2.1 匀变速直线运动的特点 导学案 -2026-2027学年高一上学期物理同步备课系列（粤教版必修第一册）

该高中物理导学案聚焦匀变速直线运动的特点，引导学生掌握其定义、速度特点（v-t图像为直线）及位移特点（连续相等时间内位移差相等）。通过知识回顾加速度、v-t图像、光电门测速度，衔接自主预习中伽利略的研究，为实验探究搭建学习支架。 此资料以实验探究为核心，通过“光电门测速度—描点作v-t图像—归纳规律”过程培养科学探究能力，结合数据处理与图像分析发展科学思维，强调判断依据的充分性渗透质疑创新，随堂检测联系实际问题，助力学生构建物理观念，提升学科核心素养。

第1节　匀变速直线运动的特点 导学案 　学习目标　 1．知道匀变速直线运动的定义——加速度恒定不变的变速直线运动。 2．经历“光电门测速度—描点作v-t图像—发现图线是直线”的探究过程，归纳出匀变速直线运动的速度特点。 3．知道匀变速直线运动的位移特点：在任意两个连续相等的时间内，位移之差相等。 4．能用这两个特点判断一个运动是不是匀变速直线运动，并说明判断的依据是否充分。 　学习重难点　 1．匀变速直线运动的速度特点与位移特点。（重点） 2．由实验数据描点、由图线归纳规律的研究方法。（重点） 3．位移特点只说明相邻两段之间的关系，据此判断“一定做匀加速运动”并不充分。（难点） 　知识回顾　 1．加速度是描述速度变化　快慢　的物理量，a＝　(vt−v0)/t　，它是　矢量　，方向与速度变化量Δv的方向相同。 2．在v-t图像中，图线的　斜率　表示加速度；图线越陡，加速度越　大　；图线是水平线时，加速度为　零　。 3．用光电门测瞬时速度：把挡光物体的宽度d除以遮光时间Δt，得到的是物体经过光电门时的　瞬时速度　。本节的小球直径就相当于挡光的宽度。 　自主预习　 1．伽利略经过大量实验研究后认为：从静止开始，在相同的时间内，速度变化　相同　的运动是最简单的变速直线运动。 2．　加速度恒定　不变的变速直线运动，叫作匀变速直线运动。 3．速度特点：做匀变速直线运动的物体，在相等时间内的速度变化　相等　，加速度　恒定　。 4．匀变速直线运动的v-t图像是一条　倾斜的直线　。 5．位移特点：做匀变速直线运动的物体，在任意两个　连续相等　的时间内，位移之差是　相等　的。 6．加速度的方向与速度的方向相同时，物体做　匀加速　直线运动；方向相反时，做　匀减速　直线运动。 　课堂探究　 一、匀变速直线运动的速度特点 【实验与探究】将直径D＝0.02 m的小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，小球沿着粗糙程度均匀的倾斜直槽向下滚动，依次通过光电门B、C，两个光电门都接在数字计时器上。 图2-1-1　探究小球沿倾斜直槽运动的速度变化特点 【实验前的三个问题】 （1）如何测量小球经过光电门B、C的瞬时速度？——小球挡住光线的宽度就是它的　直径　D，用D除以计时器显示的　遮光时间　即可。 （2）如何计算小球在B、C之间的平均速度？——用B、C之间的　位移　除以小球通过这段距离所用的　时间　。 （3）需要测量和记录哪些数据？——小球的直径D、小球经过B与C的　遮光时间　、B与C之间的　位移　和　时间　。 【数据记录】 保持A、B的位置不变，只改变光电门C的位置，重复测量五次，把数据填入下表（小球直径D＝0.02 m）。 项　目 1 2 3 4 5 小球经过光电门B的遮光时间t1/s 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 小球经过光电门B的瞬时速度v1/(m/s) 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 小球经过光电门C的遮光时间t2/s 0.0333 0.0250 0.0200 0.0167 0.0143 小球经过光电门C的瞬时速度v2/(m/s) 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 小球经过两个光电门之间的位移s/m 0.125 0.300 0.525 0.800 1.125 小球经过两个光电门之间的时间t/s 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 以小球经过两个光电门之间的时间t为横轴、小球经过光电门的速度v为纵轴，把表中的各组数据描在坐标系里（t＝0对应的点就是小球经过B时的速度v1）。 