第2章 第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教用课件（人教版）

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、分类、v-t图像及速度公式v=v₀+at。通过物理情境探究导入，联系加速度定义推导公式，以基础梳理和深化辨析为支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于以科学思维和科学探究为核心，通过情境分析（如v-t图像运动类型判断）引导自主推理，典型例题（如刹车时间计算）强化实际论证，题后小结培养严谨态度。学生能提升解决问题能力，教师可高效落实核心素养教学。

第2节　匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．知道匀变速直线运动的特点及分类。　2.理解匀变速直线运动的v-t图像特点。 3．掌握匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题。 学习目标 返回导航 内 容 索 引 基础自主梳理 1 1 核心知识 深度探究 2 随堂演练 巩固落实 1 3 基础自主梳理 第一部分 4 一、匀变速直线运动 1．定义：沿着一条直线，且___________不变的运动，叫作匀变速直线运动。 2．分类 (1)匀加速直线运动：物体的速度随时间________________。 (2)匀减速直线运动：物体的速度随时间________________。 加速度 均匀增加 均匀减小 返回导航 3．v-t图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条________的直线，如图所示，1表示匀加速直线运动，2表示匀减速直线运动。 倾斜 返回导航 二、速度与时间的关系 1．公式：v＝________________。 2．理解：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度等于初速度v0加上t时间内速度的变化量at。 3．适用条件：适用于________________运动。 v0＋at 匀变速直线 返回导航 (1)加速度不变的运动就是匀变速直线运动。(　　) (2)速度增加的直线运动是匀加速直线运动。(　　) (3)公式v＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体。(　　) (4)公式v＝v0＋at既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动。(　　) (5)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。(　　) 深化辨析 判断下列说法是否正确 √ × × × √ 返回导航 核心知识 深度探究 第二部分 9 四个物体运动的v-t图像如图所示。 物理情境探究 知识点一　匀变速直线运动 情境探究1 返回导航 (1)物体分别做什么运动？ [提示]　甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁做变加速直线运动。 (2)在乙、丙、丁中，加速度不变的物体是哪个？在乙和丁中，物体的运动有什么不同？ [提示]　乙、丙；物体乙的v-t图线斜率不变，加速度不变，速度随时间均匀增加，物体丁的v-t图线斜率变大，加速度变大，速度增加得越来越快。 返回导航 返回导航 2．匀变速直线运动的分类 (1)匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的变速直线运动。图1所示的直线a表示的是匀加速直线运动。 (2)匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的变速直线运动。图1所示的直线b表示的是匀减速直线运动。 返回导航 返回导航 例1 (多选)(2025·黑龙江哈尔滨市期中)对于做匀变速直线运动的物体，下列说法正确的是(　　) A.当加速度方向与速度方向相同时，加速度很小，物体的速度可能在减小 B．当加速度方向与速度方向相反时，即使加速度很小，物体的速度也在减小 C．不管加速度方向和速度方向的关系怎样，物体的速度都是增大的 D．当物体做匀变速直线运动时，物体的速度在随时间均匀变化 典型例题共研 BD 返回导航 [解析]　加速度方向和速度方向相同，物体速度增大，相反物体速度减小，加速度的大小决定物体速度增大或减小的快慢，故A、C错误，B正确； 物体做匀变速直线运动，所以它的加速度是恒定的，它的速度变化的快慢程度不变，即速度是随时间均匀变化的，故D正确。 返回导航 　在如图所示的速度—时间图像中，图线1、2分别表示质点A、B运动速度和时间的函数关系，v01、v02表示A、B质点各自运动的初速度，a1、a2表示A、B质点运动的加速度，根据图像可知(　　)   A．v01>v02　a1>a2 B．v01<v02　a1>a2 C．v01>v02　a1<a2 D．v01<v02　a1<a2 D 例2 返回导航 [解析]　由题图可知，t＝0时刻v01<v02，又速度—时间图像的斜率等于加速度，则从题图中可知a1<a2，故D正确，A、B、C错误。 