三、直线运动（培优教学课件）物理新教材苏科版八年级上册

该初中物理课件聚焦直线运动，涵盖匀速与变速直线运动的特点、平均速度计算及运动学图像。通过李白诗句和王亚平太空抛物实验视频导入，从生活现象到科学实验，搭建运动描述到直线运动规律探究的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过气泡运动实验引导学生设计、记录数据并绘制s-t图像，结合频闪照片分析变速运动，培养科学思维与实验能力。融入高铁、机器人等生活实例，强化物理观念，助力学生理解运动本质，也为教师提供结构化教学资源。

苏科版八年级上册 第五章 物体的运动 “朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。 两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。” 李白用诗的语言描述了顺水轻舟的快捷程度。 在物理学中，人们是如何描述物体运动的？ 苏科版八年级上册 导入新课 同学们，在空间站失重环境下，王亚平老师将冰墩墩模型抛出后，冰墩墩沿抛出方向做匀速直线运动。这一现象验证了匀速直线运动，今天就让我们一起探究它的特点与规律吧！ 三、直线运动 视频：王亚平太空抛物实验 学习目标 物理观念 知道直线运动的分类；知道匀速直线运动和变速直线运动的特点，建立匀速直线运动的理想模型；知道平均速度的概念，会用平均速度公式进行简单的计算。 科学思维 能用s-t图像分析物体的运动特征；学会从实验数据中归纳出正比例关系；采用比较、归纳的手段构建速度概念，能够运用数学公式定量表述运动状态，辨别匀速与变速运动的本质特性。 科学探究 通过研究气泡在玻璃管中的运动速度实验，测定物体运动的速度，分析实验数据总结匀速直线运动的特点，能够设计实验验证变速直线运动的规律。 科学态度 与责任 培育严谨的实验操作与数据记录习惯，体会理想模型对简化实际问题的作用；养成用科学的数据分析替代主管感受的科学态度。 重点难点 重点 1．匀速直线运动的概念及其特点； 2．平均速度的领会与应用； 3． s-t 图像的物理意义与应用。 难点 1．将实际运动抽象为匀速模型； 2．运用图像法描述物体的直线运动。 学习内容 1. 匀速直线运动 2. 变速直线运动 3. 平均速度有关计算 4. 运动学图像 探究新知 一、匀速直线运动 1. 运动的分类 物体的运动，按运动路径的曲直可分为直线运动和曲线运动。 高铁列车沿直线运动 过山车沿曲线运动 【想一想】高铁列车和过山车都在运动，它们的运动情况有什么不同吗？ 探究新知 一、匀速直线运动 1. 运动的分类 【想一想】同样是直线运动，商场里运行的电梯与高铁进站时的运动情况，它们有什么不同吗？ 按照速度是否改变，又可分为匀速直线运动和变速直线运动。 自动扶梯匀速运行 列车进站减速行驶 探究新知 一、匀速直线运动 2. 匀速直线运动 匀速直线运动：物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。 被推出去的冰壶 【议一议】生活中还有哪些物体的运动符合上述特点，属于匀速直线运动？ 传送带上的快递 探究新知 学生实验 研究气泡的运动速度 【设计实验】 （1）在长约80cm的玻璃管中注水近满，上端留一小段空气柱，用橡皮塞塞住管口。 （2）先将玻璃管右端抬高，使气泡处在右端；再把右端放到桌面上，观察气泡的运动情况，如图所示。 一、匀速直线运动 【思考讨论】 如何测量气泡从点 O 运动到 15cm、30cm、45cm 和 60cm 处所用的时间？ 研究气泡的运动速度 【提示】小组合作，可多次练习，直到熟练测量时间。 探究新知 一、匀速直线运动 学生实验 研究气泡的运动速度 从点O开始的路程s/cm 0 15 30 45 60 从点O开始计时的时间t/s 区间s'/cm 0～15 15～30 30～45 45～60 通过各区间的时间t'/s 通过各区间的速度v/（m·s-1） 【数据记录】 【数据处理】 （1）根据表 1 中的数据，计算气泡通过各区间的时间和相应的速度，填入下表。（电子表格） 打开电子表格 探究新知 一、匀速直线运动 学生实验 研究气泡的运动速度 【数据处理】 （2）根据表1中的数据，在图所示的坐标系中，画出气泡运动的s-t 图像。 打开电子表格 探究新知 一、匀速直线运动 学生实验 研究气泡的运动速度 【交流与小结】 （1）根据气泡通过各区间的速度，你能得出什么结论？ 气泡在上升一段路程后，运动的速度可以看成是不变的。 