图2-1-2　小球运动的v-t图像 结论 1．由图像可知，各点可以大致拟合成一条　直线　，这说明小球在倾斜直槽内运动时，速度随时间　均匀地变化　，即在相等时间内速度的变化　相等　。 2．再由加速度的定义式a＝(vt−v0)/t可知，小球在倾斜直槽内的加速度　不变　。 3．物理学上，把　加速度恒定不变　的变速直线运动叫作匀变速直线运动。它的速度特点是：在相等时间内的速度变化　相等　，加速度　恒定　。 采集实验数据并在直角坐标系中进行描点，研究这些点所组成的图线从而发现规律，是科学探究的基本方法之一。 二、匀变速直线运动的位移特点 上面的实验已经表明，小球在倾斜直槽内的运动是匀变速直线运动。下面用同一装置研究它的位移特点：让小球仍从紧靠支架A的位置由静止释放，用频闪照相机对小球的运动拍照。 图2-1-3　研究小球沿倾斜直槽运动的位移变化特点 【观察与思考】 根据图中对应刻度上的示数，选取连续的几段，对位移的变化进行研究，可以发现什么规律？ （1）每一相等时间内的位移　不相等　，而且在不断　增加　，即s1　＜　s2　＜　s3　＜　s4　＜　s5。 （2）但每一连续相等时间内增加的位移是　相等　的，即Δs1＝Δs2＝Δs3＝Δs4。把五段位移左端对齐排在一起，每一段比上一段多出的那一截长度　相同　。 结论 匀变速直线运动的位移特点：做匀变速直线运动的物体，在任意两个　连续相等　的时间内的位移之差是　相等　的。 三、用两个特点判断运动 【思考与讨论】 某人观察一个物体做直线运动，记录的数据如下表。他据此判断该物体“一定做匀加速直线运动”，这个判断是否正确？ 时间t/s 第1 s内 第2 s内 第3 s内 第4 s内 位移s/m 2 6 10 14 （1）相邻两段位移之差Δs＝　4　m，各段的差确实　相等　，符合匀变速直线运动的位移特点。 （2）但这个判断　不正确　。表中给出的只是每1 s内的总位移，至于每1 s　内部　物体是怎样运动的，数据里看不出来——它完全可能忽快忽慢，只要每秒的总位移凑成2、6、10、14 m即可。 （3）要确认它是匀变速直线运动，还需要把时间间隔取得更　小　些，或者直接考察它的v-t图像是不是一条　直线　。 【匀速与匀变速的对照】 匀速直线运动与匀变速直线运动的v-t图像 匀速直线运动的v-t图像是一条　水平　线，速度　不变　，加速度为　零　；匀变速直线运动的v-t图像是一条　倾斜的直线　，速度　均匀变化　，加速度　恒定　但不为零。 注意：“匀变速”变的是速度，不变的是加速度。说“加速度均匀增加的运动是匀变速直线运动”是错的——加速度一旦在变，运动就不再是匀变速的了。 　随堂检测　 1．商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设门的最大速度为，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为，且时间相等，均为2s，根据 可得 则加速度 故选C。 2．如图所示，一个人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第内、第内、第内、第内通过的位移分别为、、、，则（　　）    A．她一定是在做匀加速直线运动 B．她在第内的平均速度为 C．她在末的速度为 D．她在前内的平均速度为 【答案】B 【详解】AC．由题意无法确定她在每一秒内做何种运动，所以她不一定是在做匀加速直线运动，则无法得到她在末的速度，故AC错误； B．她在第内的平均速度为 故B正确； D．她在前内的平均速度为 故D错误。 故选B。 3．下图表示物体做匀变速直线运动的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中速度保持不变，为匀速直线运动，故A不符合题意； B．