即速度为零,从t2时刻经过很短时间内,速度变化不为零,则加速度不为零,选项B错误;t1、t3两时刻对应点均在同一直线上,即它们的斜率相同,加速度相同,选项C错误;0~t1内, 规律方法　v-t图像中的五点信息 AC 对点演练 2.(多选)某物体沿一直线运动,其v-t图像如图所示,则下列说法正确的是(　　) A.第2 s内和第3 s内速度方向相反 B.第2 s内和第3 s内加速度方向相反 C.第3 s内速度方向与加速度方向相反 D.第4 s内速度方向与加速度方向相反 学以致用·随堂检测全达标 1 2 3 D 1.某质点做直线运动,其速度随时间变化的关系式为v=6-3t(速度单位为m/s,时间单位为s)。关于该质点的运动,下列说法正确的是(　　) A.初速度为3 m/s B.加速度为3 m/s2 C.第1s末的瞬时速度为2 m/s D.经1.5 s速度大小为1.5 m/s 解析 根据匀变速直线运动速度与时间关系v=v0+at,结合v=6-3t,可知初速度为v0=6 m/s,加速度为a=-3 m/s2,故A、B错误;第1 s末的瞬时速度为v1=(6-3×1) m/s=3 m/s,故C错误;t=1.5 s时,速度为v2=(6-3×1.5) m/s=1.5 m/s,故D正确。 4 1 2 3 2.(多选)下图中能够正确表示物体做匀加速直线运动的图像是(　　) AD 4 1 2 3 B 3.(2025云南文山高一下开学考试)某物体沿直线运动的v-t图像如图所示,由图可看出该物体(　　) A.第1 s内和第2 s内的速度方向相反 B.第1 s内和第2 s内的加速度方向相反 C.第3 s内的速度方向和加速度方向相反 D.第4 s末的加速度为零 解析 第1 s内和第2 s内物体的速度都是正值,方向相同,故A错误;由v-t图像的斜率表示加速度可知,第1 s内加速度为正值,第2 s内加速度为负值,故方向相反,故B正确;第3 s内物体的速度为负值,加速度为负值,故速度方向和加速度方向相同,故C错误;第4 s末物体的速度为零,但加速度不为零,故D错误。 4 1 2 3 4.(多选)某物体运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是(　　) A.该物体的加速度一直不变 B.3 s末该物体的加速度开始改变 C.0~8 s物体一直做匀减速运动 D.t=0时和t=6 s时物体的速率相等 AD 解析 图线斜率不变,加速度就不变,A项正确,B项错误。物体先做匀减速运动,再做匀加速运动,C项错误。t=0时和t=6 s 时物体的速率都为30 m/s,D项正确。 4 零的时间t0= s= s,由于 s>60 s,所以列车减速行驶1 min后的 a2= m/s2=-2.5 m/s2 物体的加速度a= m/s2=0.5 m/s2 a=,0~t2内,a=,若t2=2t1,联立以上两式得,v0=8 m/s,选项D正确。 $