2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦匀变速直线运动，系统讲解其定义、v-t图像分析及速度公式v=v0+at。通过实验v-t图像提问导入，引导学生观察速度变化特点，衔接加速度概念，搭建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于以v-t图像为核心，通过交流讨论、例题分析培养科学思维（模型建构、科学推理），如刹车问题需先判断停止时间。小结结构化，练习覆盖多过程运动，提升学生问题解决能力，为教师提供清晰教学流程和实例支持。

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 jun物理 第二章 匀变速直线运动的研究 问题1：在实验里，测的小车沿斜面运动的v-t图象是一条倾斜的直线，如图所示，小车的速度随时间的变化有何特点？根据图像你可以获取哪些信息？ O 0.1 0.2 0.3 0.4 t/s v/(m﹒s-1) 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 导入新课 交流讨论 1、如图所示为小车A、B、C运动的v-t图象。根据图象分析说明小车A、B、C的运动特点。 小车A，速度不变，匀速直线运动 小车B，相等时间内的速度均匀增加，加速度不变的加速直线运动 小车C，相等时间内的速度均匀减小，加速度不变的减速直线运动 c 一、匀变速直线运动 2、根据加速度计算公式，请分别计算小车B、C的加速度？ 由 知 交流讨论 aB=0.5m/s2 aC=-1m/s2 c 一、匀变速直线运动 3、根据v-t图象分析判断小车B、C的初速度为多大？ 加速度各有何特点？ v-t图象中图线与v轴的交点表示该物体运动的初速度，B、C的初速度分别为0.05m/s和0.25m/s；加速度恒定不变。 交流讨论 c 一、匀变速直线运动 1、定义：加速度不变的直线运动叫做匀变速直线运动。 2、特点：轨迹是直线 ，任意相等时间内相等，速度均匀变化，即加速度不变。 3、分类： 匀加速直线运动：速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。 匀减速直线运动：速度随时间均匀减小的匀变速直线运动。 c 一、匀变速直线运动 4、匀变速直线运动的v-t图象 匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线，反之， v-t图象是一条倾斜的直线的运动是匀变速直线运动。 正向匀加速 正向匀减速 负向匀加速 先正向匀减速 再负向匀加速 先负向匀减速 再正向匀加速 下列图象中表示物体运动的情况是怎样的？ c 一、匀变速直线运动 7 根据v-t图象判断物体的运动情况？ （1）速度方向：速度的正负（t 轴上方，运动方向 为正， t 轴下方，运动方向为负） （2）运动性质：平行于 t 轴的直线代表匀速直线运动； 倾斜的直线代表匀变速直线运动。 （3）加速度的大小和方向：图线的斜率表示加速度的大小， 斜率的正负即图线的倾斜方向表示加速度的方向 c 一、匀变速直线运动 巩固提升 例1、（多选）下图表示匀变速直线运动的是（ ） AC v O t O t x O t a O t v A B C D c 一、匀变速直线运动 练习1. 如图所示为某物体做直线运动的v-t图像，关于物体的运动情况，下列说法正确的是（ ） A.物体在第1s内的加速度大小为4m/s2 B.物体加速度方向始终不变 C.物体始终向同一方向运动 D.物体的位移大小为零 C c 一、匀变速直线运动 —图像，形象直观地反应了质点速度与时间的关系。 从数学角度考虑，可以求得瞬时速度与时间的函数关系 c 问题1：观察下面两图，可知匀变速直线运动的v-t图象与我们在数学里学的一次函数图象类似，类比一次函数的表达式，写出速度与时间的关系式？ y=kx+b v=v0+at c 二、速度与时间的关系 问题2：若物体做匀加速直线运动，加速度为a，请推导经过时间t速度由v0增加到v的表达式？应用此表达式有什么条件？ 只适用于匀变速直线运动 c 二、速度与时间的关系 加速度 初速度 运动过程对应的时间 末速度 v = v0 + at 2.适用条件：匀变速直线运动 3.性质：矢量性。 v0、v、a均为矢量, 一般规定 v0 的方向为正方向 1.公式： 速度与时间的关系 4.特殊情况： 当 v 0= 0 时 物体做初速度为零的匀加速直线运动 当 a = 0 时 物体做匀速直线运动 v = at v = v0 特 殊 情 况 5.“知三求一”的思想: 此公式中有四个物理量，知道其中三个就可求第四个物理量。 巩固提升 例2、汽车原来的速度是18m/s，在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，如图所示，求加速行驶了20s时汽车的速度。 解：由 知 c 二、速度与时间的关系 【例题】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6 m/s2。请问 ⑴汽车在10 s末的速度是多少？ ⑵汽车从开始刹车起5 s后的速度是多少？ 汽车运动过程分析： A B C 过程Ⅰ Δt1=10s 过程0 过程Ⅱ Δt2=10s 匀速 匀加速 匀减速 v0＝36 km/h ＝10 m/s a1 v0 v1 a2 v2 0 x 解： ⑴过程Ⅰ: 已知: v0＝10 m/s a= a1= 0.6 m/s2 t= Δt1=10s 求: v＝ v1＝? m/s v 汽车运动过程分析： A B C 过程Ⅰ Δt1=10s 过程0 过程Ⅱ Δt2=10s 匀速 匀加速 匀减速 v0＝36 km/h ＝10 m/s a1 v0 v1 a2 v2 0 x 解： ⑵过程Ⅱ: 已知: v0 ＝ v1＝16 m/s a= a2= -6 m/s2 t2=5s 求: v2＝? m/s v 求汽车从刹车停下来用了多少时间？ 所以汽车从开始刹车起5 s后的速度是0。 【例题】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6 m/s2。请问 ⑴汽车在10 s末的速度是多少？先 ⑵汽车从开始刹车起5 s后的速度是多少？ v/m·s-1 10 10 20 0 16 20 t/s 12.67 画出课本例题中从起始时刻起0～20 s汽车的v-t图像。 已知: v1＝16 m/s a2= -6 m/s2 v2＝0 求: t2=? s 汽车从开始刹车起2.67 s就停下来。 先求出汽车在过程Ⅱ中减速的时间 v = v0 + a t 1、只适用于匀变速直线运动 2、该式是矢量式（应用时要先规定正向）； 3、刹车问题要先判断停止时间(即首先求刹车时间)。 注意： 20 汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s时和6s时的速度各是多少？ 解：由题以初速度v0=20m/s的方向为正方向， 则加速度a=-4.0m/s2， 刹车至停止所需时间 t=（v﹣v0）/a=（0﹣20m/s）/（-4.0m/s2）=5s。 故刹车后3s时的速度v3=v0+at=20m/s-4.0m/s2×3s=8m/s 刹车后6s时汽车已停止运动，故v6=0 【针对练习】 21 练习3. 一质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速运动，经5 s后做匀速运动，最后2 s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是多大？减速运动时的加速度是多大？ 解：由 v=v0+at 知 vB=5m/s 由 知 vC=vB=5m/s c 二、速度与时间的关系 【预习巩固2】（多选）物体以10m/s的初速度冲上光滑斜面，已知物体在斜面上运动的加速度大小始终为5m/s2，方向沿斜面向下，当物体速度大小变为5m/s时，经历的时间可能为（　　） A．1s B．2s C．3s D．4s 解题步骤： ⑶运用公式求未知量，若所求量是矢量，要说明方向。 ⑴运动过程分析：画运动过程示意图，明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t。 ⑵规定正方向，确定各量的正负号，分析已知量和待求量； ⑷对计算结果和结论进行验算。 匀变速直线运动的速度与时间的关系 定义 匀变速直线运动 分类 速度与时间的关系 v=v0+at 加速度不变的直线运动 匀加速直线运动和匀减速直线运动 公式 适用 匀变速直线运动 课堂小结 如图是一个物体运动的v-t图象。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt'=Δt时，速度的变化量Δv' 和Δv总是相等吗？物体在做匀变速运动吗？ 速度越来越大，做加速度运动。 在相等的时间里，速度的变化量Δv'≠Δv。  物体的加速度逐渐减小，做非匀变速直线运动。  思考与讨论 图像分别如图中两条曲线所示，已知两车在 时刻并排行驶，则在 时间内（　　） A．甲车的加速度一直增大 B．乙车的加速度一直增大 C．甲车与乙车距离逐渐增大 D．甲车与乙车距离先增大后减小 6．甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上同向运动，其 如果将汽车的每档运动都视为匀变速直线运动，某次行车时，一档起步，起步后马上挂入二档，加速度为2m/s2，3s后挂入三档，再经过4s速度达到13m/s，随即挂入四档，加速度为1.5 m/s2，速度达到16 m/s时挂入五档，加速度为1m/s2。汽车运动过程示意图如图所示，若设在每一档汽车均做匀变速直线运动，换挡时间不计。则你能求出以下问题吗： ⑴汽车在三档时的加速度大小 ; ⑵汽车在四档行驶的时间 ; ⑶汽车挂上五档后再经过5s的速度大小。 c 多个过程的运动 ⑴汽车在三档时的加速度大小 ； ⑵汽车在四档行驶的时间 ； ⑶汽车挂上五档后再经过5s的速度大小。 （1）挂三档时汽车的速度：v1=a1t1=2×3=6m/s 挂三档时的加速度： （2）由速度公式可知，汽车在 四档的行驶时间： （3）汽车挂上五档后再过5s的速度： v4=v3+a4t4=（16+1×5）m/s=21m/s c 课外拓展 $