第2章 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册配套课件（人教版）

该高中物理课件聚焦匀变速直线运动的位移与时间、速度与位移关系，通过匀速直线运动v-t图像面积引入，结合教材链接填空搭建学习支架，帮助学生从旧知过渡到新知。 其亮点在于强化物理观念建构，通过v-t图像面积理解位移公式，结合“蛟龙号”、舰载机等实例培养科学思维，例题设计逆向推理提升解题能力。学生能深化运动模型认知，教师可借助分层练习高效教学。

3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 1 学习任务一 匀变速直线运动的位移与时间的关系 学习任务二 匀变速直线运动的速度与位移的关系 随堂巩固 ◆ 课后习题 ◆ 新课探究 2 学习任务一 匀变速直线运动的位移与时间的关系 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空. (1) 匀速直线运动的位移 ① 匀速直线运动的速度—时间图像图像 是一条____________________. ② 匀速直线运动的位移与时间的关系式： ___. 平行于时间轴的直线 学习任务一 3 (2) 匀变速直线运动的位移与时间的关系 ① 用速度—时间图像求位移：做匀变速直线运动的物体的位移对应着 图 像中的图线与________包围的面积，如图所示. 坐标轴 ② 位移与时间的关系式： _ __________. 学习任务一 4 例1 [2025·湖南师范大学附属中学高一月考] 如图所示，某次钉子被铁锤敲击后， 其竖直向下运动的位移随时间的变化规律为 .则钉子在竖 直向下的运动过程中( ) A.初速度大小为 B.做匀减速直线运动，加速度大小为 C.前内，钉子的速度变化量为 D.前内，钉子的位移大小为 √ 学习任务一 5 [解析] 根据钉子竖直向下运动的位移随时间的变化规律 ，结合匀 变速直线运动位移时间关系 ，可得钉子的初速度和加速度分别为 、 ，可知钉子做匀减速直线运动，加速度大小为 ，故A、B错误；钉子做匀减速直线运动到停下所用时间为 ，则前内，钉子的速度变化量为 ， 故C错误；前 内，钉子的位移大小为 ，故D正确. 学习任务一 6 例2 [2026·湖北黄石一中高一月考] 某机器人送餐时，到达餐桌前做匀减速直线 运动.若该机器人到达餐桌时停下来，且测得机器人在运动过程中，第 内的位 移大小为，最后内的位移大小为 ，求： (1) 该机器人做匀减速直线运动的加速度大小； [答案] [解析] 机器人的减速运动可以看作是反向初速度为零的匀 加速直线运动，则根据匀变速直线运动位移与时间的关系， 对最后内有 代入数据解得加速度大小为 学习任务一 7 (2) 机器人的初速度大小； [答案] [解析] 以初速度方向为正方向，对第内有 代入数据解得机器人的初速度为 学习任务一 8 (3) 机器人前 的位移大小. [答案] [解析] 根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得机器人减速至停下所用时间 为 说明机器人在 时已经停止，则根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得机 器人前的位移为 学习任务一 9 【要点总结】 对位移—时间关系式<m></m>的理解 (1)适用条件：只适用于匀变速直线运动. (2)矢量性：公式中<m></m>、<m></m>、<m></m>都是矢量，应用时必须选取正方向，一般选<m></m>的方 向为正方向. 学习任务一 10 学习任务二 匀变速直线运动的速度与位移的关系 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空. (1) 速度与位移的关系式:______________. 若 ,则__________. (2) 推导:由速度公式________、位移公式 ___________,联立解得速度与 位移的关系式为______________. 学习任务二 11 例3 如图所示，我国“蛟龙号”潜水器由静止开始竖直向下先做匀加速直线运动， 接着做匀减速直线运动，直至到某一深度后静止.潜水器内的显示屏上显示出最 大速度为，匀加速和匀减速时的加速度的大小均为 ，则潜水器 下潜的深度是多少？ [答案] 学习任务二 12 [解析] 根据，可得 匀加速过程的位移为 匀减速过程的加速度为负值，则匀减速过程的位移为 故潜水器下潜的深度 . 学习任务二 13 变式 随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显.分析交通违规事例，将 警示我们遵守交通法规、珍惜生命.一辆货车严重超载后的总质量为 ，以 的速率匀速行驶.发现红灯时司机立即刹车，货车做匀减速直线运动， 加速度的大小为不超载时则为 . 学习任务二 14 (1) 若前方无阻挡，则从刹车到停下来，此货车在超载及不超载时分别前进多远？ [答案] ; [解析] 设货车刹车时的速度大小为，加速度大小为，末速度大小为 ， 刹车距离为，根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式得 超载时，，则 不超载时，，则 . 学习任务二 15 (2) 若超载货车刹车时正前方处停着一辆总质量为 的轿车，两车将发生 碰撞，求相撞时货车的速度大小. [答案] [解析] 由 解得相撞时货车的速度 . 