气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间成正比。 （2）对你画出的 s-t 图像进行分析：气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间有什么关系？ 探究新知 一、匀速直线运动 学生实验 研究气泡的运动速度 【反思评价】 （1）为什么不从玻璃管的底端开始做标记开始计时？ （2）本活动对路程和时间同时读数，难度较大，你是怎样解决这一问题的？ （1）因为开始时气泡做加速运动，没有做匀速直线运动。刚开始气泡不一定在最下端。计时点离试管底部约20cm左右，可以使气泡运动一段路程后速度趋于稳定，同时便于计时。 （2）小组分工合作进行探究。 研究气泡的运动速度 探究新知 一、物质的三态 2. 匀速直线运动 实验表明，做匀速直线运动的物体，在相等的时间内通过的路程相等，路程与时间成正比。 匀速直线运动的特点： 定性描述：（1）运动路线是一条直线；（2）运动速度不变。 定量描述：在相等的时间内通过的路程相等，路程与时间成正比。 匀速直线运动的速度公式： _________，速度的大小与路程、 时间________（有关/无关）。 无关 匀速直线运动的 s-t 图像 【注意】匀速直线运动是最简单的运动，是一种理想模型。上述一些物体的运动都可以近似看作是匀速直线运动。 探究新知 【例题1】一辆小车做匀速直线运动，在前3s内通过的路程是6m，则在第6s的速度是（　 　） A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．条件不足，无法判断 A 【详解】小车做匀速直线运动，速度保持不变。前3s内的路程s=6m，时间t=3s，速度 匀速直线运动中，任意时刻速度均相同，因此第6s的速度仍为2m/s，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 一、匀速直线运动 探究新知 【例题2】关于匀速直线运动速度公式，下列说法正确的是（　　 ） A．物体通过的路程s越大，运动的速度v一定越大 B．物体运动的速度v越大，通过的时间t一定越小 C．物体运动的速度v和路程s成正比，与时间t成反比 D．物体运动的速度v与s、t的大小无关 D 【详解】A．匀速直线运动中，速度v是定值，路程s增大时，时间t也按比例增大，v不变，故A错误； B．速度v越大，若路程s足够大，时间t不一定减小，故B错误； C．匀速直线运动的速度v恒定，与s和t无关，不存在正比或反比关系，故C错误； D．速度v由s/t的比值决定，但匀速时v是定值，与s、t的具体数值无关，故D正确。 故选 D。 一、匀速直线运动 探究新知 （1）频闪照片： 【问题】如图所示苹果下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片——频闪照片。苹果做的是匀速直线运动吗？你判断的依据是什么？ 二、变速直线运动 1. 用频闪照片研究物体的运动 【初步结论】由图中可看出：物体在相等的时间内，通过的路程并不相等。苹果下落的速度越来越大。 苹果下落的 频闪照片 视频：乒乓球自由下落 【思考】我们怎样描述苹果下落的快慢？ 探究新知 二、变速直线运动 （2）频闪照片的分析： 【问题】观察下列频闪照片，你能判断出人处于什么运动状态吗？判断依据是什么？ 1. 用频闪照片研究物体的运动 【分析】 第一次该同学近似做_________直线运动，依据是____________________________________。 第二次该同学做_________直线运动，依据是____________________________________。 第一次 第二次 相等的时间内通过的路程相等 相等的时间内通过的路程不相等 匀速 变速 探究新知 2. 变速直线运动 二、变速直线运动 （1）变速直线运动 1．定义：把速度________的_____________叫作变速直线运动。 2．特点：在相等的时间内通过的路程是________的。 变化 直线运动 不等 有关 （2）平均速度 1．定义：变速直线运动的速度是变化的，所以用速度公式v=s/t求得的速度，只能粗略地反映物体运动的快慢，这个速度称为平均速度。 2．物理意义：粗略描述物体在某段路程或某段时间内的平均运动快慢。 3．公式：_________，速度的大小与路程、时间________（有关/无关）。 探究新知 2. 