2.2 匀变速直线运动速度与时间的关系 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦匀变速直线运动的速度与时间关系，核心知识点包括匀变速直线运动的定义、v-t图像特点及速度公式v=v₀+at。课堂导入从匀速直线运动v-t图像复习切入，结合上节小车运动实验的v-t图像引发思考，搭建从匀速到匀变速的学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于通过类比一次函数图像推导速度公式，体现科学思维中的模型建构与科学推理，设计互动探究不同情境下的v-t图像培养科学探究能力，结合刹车问题等实例强调公式矢量性。小结结构化呈现知识要点，帮助学生提升物理观念和问题解决能力，为教师提供逻辑清晰、可操作性强的教学资源。

主讲：马伟峰 第一章 运动的描述 2.2 匀变速直线运动 ——速度与时间的关系 单击此处添加备注 1 教学目标 1.知道什么是匀变速直线运动。 2.知道匀变速直线运动的v-t图像特点，知道直线的倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度。 3.理解匀变速直线运动的速度与时间关系式v=v0+at，会用 v=v0+at解简单的匀变速直线运动问题。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 2 1、这个v-t图像有什么特点？ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 v /ｍ/s ｔ/s 匀速直线运动 2、表示的速度有什么特点？ 3、表示的加速度又有什么特点？ 是一条平行于时间轴的直线 表示速度不随时间变化，描述的是匀速直线运动 a = 0 思考与讨论一： 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 3 在上一节实验中，同学们探究了小车在钩码牵引下的运动，并且用v-t图象直观的描述了小车的速度随时间变化的规律，同学们能否简要画出小车运动的v-t图象？ v/m·s-1 t/s 0 V1 t1 V0 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 4 思考与讨论二： 1、小车的速度在如何变化？ t1 v1 t2 v2 t3 t4 v3 v4 v/m·s-1 0 t/s 2、你能求出小车的加速度吗？ Δv Δt 3、直线的倾斜程度与小车的加速度有什么关系？ 匀变速直线运动 Δv′ Δt′ 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 5 一 、匀变速直线运动 1.定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。 匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。 2.特点：任意相等时间内的△V相等，速度均匀变化。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 6 3.分类： （1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。 （2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 7 探究：各种不同的v-t图象 v0 v0 t v o （1） t v o （2） t v o （3） t v v0 o （4） t v v0 o （5） 初速度为v0的匀加速直线运动，速度方向与加速度方向均为正方向 初速度为v0的匀减速直线运动，加速度方向与初速度方向相反 初速度为0的匀加速直线运动，速度方向与加速度方向均与被规定的正方向相反 初速度为v0的匀减速直线运动，速度为0后又做反方向的匀加速运动 初速度为v0的负向匀减速直线运动，速度为0后又做反方向的匀加速运动 互动探究 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 8 思考与讨论四： 1、匀变速直线运动的v-t图象与我们在数学里学的什么图象类似？ v/m·s-1 t/s 0 y x 0 b 一次函数的图象 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 9 y x 0 b 2、你能不能将图中所示的一次函数的一般表达式写出来？ y=kx+b k值与直线有什么关系？ b表示什么？ 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 10 y x 0 b 3、你能否类比一次函数的表达式，猜想一下右图中所示的速度与时间的关系式呢？ y=kx+b v/m·s-1 t/s 0 v0 v=v0+at 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 11 推导匀加速直线运动的速度随时间的变化关系公式 （物理方法） 推导的起点 加速度不变 推导过程: 因为加速度保持不变，由 a=Δv /Δt ……（ 1 ） Δv=v-v0 …… （ 2 ） Δt=t-0 ……（ 3 ） 所以 v=v0+at 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 12 加速度 初态的速度 运动过程对应的时间 末态的速度 匀变速直线运动公式的说明 v = v0 + a t 此关系式只适用于匀变速直线运动 说明：△v = a t 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 13 v t △t 通过v-t图象来理解速度与时间关系式 t v △t 匀加速直线运动 匀减速直线运动 v0 △v v0 △v v v 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 14 初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=0.5m/s2，时间t=10s，10s后的速度 v=v0+at =10m/s+0.5m/s2×10s =15m/s=54km/h 三、 速度公式的应用 例1：汽车以36km/h的速度匀速行驶，现以0.5m/s2的加速度加速，10s后的速度能达到多少？ v0 a 解：规定初速度方向为正方向。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 15 加速度a=-6m/s2，时间t=2s，2s末的速度v=0，根据v=v0+at我们有初速度 v0=v-at =0-（-6m/s2）×2s =12m/s =43km/h 例题2：某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？ x v0 a 解：选取初速度方向为正方向建立直线坐标系。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 16 解题步骤: 1.认真审题,分析已知量和待求量; 2.弄清题意,画示意图,并在图中标出各个物理量; 3.用公式建立方程,代入数据（注意单位换算）、计算出结果； 4.对计算结果和结论进行验算和讨论。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 17 练习1：汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？ 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 18 解答：由题知初速度v0=20m/s，加速度a=-4.0m/s2， 由速度公式v=vo+at，若速度减为0所需时间为t=(v- v0)/a=(0-20m/s)/(-4m/s2)=5s 刹车后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s+(-4.0)×3m/s=8m/s 刹车后6s时汽车早已停止运动，故v6=0 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 19 注意： 1、公式v=vo+at是矢量式（应用时要先规定正方向）； 2、刹车问题要先判断停止时间。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 20 思考：某质点运动的v-t图象如下图所示， 已知t=2s时速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求出4s时的速度？ 2 10 4 t/s v/ms-1 0 不能！该式只适用于匀变速直线运动！ 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 21 t1 t2 t3 t4 v1 v2 v3 v4 0 v t 思考与讨论五： 1、如图是一个物体运动的v-t图象，它的速度怎样变化？ 2、在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等吗？ 3、物体在做匀变速直线运动吗? 加速度逐渐减小的加速运动 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 22 匀变速直线运动的v-t图象是一条 倾斜的直线。速度随时间均匀变化。 四 、小结 v=v0+at 1、匀变速直线运动 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、匀变速直线运动的速度与时间的关系 图像描述： 3、在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性 公式表述： 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 23 作业布置：课后2.、3 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 24 例题1、汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2 的加速度加速，10s后速度能达到多少？ 运动示意图 解：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向 则10s后的速度: v=v0+at =11+0.6×10m/s =17m/s=61km/h 注意： 1、公式中的物理量代入具体数值运算时 单位要统一 2、v0、a、v都是矢量，处理问题时应 先选取正方向。 （一般选择初速度v0方向为正方向） 即10s后速度大小为61km/h，方向与正方向相同 v0=40km/h=11m/s，a=0.6m/s2 ，t=10s 巩固提升 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 25 例题2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？ 运动示意图 解：以汽车初速度v0方向为正方向 v0=v-at=0-(-6) ×2m/s=12m/s=43km/h 汽车的速度不能超过43km/h 已知v=0m/s，t=2s，a=-6m/s2 由v=v0+at得 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 26 应用速度公式v=v0+at步骤： 1、规定正方向（一般设初速度方向为正方向） 加速运动，a为正值。 减速运动，a为负值。 2、明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。 3、将已知量带入公式求未知量，若所求量是矢量，要说明方向。 注意：在解题过程中可适当运用图解法。 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 27 例题3、某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是3m/s2，求汽车5s末的速度。 解：以初速方向为正方向 则v=v0+at=12+(-3) ×5m/s=-3m/s ? 正确解法：以初速方向为正方向 当车速减为零时，v=v0+at=12-3t=0 解得t=4s 即4s末汽车已刹车完毕，所以5末时 汽车处于静止状态，即速度为零。 刹车问题 注意： （与实际相符） 什么时候 汽车 速度为0 关键 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 28 祝同学们学习愉快！ 再见！ 内强质量 外塑形象 单击此处添加备注 29 $