2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 教学设计-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

匀变速直线运动的位移与时间的关系

教学目标

1. 理解v-t图像围成的面积与位移的关系。

2.知道中间时刻瞬时速度和平均速度与初、末速度的关系。

3.会推导位移与时间的关系式，并能利用公式进行有关计算。

4.会推导速度与位移的关系式，并能利用公式进行有关计算。

教学重点：
1.匀变速直线运动的v-t图像面积的物理意义。

2.匀变速直线运动的位移与时间关系。

3.匀变速直线运动的速度与位移的关系。
教学难点：

1.匀变速直线运动的中间时刻瞬时速度与初、末速度的关系。
2.匀变速直线运动中加速度的正负如何确定。

教学过程

Ⅰ、导入 

一、复习：匀速直线运动及其v-t图像。

二、找规律：对比匀速直线运动的位移公式和图像围成的面积，得出匀速直线运动的v-t图像面积和位移的关系。

三、得结论：匀速直线运动的v-t图像围成的面积表示位移。

Ⅱ、新课 

一、 中间时刻瞬时速度与初、末速度的关系

1、在匀速直线运动的v-t图像取一段时间并标出中间时刻和中间时刻对应

的瞬时速度。

2、让学生试着写出中间时刻瞬时速度与初、末速度的关系。

3、结果：

二、匀变速直线运动的v-t图像面积的物理意义

1、思考：匀变速直线运动的v-t图像面积能否表示位移？

2、问题探究：

（1）方法：割补法

（2）过程：用已知来探索未知。将匀变速直线运动的v-t图像转化为匀速直线运动的v-t图像，从而可以用转化后的v-t图像面积求出匀变速直线运动的位移。

（3）结果：匀变速直线运动的v-t图像面积与位移相等。

3、结论：匀变速直线运动的v-t图像面积可以表示位移。

4、补充说明：匀变速直线运动的v-t图横轴上方面积和横轴下方面积所代表的位移有正负之分。

三、平均速度与初、末速度的关系

学生自主推导：

结论：匀变速直线运动中，平均速度等于初、末速度之和除以2.

四、中间时刻瞬时速度、平均速度的关系

学生自主推导：

结论：匀变速直线运动中，中间时刻瞬时速度等于平均速度.

五、匀变速直线运动的位移与时间关系

1、学生自主推导：

2、对公式的理解：

（1）矢量式

（2）正方向选取：通常以初速度方向为正方向。

（3）a的正负

（4）x的正负