2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 导学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦匀变速直线运动的速度与时间关系，引导学生掌握定义、v-t图像意义、速度公式及应用。通过课前预习回顾加速度定义式和v-t图像斜率，搭建从加速度概念到匀变速直线运动的学习支架，衔接旧知与新知。 资料亮点在于课堂探究环节设计，通过小组讨论辨析概念、自主推导速度公式、图像专项分析等活动，培养科学探究能力和科学思维，结合“福建舰”航行、水火箭运动等实例，落实科学态度与责任，帮助学生深化物理观念，提升解题规范性与应用能力。

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系（导学案）原卷版 班级：高一（ ）班 姓名：________学号：________ 一、学习目标 1.熟记匀变速直线运动的定义与运动特点，能区分匀加速、匀减速直线运动。 2.理解匀变速直线运动v-t图像的物理意义，掌握图像斜率的含义。 3.能根据加速度定义式推导匀变速直线运动的速度公式，熟记公式及适用条件。 4.掌握速度公式的矢量性，学会规定正方向，规范解决一维匀变速运动计算题。 5.能结合v-t图像分析物体运动性质，解决基础图像类问题。 二、课前预习 1.旧知回顾填空 （1）加速度的定义式：a= ，加速度是描述物体 快慢的物理量。 （2）v-t图像中，图像的斜率表示 。 2.课本预习填空 （1）沿着一条直线，且 不变的运动，叫做匀变速直线运动。 （2）匀变速直线运动的v-t图像是一条 。 （3）匀变速直线运动的速度时间公式： 。 （4）初速度为零的匀加速直线运动速度公式可简化为： 。 三、课堂探究 探究一：匀变速直线运动的概念深度辨析 结合上一节实验小车v-t图像，小组讨论完成填空，夯实概念 1.定义：物体沿一条 运动，且 大小、方向都不变的运动，叫做匀变速直线运动。 2.核心特点： （1）加速度a为 （恒定、变化）值； （2）速度随时间 变化； （3）v-t图像为 。 3.运动分类： （1）匀加速直线运动：加速度与速度方向 ，速度均匀增大； （2）匀减速直线运动：加速度与速度方向 ，速度均匀减小。 探究二：v-t图像专项探究 观察四类典型v-t图像，小组合作总结规律 1.倾斜上升直线：斜率为正，加速度为正，速度均匀增大，做 直线运动。 2.倾斜下降直线：斜率为负，加速度为负，速度均匀减小，做 直线运动。 3.水平直线：斜率为0，加速度为 ，物体做 运动。 4.图像斜率不变：说明 恒定，是匀变速运动；斜率变化，加速度变化，是非匀变速运动。 探究三：速度公式理论推导 自主根据加速度定义式推导匀变速直线运动速度公式，体会公式由来 1.由加速度定义式：a= 2.设t=0时刻初速度为v0，t时刻末速度为v， 则速度变化量Δv= ，时间间隔Δt= 。 3.代入定义式变形推导：a= 整理得匀变速直线运动速度公式： 。 探究四：速度公式深度理解 小组讨论，逐一突破公式内涵与易错点 1.公式适用条件：只适用于 直线运动。 2.公式矢量性：v、v0、a均为 量，运算前必须规定 。 3.符号规则： （1）与正方向相同的物理量取 值； （2）与正方向相反的物理量取 值。 4.特殊情况： （1）初速度为0：v= ； （2）匀速直线运动：a=0，v= 。 探究五：非匀变速直线运动的v-t图像（拓展探究） 结合匀变速直线运动v-t图像特点，对比探究非匀变速直线运动的图像规律，小组合作完成填空 1.定义： 发生变化的直线运动，叫做非匀变速直线运动。 2.图像核心特征：非匀变速直线运动的v-t图像是 （选填“直线”或“曲线”）。 3.图像斜率规律： （1）v-t图像上某点的切线斜率表示该时刻的 ； （2）曲线斜率变大，说明物体的加速度 ，做变加速直线运动； （3）曲线斜率变小，说明物体的加速度 ，做变减速直线运动。 4.对比总结： （1）匀变速直线运动：v-t图像为 ，斜率恒定，加速度不变； （2）非匀变速直线运动：v-t图像为 ，斜率变化，加速度变化。 探究六：典型例题规范解题（课本变式，课堂精讲） 例题1：匀加速基础计算 一物体以初速度v0=2m/s做匀加速直线运动，加速度a=2m/，求3s末的速度。 例题2：匀减速基础计算 汽车以10m/s的速度匀速行驶，刹车后加速度大小为2m/，做匀减速直线运动，求刹车2s后的速度。 探究七：易错点专项探究（小组抢答总结） 判断正误并说明理由 1.