2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件-2026-2027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，涵盖定义、v-t图像意义及速度公式v=v0+at。通过汽车速度变化问题导入，承接上节课小车实验v-t图像，搭建从实验现象到理论规律的学习支架。 其亮点在于实验与理论结合，用v-t图像斜率分析加速度（科学思维），公式推导融合定义式与图像法（科学推理），强调矢量性及汽车刹车等实例（物理观念）。课堂小结以知识体系图整合内容，助学生构建运动观念，教师可高效开展概念教学与问题解决。

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 人教版（2019）高中物理 必修第一册第二章匀变速直线运动的研究 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。 加速、减速过程中汽车速度都在发生变化，这两种速度变化过程是杂乱无章的，还是存在固定规律的？速度变化的快慢是否保持一致？ 一、匀变速直线运动 一、匀变速直线运动 由上节课的实验我们看到，小车运动的v-t图像类似于如图所示的v-t图像，是一条倾斜的直线。 无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv与时间的变化量Δt之比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变。 所以，实验中小车的运动是加速度不变的运动。 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，叫作匀变速直线运动。 2.特点： （1）运动轨迹是直线。 （2）任意相等时间内速度的变化量Δv相等（速度均匀变化)，即=常量，加速度恒定不变。 一、匀变速直线运动 3.分类： 匀变速直线运动 匀加速直线运动 a与v同向，速度均匀增大 匀减速直线运动 a与v反向，速度均匀减小 一、匀变速直线运动 4.图像 （1）匀变速直线运动的v-t图线是一条倾斜的直线。 （2）v-t图线的倾斜程度，即图线斜率的绝对值等于物体加速度的大小，斜率的正、负表示加速度的方向。 ③v-t图线纵轴的截距表示物体的初速度。 v t O 匀加速直线运动 匀减速直线运动 1 . 如图是A、B两个物体的速度—时间(v-t)图像，下列说法正确的是（ ） A．A、B两物体运动方向一定相反 B．开始3s内A的速度一直小于B的速度 C．t=3s时，A、B两物体的速度相同 D．A、B两物体速度方向相反 BC 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 除v-t图像外，我们还可以用公式描述物体运动的速度与时间的关系。 1.速度与时间关系式的推导 （1）由公式推导 =t- =v- = =0 与时间的关系式v=+at 末速度 初速度 加速度 运动时间 （2）由v-t图像推导 设一个物体做匀变速直线运动，在0时刻速度为，在t时刻速度为v，其v-t图像如图所示。 由加速度定义可知===，解得v=+at，进一步可推得物体做匀变速直线运动时，在任意时间间隔内，有v=+at 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 v t O 2 . 物体做匀减速直线运动，初速度，加速度大小a=2m/，则经过3s物体的速度为（ ） A．4m/s B．6m/s C．15m/s D．30m/s A 2.对速度与时间关系式的理解 （1）at是物体运动过程中速度的变化量。 （2）公式的矢量性 公式v=+at是矢量式，习惯上规定初速度的方向为正方向。 ①若加速度方向与正方向相同，则加速度取正；若加速度方向与正方向相反，则加速度取负。 ②若计算出为正值，则表示末速度的方向与初速度的方向相同；若为负值，则表示末速度的方向与初速度的方向相反。 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 （3）公式的适用范围 公式v=+at仅适用于匀变速直线运动，对曲线运动或加速度变化的直线运动都不适用。 （4）公式v=+at的特殊形式 ①当a=0时，v=（匀速直线运动） ②当=0时，v=at（由静止开始的匀加速直线运动） （5）可逆思想：若物体做末速度为0的匀减速直线运动，则可以运用逆向思维，将其看成反向的初速度为0的匀加速直线运动。 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 公式v=+at虽然是由加速度的定义式a=变形得到的，但两式的适用条件是不同的： v=+at只适用于匀变速直线运动; a=适用于任何运动形式。 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 3.匀变速直线运动的两个重要推论 （1）某段过程中的平均速度等于初、末速度的平均值，即=（） 该推论只适用于匀变速直线运动，而v=适用于任何运动。 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 v t O （2）某段过程中间时刻的瞬时速度，等于该过程的平均速度，即==（） 该推论只适用于匀变速直线运动，用打点计时器研究匀变速直线运动物体的速度时，可用此式精确求解打某点时物体的瞬时速度。 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 3. 一个做匀变速直线运动的质点的v-­t图像如图所示，由图线可知其速度—时间关系式为（ ） A．v＝－2+ t B．v＝2－t C．v＝2＋2t D．v＝－2＋2t A 一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/。 （1）汽车在10s末的速度是多少？ （2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？ 课本例题 分析依题意，汽车加速和减速过程都是在做匀变速直线运动。 第（1）问是已知加速的时间求末速度。 第（2）问是已知末速度求减速的时间。两个问题都需要用匀变速直线运动的速度与时间关系式来求解。其中，第（2）问汽车加速度的方向跟速度、位移的方向相反，需要建立坐标系处理物理量之间的正负号问题。 解（1）汽车做匀加速直线运动。 初速度＝36km/h＝10m/s，加速度a＝0.6m/，时间t＝10s。 根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，有 v＝＋at＝10m/s＋0.6m/×10s＝16m/s （2）以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系，与正方向一致的量取正号，相反的取负号。 汽车从第10s末开始做匀减速直线运动，因此初速度＝16m/s，末速度v＝0，加速度a＝－6m/。 根据v＝＋at得 t==＝2.67s 汽车10s末的速度为16m/s，从刹车到停下来要用2.67s。 图2.2-3 是一个物体运动的v-t 图像。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt ＝ Δt 时，速度的变化量Δv′和Δv 总是相等的吗？物体在做匀变速运动吗？ 速度逐渐增大；相等时间间隔内，速度变化量不总是相等；物体不做匀变速运动，做加速度减小的变加速直线运动。 二、匀变速直线运动速度与时间的关系 课堂小结 2.1匀变速直线运动的速度与时间的关系 一、匀变速直线运动 1.定义：沿直线、加速度大小方向均不变 2.特征：速度均匀变化，a恒定 3.分类：匀加速（a、v同向）、匀减速（a、v反向） 二、v-t图像规律 1.形状：倾斜直线 2.斜率=加速度（直线恒定、曲线变化） 三、速度—时间公式   适用：匀变速直线运动（矢量公式） 特殊：v0=0⇒v=at 本节内容结束！ $