图中速度随着时间均匀减小，为匀减速直线运动，故B符合题意； CD．图中位移随着时间均匀增大或减小，速度保持不变，为匀速直线运动，故CD不符合题意。 故选B。 　课堂小结　 定义：加速度恒定不变的变速直线运动叫匀变速直线运动。加速度与速度同向时是匀加速，反向时是匀减速。 速度特点：相等时间内速度的变化相等，加速度恒定，v-t图像是一条倾斜的直线。 位移特点：任意两个连续相等的时间内，位移之差相等。 方法：用光电门测两点的瞬时速度，改变其中一个光电门的位置得到多组数据，描点作图后由图线的形状归纳规律。 易错：①“匀变速”是加速度不变，不是加速度均匀变化；②匀减速的加速度大小不变，不是加速度在减小；③几段位移差相等只能说明这几段之间符合位移特点，推不出每一段内部也是匀变速的。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节　匀变速直线运动的特点 导学案 　学习目标　 1．知道匀变速直线运动的定义——加速度恒定不变的变速直线运动。 2．经历“光电门测速度—描点作v-t图像—发现图线是直线”的探究过程，归纳出匀变速直线运动的速度特点。 3．知道匀变速直线运动的位移特点：在任意两个连续相等的时间内，位移之差相等。 4．能用这两个特点判断一个运动是不是匀变速直线运动，并说明判断的依据是否充分。 　学习重难点　 1．匀变速直线运动的速度特点与位移特点。（重点） 2．由实验数据描点、由图线归纳规律的研究方法。（重点） 3．位移特点只说明相邻两段之间的关系，据此判断“一定做匀加速运动”并不充分。（难点） 　知识回顾　 1．加速度是描述速度变化　　　的物理量，a＝　　　　　，它是　　　，方向与速度变化量Δv的方向相同。 2．在v-t图像中，图线的　　　表示加速度；图线越陡，加速度越　　；图线是水平线时，加速度为　　。 3．用光电门测瞬时速度：把挡光物体的宽度d除以遮光时间Δt，得到的是物体经过光电门时的　　　　。本节的小球直径就相当于挡光的宽度。 　自主预习　 1．伽利略经过大量实验研究后认为：从静止开始，在相同的时间内，速度变化　　　的运动是最简单的变速直线运动。 2．　　　　　　不变的变速直线运动，叫作匀变速直线运动。 3．速度特点：做匀变速直线运动的物体，在相等时间内的速度变化　　　，加速度　　　。 4．匀变速直线运动的v-t图像是一条　　　　。 5．位移特点：做匀变速直线运动的物体，在任意两个　　　　　　的时间内，位移之差是　　　的。 6．加速度的方向与速度的方向相同时，物体做　　　　直线运动；方向相反时，做　　　　直线运动。 　课堂探究　 一、匀变速直线运动的速度特点 【实验与探究】将直径D＝0.02 m的小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，小球沿着粗糙程度均匀的倾斜直槽向下滚动，依次通过光电门B、C，两个光电门都接在数字计时器上。 图2-1-1　探究小球沿倾斜直槽运动的速度变化特点 【实验前的三个问题】 （1）如何测量小球经过光电门B、C的瞬时速度？——小球挡住光线的宽度就是它的　　　D，用D除以计时器显示的　　　　即可。 （2）如何计算小球在B、C之间的平均速度？——用B、C之间的　　　除以小球通过这段距离所用的　　　。 （3）需要测量和记录哪些数据？——小球的直径D、小球经过B与C的　　　　、B与C之间的　　　和　　　。 【数据记录】 保持A、B的位置不变，只改变光电门C的位置，重复测量五次，把数据填入下表（小球直径D＝0.02 m）。 项　目 1 2 3 4 5 小球经过光电门B的遮光时间t1/s 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 小球经过光电门B的瞬时速度v1/(m/s) 小球经过光电门C的遮光时间t2/s 0.0333 0.0250 0.0200 0.0167 0.0143 小球经过光电门C的瞬时速度v2/(m/s) 小球经过两个光电门之间的位移s/m 0.125 0.300 0.525 0.800 1.125 小球经过两个光电门之间的时间t/s 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 以小球经过两个光电门之间的时间t为横轴、小球经过光电门的速度v为纵轴，把表中的各组数据描在坐标系里（t＝0对应的点就是小球经过B时的速度v1）。 