加速度不变的运动一定是匀变速直线运动（ ）理由：_ _ 2.匀变速直线运动速度方向一定不变（ ）理由：_ _ 3.v=v0+at可适用于所有变速运动（ ）理由： _ 四、课堂当堂训练 1．2022年6月，中国第3艘航空母舰“福建舰”正式下水，这标志着中国人民海军进入“三舰客时代”。若“福建舰”在海上某一段航行可当作匀加速直线运动，其初速度大小v0=8m/s，加速度大小a=1.2m/，则航空母舰在t=5s末速度v的大小为（　　） A.2m/s B.6m/s C.10m/s D.14m/s 2．物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，其速度-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．在8s末，速度为6m/s B．0~2s内，加速度大小为6m/s² C．6~7s内，物体做加速运动 D．6s末加速度方向发生变化 3．某课外研究小组从地面竖直向上发射“水火箭”，测绘出“水火箭”速度v随时间t变化的图像如图所示。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（ ） A．t1时刻“水火箭”到达最高点 B．0~t1时间内“水火箭”加速度先减小后增大 C．0~t1时间内“水火箭”速度一直增大 D．t1~t2时间内，“水火箭”匀减速下降 4．“礼让行人”是城市文明交通的体现．小王驾驶汽车以30m/s的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，经过2s时速度为20m/s。求： (1)刹车时的加速度大小。 (2)刹车4s时的速度大小。 (3)刹车8s时的速度大小。 五、课堂小结 1.匀变速直线运动：沿直线、 恒定，速度 变化。 2.速度公式： ，矢量式，解题必须规定 。 3.v-t图像：倾斜直线，斜率表示 。 4.同向 速，反向 速。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系（导学案）解析版 班级：高一（ ）班 姓名：________学号：________ 一、学习目标 1.熟记匀变速直线运动的定义与运动特点，能区分匀加速、匀减速直线运动。 2.理解匀变速直线运动v-t图像的物理意义，掌握图像斜率的含义。 3.能根据加速度定义式推导匀变速直线运动的速度公式，熟记公式及适用条件。 4.掌握速度公式的矢量性，学会规定正方向，规范解决一维匀变速运动计算题。 5.能结合v-t图像分析物体运动性质，解决基础图像类问题。 二、课前预习 1.旧知回顾填空 （1）加速度的定义式：a=___，加速度是描述物体_速度变化_快慢的物理量。 （2）v-t图像中，图像的斜率表示__加速度__。 2.课本预习填空 （1）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v-t图像是一条__倾斜直线_。 （3）匀变速直线运动的速度时间公式：_v=v0+at_。 （4）初速度为零的匀加速直线运动速度公式可简化为：__v=at_。 三、课堂探究 探究一：匀变速直线运动的概念深度辨析 结合上一节实验小车v-t图像，小组讨论完成填空，夯实概念 1.定义：物体沿一条_直线_运动，且__加速度_大小、方向都不变的运动，叫做匀变速直线运动。 2.核心特点： （1）加速度a为_恒定_（恒定、变化）值； （2）速度随时间__均匀_变化； （3）v-t图像为_倾斜直线_。 3.运动分类： （1）匀加速直线运动：加速度与速度方向_相同_，速度均匀增大； （2）匀减速直线运动：加速度与速度方向__相反_，速度均匀减小。 探究二：v-t图像专项探究 观察四类典型v-t图像，小组合作总结规律 1.倾斜上升直线：斜率为正，加速度为正，速度均匀增大，做__匀加速_直线运动。 2.倾斜下降直线：斜率为负，加速度为负，速度均匀减小，做__匀减速_直线运动。 3.水平直线：斜率为0，加速度为__0_，物体做_匀速直线_运动。 4.图像斜率不变：说明__加速度_恒定，是匀变速运动；斜率变化，加速度变化，是非匀变速运动。 探究三：速度公式理论推导 自主根据加速度定义式推导匀变速直线运动速度公式，体会公式由来 1.由加速度定义式：a= 2.设t=0时刻初速度为v0，t时刻末速度为v， 则速度变化量Δv=__v-v0_，时间间隔Δt=__t_。 3.代入定义式变形推导：a= 整理得匀变速直线运动速度公式：_v=v0+at_。 