第2章 01 匀变速直线运动的速度与时间的关系（突破疑难）（PPT同步课件）【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（鲁科版）

该高中物理课件聚焦匀变速直线运动，系统梳理定义、特点、v-t图像及速度公式，通过要点回顾衔接运动学基础，逐步引入图像分析与公式推导，搭建从概念到应用的学习支架。 其亮点在于以v-t图像为核心深化科学思维，通过图线分类、斜率与面积分析建构运动模型，结合典例（如刹车问题、反向运动）强化物理观念，助学生掌握矢量应用，教师可高效开展规律教学与能力培养。

第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 01 匀变速直线运动的速度与时间的关系 重难点 第1讲　描述运动的基本概念 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:任意相等时间间隔内的速度变化量相同,速度均匀变化,即加速度恒定不变。 3.图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。 4.分类 ①匀加速直线运动:速度随时间均匀增加,a与v方向相同。 ②匀减速直线运动:速度随时间均匀减小,a与v方向相反。 第1讲　描述运动的基本概念 名师点津　对v-t图像的认识   图线a的速度、加速度均为正值,为匀加速直线运动图线;图线b的速度为正值、加速度为负值,为匀减 速直线运动图线。 第1讲　描述运动的基本概念 1.公式v=v0+at的推导 利用v-t图像推导:如图所示,v-t图线的斜率k= = =a,可知Δv=at,故得v=v0+at。   第1讲　描述运动的基本概念 2.匀变速直线运动的速度图像 (1)匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,即加速度恒定,其v-t图像是一条倾斜的直线。   特别提醒:直线c表示物体沿正方向匀减速运动到速度为零,接着以同样的加速度沿负方向做匀加速直 线运动。说明初速度与加速度方向相反的匀变速直线运动的速度不一定持续减小。 第1讲　描述运动的基本概念 (2)v-t图像的应用 ①读取某一时刻物体的速度大小和方向 读取相应t对应的v,v的绝对值表示速度大小,v的正负表示速度的方向。t轴上方速度v均为正值,物体沿 正方向运动;t轴下方速度v均为负值,物体沿负方向运动。 ②求解物体的加速度 根据a= 可知,v-t图线的斜率表示加速度,斜率的绝对值 表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度 的方向。 ③利用图像求出位移 物体在某段时间内的位移可以用其v-t图线与时间轴所围图形的面积来表示,若所围图形在t轴上方,则 表示位移沿正方向;若所围图形在t轴下方,则表示位移沿负方向。 第1讲　描述运动的基本概念 ④判断物体运动的性质 根据图线形状(倾斜程度)判断物体的运动性质:若图线平行于时间轴,则表示物体做匀速直线运动,若图 线不平行于时间轴,则表示物体做变速运动。 判断物体做加速还是减速运动,不必去管加速度大小,只需看加速度的方向与速度的方向是否相同:a、 v同向,v增大,即做加速运动,a、v反向,v减小,即做减速运动。 第1讲　描述运动的基本概念 3.速度公式的应用 (1)推导中间时刻的瞬时速度 在匀变速直线运动中,某段时间内中间时刻的瞬时速度等于初、末速度的平均值,即 = 。 证明:在t时间内, 时刻的速度 =v0+a· ①;t时刻的速度v= +a· ,可推得 =v-a· ②,①+②整理可得 =  。 (2)对匀减速直线运动的讨论 ①反向运动的情形:物体速度减小到零后,反向加速,但是加速度的大小和方向始终不变。对于这种情 况,直接应用匀变速直线运动的速度公式求解即可。如图,小球沿光滑斜面向上做匀减速直线运动,速 度为零后反向增大,应用公式求解时需注意,同一速度大小可能对应两个速度方向,不要漏解。 第1讲　描述运动的基本概念  　      ②单向减速的情形:如汽车的刹车过程、列车减速进站、飞机着陆过程。处理该类问题时的方法如下: a.确定刹车所用的时间t刹:由公式0=v0-at刹,计算出刹车时间t刹= 。 