图2-1-2　小球运动的v-t图像 结论 1．由图像可知，各点可以大致拟合成一条　　　，这说明小球在倾斜直槽内运动时，速度随时间　　　　，即在相等时间内速度的变化　　　。 2．再由加速度的定义式a＝(vt−v0)/t可知，小球在倾斜直槽内的加速度　　　。 3．物理学上，把　　　　　　的变速直线运动叫作匀变速直线运动。它的速度特点是：在相等时间内的速度变化　　　，加速度　　　。 采集实验数据并在直角坐标系中进行描点，研究这些点所组成的图线从而发现规律，是科学探究的基本方法之一。 二、匀变速直线运动的位移特点 上面的实验已经表明，小球在倾斜直槽内的运动是匀变速直线运动。下面用同一装置研究它的位移特点：让小球仍从紧靠支架A的位置由静止释放，用频闪照相机对小球的运动拍照。 图2-1-3　研究小球沿倾斜直槽运动的位移变化特点 【观察与思考】 根据图中对应刻度上的示数，选取连续的几段，对位移的变化进行研究，可以发现什么规律？ （1）每一相等时间内的位移　　　，而且在不断　　，即s1　　s2　　s3　　s4　　s5。 （2）但每一连续相等时间内增加的位移是　　　的，即Δs1＝Δs2＝Δs3＝Δs4。把五段位移左端对齐排在一起，每一段比上一段多出的那一截长度　　　。 结论 匀变速直线运动的位移特点：做匀变速直线运动的物体，在任意两个　　　　　　的时间内的位移之差是　　　的。 三、用两个特点判断运动 【思考与讨论】 某人观察一个物体做直线运动，记录的数据如下表。他据此判断该物体“一定做匀加速直线运动”，这个判断是否正确？ 时间t/s 第1 s内 第2 s内 第3 s内 第4 s内 位移s/m 2 6 10 14 （1）相邻两段位移之差Δs＝　　m，各段的差确实　　　，符合匀变速直线运动的位移特点。 （2）但这个判断　　　。表中给出的只是每1 s内的总位移，至于每1 s　　　物体是怎样运动的，数据里看不出来——它完全可能忽快忽慢，只要每秒的总位移凑成2、6、10、14 m即可。 （3）要确认它是匀变速直线运动，还需要把时间间隔取得更　　些，或者直接考察它的v-t图像是不是一条　　　。 【匀速与匀变速的对照】 匀速直线运动与匀变速直线运动的v-t图像 匀速直线运动的v-t图像是一条　　　线，速度　　　，加速度为　　；匀变速直线运动的v-t图像是一条　　　　，速度　　　　，加速度　　　但不为零。 注意：“匀变速”变的是速度，不变的是加速度。说“加速度均匀增加的运动是匀变速直线运动”是错的——加速度一旦在变，运动就不再是匀变速的了。 　随堂检测　 1．商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，一个人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第内、第内、第内、第内通过的位移分别为、、、，则（　　）    A．她一定是在做匀加速直线运动 B．她在第内的平均速度为 C．她在末的速度为 D．她在前内的平均速度为 3．下图表示物体做匀变速直线运动的是（　　） A． B． C． D． 　课堂小结　 定义：加速度恒定不变的变速直线运动叫匀变速直线运动。加速度与速度同向时是匀加速，反向时是匀减速。 速度特点：相等时间内速度的变化相等，加速度恒定，v-t图像是一条倾斜的直线。 位移特点：任意两个连续相等的时间内，位移之差相等。 方法：用光电门测两点的瞬时速度，改变其中一个光电门的位置得到多组数据，描点作图后由图线的形状归纳规律。 易错：①“匀变速”是加速度不变，不是加速度均匀变化；②匀减速的加速度大小不变，不是加速度在减小；③几段位移差相等只能说明这几段之间符合位移特点，推不出每一段内部也是匀变速的。 学科网（北京）股份有限公司 $