返回导航 设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t＝0)的速度为v0(初速度)，加速度为a，请根据加速度定义式求t时刻物体的瞬时速度。 物理情境探究 知识点二　速度与时间的关系 情境探究2 返回导航 1．公式v＝v0＋at中各量的含义：v0、v分别表示物体的初、末速度，a为物体的加速度，且a为恒量，at就是物体运动过程中速度的变化量。 2．公式的适用条件：公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动。 返回导航 3．公式的矢量性 公式v＝v0＋at中的v、v0、a均为矢量，应用公式解题时，应先选取正方向，一般以v0的方向为正方向。 (1)若加速度方向与正方向相同，则加速度取正值，若加速度方向与正方向相反，则加速度取负值。 (2)若计算出v为正值，则表示末速度方向与初速度的方向相同，若v为负值，则表示末速度方向与初速度的方向相反。 返回导航 4．两种特殊情况 (1)当v0＝0时，v＝at。由于匀变速直线运动的加速度恒定不变，表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比。 (2)当a＝0时，v＝v0。加速度为零的运动是匀速直线运动。 返回导航 　(2026·天津滨海新区期中)物体做匀加速直线运动，已知它在第1 s末的速度是6 m/s，在第2 s末的速度是8 m/s，则下面结论正确的是(　　) A．物体在零时刻的速度是3 m/s B．物体的加速度大小是2 m/s2 C．任何1 s内物体的速度变化量都是3 m/s D．第2 s初的速度比第1 s末的速度大2 m/s B 例3 典型例题共研 返回导航 由公式v1＝v0＋at1可得v0＝v1－at1＝(6－2×1) m/s＝4 m/s，零时刻速度为 4 m/s，故A错误； 匀加速运动中，任何1 s内物体的速度变化量Δv＝at＝2×1 m/s＝2 m/s，而非3 m/s，故C错误； 第1 s末与第2 s初为同一时刻，速度均为6 m/s，两者速度相等，故D错误。 返回导航 　磁悬浮列车由静止开始匀加速出站，加速度为0.6 m/s2。   (1)假设列车行驶在平直轨道上，则120 s末列车速度为多大？ [解析]　取列车运动方向为正方向。 (1)根据速度时间公式得 v1＝v0＋a1t1＝(0＋0.6×120) m/s＝72 m/s。 [答案]　72 m/s　 例4 返回导航 (2)列车匀速运动时速度为120 m/s，如果以0.8 m/s2的加速度做匀减速直线运动进站，则160 s末列车速度是多少？ [答案]　0 返回导航 题后小结 匀减速直线运动的处理方法 (1)对于匀减速运动求速度时，综合实际问题，需对解题结果分析和反思，注意物理问题的实际意义，不对公式生搬硬套。 (2)刹车问题：汽车速度减为零后停下来不再运动。解题时需要先判断汽车停下来所用的时间。若汽车初速度大小为v0，刹车的加速度大小为a，从开始刹车后经过t1时间，汽车的速度为v1。 返回导航 知识点三　v-t图像的进一步理解和应用 例5 (2026·天津河北区期中)甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，它们运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)   A．丙与甲的运动方向相反 B．丙与乙的运动方向相同 C．乙的加速度大小小于甲的加速度大小 D．丙的加速度大小小于乙的加速度大小 典型例题共研 B 返回导航 [解析]　甲、乙、丙的速度都是正值，方向都相同，故A错误，B正确； 返回导航 　(多选)某运动物体的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是(　　)   A．物体在前2 s内做加速度为2.5 m/s2的匀加速直线运动，2 s到4 s内静止 B．物体在4 s末改变了运动方向 C.物体在5.5 s时的加速度为－10 m/s2，做加速运动 D．物体在4 s到6 s内做匀变速直线运动 CD 例6 返回导航 返回导航 第三部分 随堂演练 巩固落实 32 1．(对匀变速直线运动的理解)(2026·广东珠海市期中)关于匀变速直线运动，下列表述正确的是(　　) A．匀加速直线运动的速度一定与时间成正比 B．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动 C．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动 D．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化 D 返回导航 解析：匀加速直线运动的速度公式为v＝v0＋at，若初速度v0≠0，则速度与时间是线性关系而非正比例关系，故A错误； 匀减速直线运动的加速度方向与速度方向相反，但加速度的正负取决于参考方向的选择，例如，初速度为负时，正加速度可能表示减速，故B错误； 速度先减小再增大的运动可能是匀变速直线运动，故C错误； 匀变速直线运动的加速度恒定，速度随时间均匀变化(v＝v0＋at)，符合定义，故D正确。 返回导航 2．