b.求t时刻的速度v:比较t与t刹,若t≥t刹,则车已经停下,v=0;若t<t刹,则车还未停下,v=v0-at。 第1讲　描述运动的基本概念 勘破疑难 (1)速度公式v=v0+at是矢量式,其中的v0、v、a均是矢量。已知其中的三个量可求出第四个量。 (2)运用v=v0+at解题时,首先应选取正方向。一般取v0的方向为正方向,a、v与v0的方向相同时取正 值,a、v与v0的方向相反时取负值。 (3)对于计算结果中的正负,应根据正方向的规定加以说明。 名师点津     公式的特例:当v0=0时,v=at,v和t是正比例函数关系。 第1讲　描述运动的基本概念 知识拓展 v-t图线是曲线时,判断物体的运动性质: (1)a、v同向(v、a均为正值),v增大(加速运动) ①若a增大(切线斜率增大),v增加得越来越快,做加速度增大的加速运动,如图线c; ②若a减小,v增加得越来越慢,做加速度减小的加速运动,如图线d。 (2)a、v反向(v为正值、a为负值),v减小(减速运动) ①a增大,v减小得越来越快,如图线f; ②a减小,v减小得越来越慢,如图线e。 第1讲　描述运动的基本概念    是0~t时间的中间时刻,则其对应的速度大小用梯形OABC的中位线长度表示,根据中位线公式可得 =  。 方法技巧 利用v-t图像可求出中间时刻瞬时速度的表达式: 关键提醒 单向减速问题常归为刹车问题,刹车问题最重要的一点就是速度变为零以后静止,不会反向运动。解决 问题时先分析运动性质,注意“刹车陷阱”。 第1讲　描述运动的基本概念 典例1　如图所示是某质点运动的v-t图像,请回答:   (1)质点在图中各段做什么性质的运动❶? (2)在0~4 s内、8~10 s内、10~12 s内质点的加速度❷各是多少? 第1讲　描述运动的基本概念 解析(1)在0~4 s内,质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点沿正方向做加速直线运动;在4~8 s 内,质点的速度始终为10 m/s,则质点沿正方向做匀速直线运动;在8~10 s内,质点的速度不断减小,且方向 始终为正,则质点沿正方向做减速直线运动;在10~12 s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点 沿负方向做加速直线运动。 (2)由a= 得,质点在0~4 s内的加速度a1=  m/s2=2.5 m/s2,8~10 s内的加速度a2=  m/s2=-5 m/s2,10 ~12 s内的加速度a3=  m/s2=-5 m/s2。 答案(1)见解析    (2)2.5 m/s2　-5 m/s2　-5 m/s2 第1讲　描述运动的基本概念 典例2    (多选)一质点沿x轴做匀变速直线运动,以x轴正方向为速度的正方向,从某时刻开始计时,t1=1 s 时,质点的速度为v1=12 m/s,t2=3 s时,质点的速度为v2=8 m/s❶。当质点的速度大小为2 m/s时❷,对应的时 刻可能为 (         ) A.t=3 s　　     B.t=6 s　　     C.t=8 s　　　　     D.t=9 s BC 解析方法一:由题意可知,质点的加速度为a= =-2 m/s2;当质点的速度大小为2 m/s时,速度可能为+2 m/s、-2 m/s;若质点的速度为+2 m/s,根据速度公式可得v=v1+a(t-t1),解得t=6 s;若质点的速度为-2 m/s,根 据速度公式可得v=v1+a(t-t1),解得t=8 s。 方法二:质点的速度可能为+2 m/s、-2 m/s,由v=v1+a(t-t1)可得,质点速度减到+2 m/s和0的时刻分别为6 s 和7 s;速度由0变为-2 m/s所需时间为1 s,所以对应时刻为6 s和8 s。 第1讲　描述运动的基本概念 信息解读 ❶判断速度方向、加速度方向的关系,a、v同向,做加速运动;a、v反向,做减速运动。 ❷根据v-t图线的斜率求加速度。 解题通法 第1讲　描述运动的基本概念 信息解读 ❶v1=12 m/s,v2=8 m/s,均为正值,方向相同,说明质点做匀减速直线运动。 ❷速度大小为2 m/s,速度方向不确定,需要分情况讨论。 点拨　质点运动的v-t图像如图所示: 第1讲　描述运动的基本概念 $