第2章 2 匀变速直线运动速度与时间的关系（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（教科版）

该高中物理课件聚焦匀变速直线运动速度与时间的关系，核心知识点包括速度公式v_t = v₀ + at的推导及v-t图像分析。课堂导入从加速度定义式出发推导公式，结合v-t图像斜率的物理意义，构建从公式到图像的知识脉络，形成学习支架帮助学生理解运动规律。 其亮点在于通过知识辨析（如歼-20起飞加速度变化、汽车刹车时间计算）和v-t图像综合分析（交点、斜率意义），体现科学思维中的模型建构与科学推理。例如刹车问题引导学生考虑实际运动时间，培养严谨推理能力，助力学生深化运动观念，教师可借助结构化资源实施探究式教学，提升教学效率。

2　匀变速直线运动速度与时间的关系 知识 清单破 知识点 1 速度与时间的关系 第1讲　描述运动的基本概念 公式vt=v0+at表示做匀变速直线运动的物体,任意时刻的速度vt是时间t的一次函数,对应的v-t 图像是一条倾斜直线。 知识点 2 匀变速直线运动的v-t图像 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.我国研制的隐形战机歼-20已经开始挂弹飞行。在某次试飞中,飞机由静止沿直线开始加 速,当加速度a不断减小至零时,飞机刚好起飞,则此过程中: (1)飞机的速度不断增大,位移也不断增大吗? (2)飞机的速度增加得越来越快吗? 2.在匀变速直线运动中,由公式vt=v0+at可知,初速度相同,加速度a越大,则vt越大。这种说法正 确吗? 提示 提示 提示 1.(1)是。飞机沿直线做加速运动,则位移不断增大。 (2)不是。加速度a逐渐减小,则飞机的速度增加得越来越慢。 2.不正确。不知道时间t的大小,所以vt的大小不能判断,另外题中也没有说明是加速还是减速,因此vt大小无法判断。 第1讲　描述运动的基本概念 3.以72 km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇到紧急情况而急刹车获得大小为4 m/s2的加 速度,则刹车6 s后汽车的速度为-4 m/s吗? 4.v-t图像中,速度为负值时,物体一定做匀减速直线运动吗? 3.不是。汽车的初速度为v0=72 km/h=20 m/s,汽车从刹车到停止所用时间为t= =  s=5 s, 故刹车5 s后汽车停止不动,则刹车6 s后汽车的速度为0。 4.不是。物体是做加速运动还是减速运动,关键是看v与a的方向是相同还是相反,同向就是加速,反向就是减速。v是负值不一定表示物体在做减速运动。 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 1.公式v=v0+at的推导 (1)由加速度的定义式a= 推导:由a= = ,可得v=v0+at,这就是匀变速直线运动的速度 公式。 (2)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。   关键能力 定点破 定点 1 对速度公式v=v0+at的理解及应用 第1讲　描述运动的基本概念 2.特殊情况 (1)当v0=0时,v=at。即由静止开始(初速度为0)的匀加速直线运动,其速度的大小与运动时间 成正比。 (2)当a=0时,v=v0。即加速度为零的运动是匀速直线运动。 3.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,对于0~ 时间, =v0+a· ①;对于 ~t时间,vt= +a· ②。联立①②可得 =  。 (2)应用公式求解物理量:公式中有四个物理量,已知其中的三个量可以求出第四个量。公式 第1讲　描述运动的基本概念 中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,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,与v0的方向相反时取负值。若v0=0,则一般以a的方向为正方向。 对计算结果中的正、负,应根据正方向的规定加以说明,例如规定初速度v0的方向为正方向, 若v>0,表明末速度与初速度v0同向;若a<0,表明加速度与v0反向。 (3)对匀减速直线运动的讨论 ①可反向运动的情形: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。如滑块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,同一速度大小对应两个速度方 向,不要漏解。 ②单向减速的情形:如汽车的刹车过程、火车减速进站过程,处理该类问题时应注意先由t=  计算出速度减为零所用的时间,即刹车时间,再判断给定的时间与刹车时间的关系。若 第1讲　描述运动的基本概念 给定的时间大于刹车时间,则实际运动时间等于刹车时间;若给定的时间小于或等于刹车时 间,则实际运动的时间就是给定的时间。 第1讲　描述运动的基本概念 1.匀速直线运动的v-t图像 　　如图所示,匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。从图像中可以直接读 出速度的大小和方向。由图像知,A、B两物体的运动方向相反,且vA<vB。   定点 2 用v-t图像描述匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 2.匀变速直线运动的v-t图像 如图所示,匀变速直线运动的v-t图像是倾斜的直线,直线a为匀加速直线运动的图像,直线b为 匀减速直线运动的图像。   (1)两图线的交点:t1时刻不是两物体相遇的时刻,而是两物体具有相同速度的时刻。 第1讲　描述运动的基本概念 (2)图线与坐标轴的交点:①v轴的截距即纵截距表示初速度;②与t轴的交点表示该时刻速度 为零,在交点前后速度方向相反,运动方向改变。 (3)图线的斜率:v-t图像的斜率表示加速度,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。 (4)图线的拐点:表示加速度改变。 (5)如果某时间段内v-t图像一段在t轴上方,另一段在t轴下方,但仍在一条直线上,说明运动方 向发生了改变,但加速度是恒定的,全过程可以看成统一的匀变速直线运动,如图中的c所示。 第1讲　描述运动的基本概念 典例     (多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,甲、乙运动的v-t图像如图所 示,下列判断正确的是 (　    )   A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动 B.甲、乙在1 s末和4 s末速度相同 C.乙在0~2 s内做匀加速直线运动,2~6 s内做匀减速直线运动 D.2~6 s内,甲、乙速度方向相反 BC 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    从题图中可提取以下信息: 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    根据速度的正负判断物体的运动方向;根据图线的交点判断两物体速度相同的时 刻及此时的速度;根据图线的斜率,结合物体的速度判断物体的运动性质。 解析    由题图知,甲以2 m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2 s内做匀加速直线运动,加速度a1 =2 m/s2,2~6 s内做匀减速直线运动,加速度a2=-1 m/s2,所以乙物体全程不是做匀变速直线运动, A错误,C正确;v-t图线的交点表示两物体在该时刻的速度相同,t1=1 s 和t2=4 s时甲、乙的速度 均为2 m/s,B正确;0~6 s内甲、乙的v-t图线均在t轴上方,物体均沿正方向运动,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 $