(速度公式的理解和应用)(2026·福建宁德市期中)冰壶比赛是冬奥会的比赛项目之一。比赛中运动员将冰壶投掷出，冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至停止，已知一冰壶的初速度大小为4 m/s，其加速度大小为0.5 m/s2，则冰壶4 s末的速度大小(　　) A.6 m/s B．5 m/s C．3 m/s D．2 m/s D 返回导航 解析：冰壶做匀减速直线运动直至停止，初速度大小v0＝4 m/s，加速度大小为0.5 m/s2，加速度方向与速度方向相反，故a＝－0.5 m/s2，代入速度公式得v＝v0＋at＝2 m/s。　 返回导航 3．(速度图像的进一步理解和应用)(2026·广东江门市期中)两个物体A、B做直线运动的速度—时间图像如图所示，出发时B在A右侧，取向右为正方向，下列说法正确的是(　　)   A．物体A、B开始运动时逐渐远离 B．物体A做匀加速直线运动，物体B做匀减速直线运动 C．物体B的速度变化比物体A的速度变化快 D．物体A的加速度为正值，物体B的加速度为负值，所以物体A的加速度大于物体B的加速度 C 返回导航 解析：规定向右为正方向，且开始时B位于A的右侧，由题图可知物体A速度方向沿正方向，物体B速度方向沿负方向，则开始运动时A、B逐渐靠近，故A错误； 由题图可知物体A、B均做匀加速直线运动，故B错误； 物体B图线斜率的绝对值比物体A图线斜率的绝对值大，而加速度的大小表示速度变化的快慢，所以物体B的速度变化比物体A的速度变化快，加速度的正负表示方向而不是大小，不能根据加速度的正负来比较加速度的大小，故C正确，D错误。 返回导航 4．(速度公式的综合应用)(2026·黑龙江哈尔滨市期中)一辆汽车以36 km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6 m/s2的加速度加速，10 s末因故紧急刹车，随后汽车停了下来，刹车时做匀减速运动的加速度的大小是2 m/s2。求： (1)汽车在10 s末的速度大小； 返回导航 解析：汽车匀速行驶时的速度大小 v0＝36 km/h＝10 m/s 汽车做匀加速运动的加速度大小 a＝0.6 m/s2 汽车在10 s末的速度大小 v＝v0＋at＝10 m/s＋0.6×10 m/s＝16 m/s。 答案：16 m/s　 返回导航 (2)汽车从开始刹车到停下来所用时间。 答案：8 s 返回导航 1．匀变速直线运动的属性 (1)任意相等的时间内，速度的变化量都相同。 (2)不相等的时间内，速度的变化量不相等，但 eq \f(Δv,Δt) 相等，即加速度a保持不变。 (3)v-t图像是一条倾斜的直线。 (3)v-t图像为穿过时间轴的直线，表示的运动整个来看既不能称为匀加速直线运动也不能称为匀减速直线运动，只能称为匀变速直线运动。如图2所示，在0到t1时间段内是匀减速直线运动，但在t1到t2时间段内是反向匀加速直线运动，故0到t2时间内既不能称为匀加速直线运动，也不能称为匀减速直线运动。但是0到t2时间内任意截取一段时间， eq \f(Δv,Δt) 都是一个定值，故可以称为匀变速直线运动。 [提示]　由加速度的定义式a＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(v－v0,t－0) ＝ eq \f(v－v0,t) 整理得t时刻物体的瞬时速度v＝v0＋at。 [解析]　根据匀加速直线运动的速度公式，可得加速度大小a＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(8－6,2－1) m/s2＝2 m/s2，故B正确； [解析]　列车减速进站时有a2＝－0.8 m/s2 v2＝120 m/s 从开始减速到速度为0的时间t＝ eq \f(0－v2,a2) ＝150 s 所以160 s时列车已经停止运动，即速度为0。 v-t图像的斜率表示加速度，甲的加速度大小a1＝ eq \f(Δv1,Δt1) ＝1.25 m/s2，乙的加速度的大小a2＝ eq \f(Δv2,Δt2) ＝2.5 m/s2，丙的加速度的大小a3＝ eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Δv3,Δt3))) ＝5 m/s2，所以乙的加速度大小大于甲的加速度大小，丙的加速度大小大于乙的加速度大小，故C、D错误。 [解析]　由速度—时间图像的斜率表示加速度，可知物体在前2 s内的加速度a1＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(10－5,2) m/s2＝2.5 m/s2，由图像可知，在2 s到4 s内速度不变，即物体做匀速直线运动，A错误； 由速度—时间图像可知，物体在4 s到5 s时间内做匀减速直线运动，运动方向不变，在t＝5 s时速度为零，从t＝5 s开始，物体向负方向开始做匀加速运动，物体在4 s到6 s时间内的加速度不变，做匀变速直线运动，则物体在5.5 s时的加速度a2＝ eq \f(0－10,1) m/s2＝－10 m/s2，B错误，C、D正确。 解析：汽车刹车时做匀减速运动的加速度的大小a′＝2 m/s2，根据0＝v－a′t′ 可得汽车从开始刹车到停下来所用时间t′＝ eq \f(v,a′) ＝ eq \f(16,2) s＝8 s。 $