变速直线运动 二、变速直线运动 （1）平均速度只能粗略反映变速运动物体的________快慢程度； （2）平均速度________（“是”或“不是”）速度的平均值，在说平均速度时必须说明哪一段________或哪一段________。 严禁混淆：平均速度 ≠ 速度的平均值。 平均 不是 路程 时间 我们在“活动 5.3”中测得的纸锥下落的速度就是平均速度。 （3）平均速度的理解 探究新知 【例题3】如图所示，苹果从距地面8m高处自由下落，每隔0.2s曝光一次所得的照片，以地面为参照物苹果是运动的，则苹果做______________运动，其下落的平均速度为 m/s。 变速直线 【详解】[1]由图像可知，时间间隔相同，比较苹果在相等时间内通过的路程，可知苹果的速度越来越大，苹果自由下落时做变速直线运动。 [2]苹果下落的时间0.8s，路程为8m，则其下落的平均速度 二、变速直线运动 10 探究新知 【例题4】小明从家走到学校一共用了10min，其平均速度为13m/s，那么小明在5min 30s瞬间速度为（ 　　） A．大于13m/s B．等于13m/s C．小于1.3m/s D．无法确定 D 【详解】由题中的已知条件无法得知小明做什么运动，无法求出瞬时速度，在明确物体做匀速直线运动时，物体运动的瞬时速度和全程的平均速度相等，而变速运动，其瞬时的速度和平均速度无关，故ABC不符合题意，D符合题意。 二、变速直线运动 探究新知 三、平均速度有关计算 1．求平均速度 【例题5】2026年4月11日，杭州宇树科技人形机器人H1在跑步机上测试中最高速度达到10m/s。若此机器人先以10m/s奔跑400m，接着以5m/s奔跑100m，则全程的平均速度为___________。 【分析】平均速度的核心计算公式为 ，即全程的平均速度等于总路程与总时间的比值。 要求解全程的平均速度，必须已知前后两段通过的路程，以及各自所用的时间。 解：第一段运动的时间为： ；第二段运动的时间为： 总路程： ；总时间： 全程的平均速度： 8.33m/s 【例题6】（教材例题）如图所示，南京长江大桥是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁。铁路桥全长 6.77 km，设一辆全长为 400 m 的高速列车通过铁路桥，所用时间为 2 min。请问：该高速列车运行的速度是多少？高速列车以该速度从上桥开始行驶到扬州，全程为 95 km，需要多长时间？ 探究新知 【分析】“高速列车通过铁路桥”是指从车头驶上大桥到车尾离开大桥，运行的距离s1 为桥长 s 加上车长l，即s1= 6.77km + 0.4 km =7.17 km。 如图所示，高速列车从上桥开始行驶到扬州的路程为 s2= 95 km，此路程比高速列车的长度要长得多，因此在计算时可以不考虑高速列车的长度。 三、平均速度有关计算 2．求时间 探究新知 解：高速列车通过铁路桥运行的路程： s1=s+l = 6.77km + 0.4 km =7.17 km 在桥上运动的时间： 则高速列车运行的速度： 高速列车以该速度从上桥开始行驶到扬州，需要的时间： 三、平均速度有关计算 探究新知 3．求路程 三、平均速度有关计算 【例题7】如图是一种身高测量仪，感应器与测高台间的距离为L，感应器向下发射的超声波经测高台上的被测物反射后被感应器接收。测高台上无人站立时，超声波发出后经0.015s收到返回超声波；小明站上测高台，感应器记录到超声波从发射到接收所经历的时间为0.005s（已知超声波在空气中传播的速度是340m/s）。则小明的身高是（       ） A．1.5m B．1.6m C．1.7m D．1.8m C 【分析】高台上无人站立时，超声波到测高台的时间： ； 由 可得，超声波到测高台的距离： 。 小明站上测高台，超声波到小明头顶的时间： 超声波到小明头顶的距离： 小明的身高： 探究新知 4．平均速度有关计算注意事项 三、平均速度有关计算 （1）由速度公式 v= 及变形式 s=vt、t= ，可求速度、路程和时间。 （2）利用速度公式及变形式解题时注意“四性”： 四性 解说 同一性 三个物理量应对应于同一物体的同一运动过程 对应性 代入数据时，v、s 和 t 要一一对应，不能张冠李戴 统一性 在应用公式时，各个物理量单位要统一， 即：①v→m/s、s→m、t→s；②v→km/h、s→km、t→s 规范性 代入数据前，公式不能漏，代入数据时，数据后要有单位 探究新知 四、运动学图像 1．