学习任务二 16 【要点总结】 对公式<m></m>的理解 公式意义 速度与位移的关系 矢量性 其中的、、、 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一 般选初速度 的方向为正方向 适用范围 匀变速直线运动 特点 该式不涉及时间，研究的问题中若不涉及时间，利用该式求解更加 方便 学习任务二 17 符号规定 (1)若物体做匀加速直线运动，则 取正值；若物体做匀减速直线运 动，则 取负值 (2)若位移与正方向相同，则取正值；若位移与正方向相反，则 取 负值 续表 学习任务二 1.(位移公式和速度公式)飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直 线运动的过程.飞机在跑道上加速到某一速度时离地升空飞行.已知飞机在跑道上 加速前进的距离为，所用时间为，则飞机的加速度和离地速度 分 别为( ) A.、 B.、 C.、 D.、 [解析] 根据,解得 ，飞机离地速度为 ,故A正确. √ 随 堂 巩 固 19 2.(速度—位移公式的应用)如图所示，某高速列车在某段距离中做匀加速直线运 动，速度由增加到时位移为，则当速度由增加到 时， 它的位移是( ) A. B. C. D. [解析] 由得,，联立解得 ， 故B正确. √ 随 堂 巩 固 20 课后习题 21 知识点一 匀变速直线运动的位移与时间的关系 1.做匀变速直线运动的物体的位移与时间的关系式为 ，则它的速度 达到 所用的时间为( ) A. B. C. D. [解析] 将公式与匀变速直线运动的位移公式 对比， 可得，，所以 ，故B正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 22 2.一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第末的速度达到 ，则物体在 第 内的位移是( ) A. B. C. D. [解析] 根据速度公式得，解得，第 末的速 度等于第初的速度，所以物体在第 内的位移 ，故A正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 23 3.动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是 .动车由静止出站时，车头恰位于 某一里程碑处，出站过程可视为匀加速直线运动，加速度为 ，车长约 ，动车通过下一里程碑的时间约为( ) A. B. C. D. [解析] 设经时间车头到达下一里程碑，则有 ，解得 ，设经时间 车尾到达下一里程碑，则有 ，解得 ，故动车通过下一里程碑的时 间为 ，故选B. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 24 4.[2025·江苏如皋中学高一月考] 航空母舰的舰载机在航母上降落时，需用阻拦 索使飞机迅速停下来，将这段运动视为匀减速直线运动.若某次飞机着舰时的速 度为，加速度的大小为，则飞机着陆后的 内滑行距离为 ( ) A. B. C. D. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 25 [解析] 设飞机运动方向为正方向，已知， ，飞机减 速到0所用时间，飞机在 时停止运动,故 ，故选A. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 26 知识点二 匀变速直线运动的速度与位移的关系 5.小车从点由静止开始做匀加速直线运动，到达 点时(如图所示)小车的速度 为，的距离是的2倍，则到达 点时小车的速度为( ) A. B. C. D. [解析] 设的距离为，小车做初速度为零的匀变速直线运动，对从到 过程， 有，对从到过程，有，解得到达 点时小车的速度 ，故选A. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 27 6.一滑雪运动员由静止开始沿足够长的斜坡匀加速下滑.当下滑距离为 时，速度 为，则当他的速度为 时，下滑的距离是( ) A. B. C. D. [解析] 由，解得；当速度为时，有，解得 ， C正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 7.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比 为 ，则它们运动的最大位移之比为( ) A. B. C. D. [解析] 小车的末速度为0，由，可得 ，选项B正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 29 8.(10分)某列车正以的速度匀速运行，在列车车头经过路标 时，司机 突然接到报告要求紧急刹车，因前方 处出现特殊情况，若司机听到报告 后立即以最大加速度 刹车，请计算说明该列车是否有危险. [答案] 无危险 [解析] 由题意知，， 取列车前进方向为正方向，则 设列车从开始刹车到停止运动的位移为,由,解得 因 ，所以该列车无危险. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 30 9.