探究四：速度公式深度理解 小组讨论，逐一突破公式内涵与易错点 1.公式适用条件：只适用于__匀变速_直线运动。 2.公式矢量性：v、v0、a均为__矢_量，运算前必须规定__正方向_。 3.符号规则： （1）与正方向相同的物理量取__正__值； （2）与正方向相反的物理量取__负__值。 4.特殊情况： （1）初速度为0：v=_at__； （2）匀速直线运动：a=0，v=___v0__。 探究五：非匀变速直线运动的v-t图像（拓展探究） 结合匀变速直线运动v-t图像特点，对比探究非匀变速直线运动的图像规律，小组合作完成填空 1.定义：__加速度__发生变化的直线运动，叫做非匀变速直线运动。 2.图像核心特征：非匀变速直线运动的v-t图像是__曲线__（选填“直线”或“曲线”）。 3.图像斜率规律： （1）v-t图像上某点的切线斜率表示该时刻的__瞬时加速度__； （2）曲线斜率变大，说明物体的加速度__增大__，做变加速直线运动； （3）曲线斜率变小，说明物体的加速度__减小__，做变减速直线运动。 4.对比总结： （1）匀变速直线运动：v-t图像为__倾斜直线__，斜率恒定，加速度不变； （2）非匀变速直线运动：v-t图像为__曲线__，斜率变化，加速度变化。 探究六：典型例题规范解题（课本变式，课堂精讲） 例题1：匀加速基础计算 一物体以初速度v0=2m/s做匀加速直线运动，加速度a=2m/，求3s末的速度。 解：规定初速度方向为正方向 由v=v0+at 代入数据：v=2+2×3=8m/s 答：3s末速度大小为5m/s，方向与初速度方向相同。 例题2：匀减速基础计算 汽车以10m/s的速度匀速行驶，刹车后加速度大小为2m/，做匀减速直线运动，求刹车2s后的速度。 解：规定汽车初速度方向为正方向 则v0=10m/s，a=-2m/，t=2s v=v0+at=10+(-2)×2=6m/s 答：刹车2s后速度为6m/s，方向与初速度方向相同。 探究七：易错点专项探究（小组抢答总结） 判断正误并说明理由 1.加速度不变的运动一定是匀变速直线运动（×）理由：_必须同时满足直线运动、加速度恒定两个条件__ 2.匀变速直线运动速度方向一定不变（×）理由：_匀减速速度减为零后可反向加速，速度方向改变，加速度不变，仍为匀变速__ 3.v=v0+at可适用于所有变速运动（×）理由：__仅适用于匀变速直线运动，变加速运动不适用__ 四、课堂当堂训练 1．2022年6月，中国第3艘航空母舰“福建舰”正式下水，这标志着中国人民海军进入“三舰客时代”。若“福建舰”在海上某一段航行可当作匀加速直线运动，其初速度大小v0=8m/s，加速度大小a=1.2m/，则航空母舰在t=5s末速度v的大小为（　D　） A.2m/s B.6m/s C.10m/s D.14m/s 2．物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，其速度-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　C　） A．在8s末，速度为6m/s B．0~2s内，加速度大小为6m/s² C．6~7s内，物体做加速运动 D．6s末加速度方向发生变化 3．某课外研究小组从地面竖直向上发射“水火箭”，测绘出“水火箭”速度v随时间t变化的图像如图所示。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（ C ） A．t1时刻“水火箭”到达最高点 B．0~t1时间内“水火箭”加速度先减小后增大 C．0~t1时间内“水火箭”速度一直增大 D．t1~t2时间内，“水火箭”匀减速下降 4．“礼让行人”是城市文明交通的体现．小王驾驶汽车以30m/s的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，经过2s时速度为20m/s。求： (1)刹车时的加速度大小。 (2)刹车4s时的速度大小。 (3)刹车8s时的速度大小。 解：(1)刹车时的加速度a= = =-5m/ (2)刹车4s时的速度大小v=v0-at=30-5×4=10m/s (3)汽车刹车至速度为0所需时间t= =6s 故刹车8s时，汽车已停止，汽车速度为0 五、课堂小结 1.匀变速直线运动：沿直线、__加速度__恒定，速度__均匀__变化。 2.速度公式：__v=v0+at_，矢量式，解题必须规定_正方向_。 3.v-t图像：倾斜直线，斜率表示_加速度__。 4.同向__加__速，反向__减__速。 学科网（北京）股份有限公司 $