用运动学图像描述匀速直线运动 时间t/s 1 2 3 4 路程s/m 2 4 6 8 时间t/s 1 2 3 4 速度v/ms-1 2 2 2 2 v=2m/s v=2m/s s-t图象: 过原点的直线 v-t图象: 平行于时间轴的直线 探究新知 四、运动学图像 2．路程-时间与速度-时间的图像分析 （2）路程-时间图像 （4）速度-时间图像 匀速 加速 （3）速度-时间图像 匀速 （1）路程-时间图像 静止 【议一议】说一说你是怎样由运动学图像判断出物体的运动状态的？ 探究新知 四、运动学图像 2．路程-时间与速度-时间的图像分析 【说一说】下图分别为s - t 图像和v - t 图像，由图像你可以获取哪些信息？ s - t 图像 v - t 图像 【分析】该s - t 图像为倾斜的直线，说明物体做匀速直线运动，图像越靠近 s 轴，速度越大，故v甲>v乙。 【分析】该v - t 图像为平行于t 轴的直线，说明物体做匀速直线运动，图像越靠近 t 轴，速度越小，故v丙>v丁。 探究新知 【例题8】某探究小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，拍摄了小球运动过程的频闪照片。让小球从斜面上的A点由静止开始滚下，B、C、D点为频闪照相机拍摄小球每隔相同时间所到达的位置，如图所示。能说明小球在斜面上运动情况的图像是（　 　） D 【详解】由图可知，小球由静止滚下，相同时间内通过路程增大，速度逐渐增大，做加速运动。 A．图像为速度不变，做匀速直线运动，不符合； B．图像为速度均匀增大，做匀加速运动，而本题小球不是匀加速，不符合； C．图像为路程均匀增大，做匀速直线运动，不符合； D．图像为速度逐渐增大，做加速运动，符合小球运动特点，D正确。 四、运动学图像 探究新知 【例题9】如图所示，甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同方向运动，那么（ 　　）   A．甲车的速度为8m/s B．10s时，甲、乙两车相距30m C．若乙、丙运动的路程之比为2︰3，则乙和丙所用时间 之比为3︰8 D．甲、乙两车的速度之比为2︰1 D 【详解】由图可知，小球由静止滚下，相同时间内通过路程增大，速度逐渐增大，做加速运动。 A．图像为速度不变，做匀速直线运动，不符合； B．图像为速度均匀增大，做匀加速运动，而本题小球不是匀加速，不符合； C．图像为路程均匀增大，做匀速直线运动，不符合； D．图像为速度逐渐增大，做加速运动，符合小球运动特点，D正确。 四、运动学图像 探究新知 四、运动学图像 解：A．由图可知，甲车做匀速直线运动，当时间为2s时，通过的路程为8m，所以甲车的速度为4m/s，故A不符合题意； B．由图可知，乙车做匀速直线运动，当时间为4s时，通过的路程为4m，所以乙车的速度为1m/s 10s时，甲车通过的距离为 10s时，乙车通过的距离为 因为三辆小车同时、同地向同方向运动，所以10s时，甲、乙两车相距40m-10m=30m，故B符合题意； C．由图可知，丙车做匀速直线运动，且速度为4m/s，若乙、丙运动的路程之比为2︰3，则乙和丙所用时间之比为 ，故C不符合题意； D．甲车速度为4m/s，乙车速度为1m/s，则甲、乙两车的速度之比为v甲︰v乙=4m/s︰1m/s=4︰1，故D不符合题意。 故选B。 课堂小结 课堂练习 1．下列有关做匀速直线运动的物体的说法中，正确的是（ ） A. 由速度公式v=s/t 可知，速度与路程成正比 B. 由速度公式v=s/t 可知，速度与时间成反比 C. 物体运动的时间越长，则路程越大 D. 匀速直线运动的物体的速度不能由公式v=s/t 计算 【详解】匀速直线运动是指物体沿着直线且速度保持不变的运动，其速度大小与运动的路程、时间均无关，是一个定值，但可以通过v=s/t计算速度大小。 A．匀速直线运动速度保持不变，与路程不成正比，故A错误； B．匀速直线运动速度保持不变，与时间不成反比，故B错误； C．匀速直线运动速度不变，由公式s=vt可知，速度一定时，物体运动时间越长，通过的路程越大，故C正确； D．匀速直线运动的速度可以通过公式v=s/t计算，故D错误。 C 课堂练习 2．甲、乙两人同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示，图中能正确反映两人运动情况的图像是（　 　） D 课堂练习 【详解】由题意可知：乙比甲运动的速度大。 A、v-t图表示，随着时间的增加，速度是不变的，表示甲乙都做匀速直线运动，但甲的速度大于乙的速度，而题中乙的速度大于甲的速度，故A错误； B、在v-t图中，匀速直线运动是一条平行于时间轴的直线，且甲的速度小于乙的速度，故B错误。 