一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观 测，第一节车厢通过他历时，整列车通过他历时 ，则这列火车的车厢共有 ( ) A.3节 B.6节 C.9节 D.12节 [解析] 设一节车厢长为，则，，将， 代入， 解得 ，C正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 31 10.[2025·重庆八中高一月考] 已知、、为同一直线上的三点，、 间的距 离为，、间的距离为.一做匀加速直线运动的物体依次经过、、 三点， 物体通过段的时间为，通过段的时间为 ，则物体的加速度可以表示为 ( ) A. B. C. D. [解析] 设经过点时的速度为，则， ， 联立解得 ，故C正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 32 11.一质点由静止开始做匀加速直线运动，它在第内的位移为 ，则其加 速度大小为( ) A. B. C. D. [解析] 质点做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移—时间公式，前 内 的位移，前内的位移，故第 内的位移 ，代入数据解得 ，故选项B正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 33 12.(10分)[2026·辽宁沈阳高一期中] 航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要 在航母上降落. (1) (4分)据网上信息：歼 舰载机在福建舰起飞时，采用电磁弹射装置使飞 机获得的速度后，由机上发动机使飞机获得 的加速度在航母跑 道上匀加速前进，后离舰升空.则歼 飞机匀加速滑行的距离是多少？ [答案] [解析] 根据匀变速直线运动的位移公式 代入数据解得歼 飞机匀加速滑行的距离是 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 34 (2) (6分)歼 飞机在福建舰航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来.若 某次飞机着舰时的速度为，飞机钩住阻拦索后经过 停下来.将这段运动 视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小是多少？滑行的距离是多少？ [答案] [解析] 根据加速度定义式可得 所以飞机减速过程的加速度大小是 根据速度位移公式有 代入数据解得滑行的距离是 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 35 13.[2026·江苏扬州邗江中学高一 月考] 汽车在平直公路上行驶，刹车后速度平 方与位移变化的关系为(其中、的单位分别为和 )， 则从开始刹车时计时，第内和 内汽车的位移之比为( ) A. B. C. D. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 36 [解析] 根据速度与位移的关系有，可知 ，将表达 式与刹车后速度平方与位移 变化的关系对比，可知该车的初速度为 ，加速度为 ，则汽车速度减为零的时间 ，前 内的位移为 ，前 内的位移为 ，第 内的位移为 ，内的位移等于 内的位移，则 ，可知第内与 内汽车的位移之比为 ，故选C. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 37 14.(16分)[2025·河北保定一中高一月考] 风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风 洞技术世界领先.在某次实验中将一小白鼠静止放于风洞左侧入口处，小白鼠立 刻开始以 的加速度在风洞中做匀加速直线运动，小白鼠加速运动时 所能达到的最大速度为，当小白鼠运动 时突然打开风洞开关， 小白鼠受到大小、方向均不变的风的持续作用，开始做匀减速直线运动，匀减 速运动的加速度大小为，风洞作用时长为 ，风洞开关关 闭后小白鼠继续以恒定的加速度 在风洞中向风洞右侧出口处运动， 又经过时间 ，小白鼠恰好运动到风洞右侧出口.求： 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 38 (1) (8分)风洞开关关闭时小白鼠运动的速度大小 ； [答案] [解析] 由题意可知，小白鼠先以 的加速度做匀加速直线运动，当 时,设小白鼠速度为 则 解得 突然打开风洞开关，又以做匀减速直线运动，风洞作用时长为 由 故此时速度 故风洞开关关闭时小白鼠运动的速度大小为 ，负号表示方向与初速度方向 相反 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 39 (2) (8分)风洞的长度 . [答案] [解析] 由题可知，小白鼠先以 的加速度做匀加速直线运动 其位移 打开风洞开关，又以 做匀减速直线运动，风洞作用时长为 由 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 40 解得 风洞开关关闭后小白鼠继续以恒定的加速度 做匀加速直线运动，因 为最大速度为，设经过到达最大速度，则 可得 故经过时间,这段时间位移 解得 所以风洞的长度 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 $