C、在横轴上找一点，表示时间相等，做纵轴的平行线，可以发现甲的运动路程长，说明了甲运动快，故C错误； D、运用上面的方法，可以发现：在相同的时间内，乙的运动路程长，速度大，故D正确。 故选：D。 课堂练习 3．甲、乙两同学沿平直路面步行，他们运动的路程随时间变化的规律如图所示，下列说法中不正确的是（　　 ） A．甲同学比乙同学晚出发4s B．4s-8s内，甲、乙同学都做匀速直线运动 C．0-8s内，甲、乙两同学运动的路程相等 D．8s末甲、乙两同学速度相等 D 探究新知 四、运动学图像 【解析】A、由图可知，甲同学是在4s时才开始行走，他比乙同学晚出发4s,选项A正确； B、4s～8s内，甲、乙的图象都是一条直线，表明他们的路程与时间成正比，都做匀速直线运动，选项B正确； C、0s～8s内，甲、乙通过的路程都是5m,则甲、乙两同学通过的路程相等，选项C正确； D、甲同学从4s开始行走，到8s末行走了5m,用时4s,则甲的速度： v甲=5m/4s=1.25m/s； 乙同学从0s开始行走，到8s末行走了5m,用时8s,则乙的速度： v乙=5m/8s=0.625m/s。选项D错误。 故选：D。 课堂练习 【详解】猎豹的速度：v1=40m/s=40×3.6 km/h=144 km/h； 旗鱼的速度：v2=100km/h； 雨燕的速度： 所以：v3＞v1＞v2； 它在10s内通过的路程 故答案为：雨燕；0.5。 4．在动物世界中，陆地上奔跑得最快的是猎豹，其速度可达40m/s；海洋中游得最快的是旗鱼，其速度可达100km/h；空中飞行得最快的要算小巧的雨燕，其速度可达3km/min,它们中速度最快的动物是________，它在10s内通过的路程是________km。 0.5 雨燕 课堂练习 5．如图是一个水滴下落过程的示意图，水滴通过AB和BC所用时间均为0.1s。水滴由A位置下落到C位置运动的距离是_______cm，则这个过程中水滴下落的平均速度是________m/s。 【详解】【解析】由图可知，刻度尺的分度值为1cm,则水滴由A位置下落到C位置运动的距离为s=20.0cm=0.2m； 则这个过程中水滴下落的平均速度是 故答案为：20.0；1。 20.0 1 课堂练习 6．由北京南站到上海虹桥站的某次高速列车运行信息如下表所示。 站序 站名 到时 发时 里程 1 北京南 12：00 12：00 0 2 天津南 12：31 12：33 120km 3 济南西 13：33 13：35 406km 4 南京南 15：33 15：35 1023km 5 上海虹桥 16：38 16：38 1318km （1）求天津南到南京南的运行时间为多少？ （2）求天津南到南京南的平均速度？ （3）途中列车以280km/h的速度通过一段3800m的大桥，若列车的长度为400m，则列车全部通过大桥所用的时间。 探究新知 四、运动学图像 【解析】（1）天津南到南京南的运行时间为 （2）天津南到南京南的路程为 天津南到南京南的平均速度 （3）列车全部通过大桥所行驶的路程为 则列车全部通过大桥所用的时间 谢谢大家！ 气泡运动规律 表格1 从O点开始的 路程s/cm 0 15 30 45 60 从O点开始的 时间t/s 0 6.52 13.06 19.64 26.13 表格2 区间s/cm 0-15 15-30 30-45 45-60 0-60 通过各区间的时间t /s 6.52 6.54 6.58 6.49 26.13 通过各区间的速度 v/（m·s-1） 0.0153 0.0153 0.0152 0.0154 0.0153 显示图像 返回表格 气泡运动规律 从O点开始的 时间t/s 时间（t/s） 路程（s/cm） 气泡运动路程-时间（s-t）图像 Sheet2 在表格1中填入数据即可 Sheet3 气泡运动规律 表格1 从O点开始的 路程s/cm 0 15 30 45 60 从O点开始的 时间t/s 0 6.52 13.06 19.64 26.13 表格2 区间s/cm 0-15 15-30 30-45 45-60 0-60 通过各区间的时间t /s 6.52 6.54 6.58 6.49 26.13 通过各区间的速度 v/（m·s-1） 0.0153 0.0153 0.0152 0.0154 0.0153 显示图像 返回表格 气泡运动规律 从O点开始的 时间t/s 时间（t/s） 路程（s/cm） 气泡运动路程-时间（s-t）图像 Sheet2 在表格1中填入数据即可 Sheet3 $