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的速度与时间关系，涵盖定义、分类、公式推导及应用。通过对比匀速直线运动v-t图像，结合上节小车实验提出倾斜直线问题，引导学生思考速度变化，搭建前后知识衔接的学习支架。 其亮点是以素养目标为引领，通过v-t图像构建运动模型推导公式（科学思维），结合汽车刹车、战斗机起飞等实例强化应用（物理观念）。含思维导图、微判断、情境探究等环节，助学生建立知识体系，提升解决实际问题能力，教师可直接用于教学，提高效率。

2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 素养目标 准确定位方向 1.知道匀变速直线运动的特点及分类。(物理观念) 2.根据图像构建匀变速直线运动模型并能得出速度与时间的关系式。(科学思维) 3.能应用匀变速直线运动的速度与时间的关系式或图像，分析和解决生产、生活中有关的实际问题。(科学思维) 已知：匀速直线运动的图像平行于时间轴； v/m·s-1 t/s O 思考：上节实验中，小车在重物牵引下运动的图像是一条倾斜的直线，小车的速度怎么变？ 一、匀变速直线运动 1.定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动叫匀变速直线运动。 2.特点： （1）加速度a 恒定不变（大小、方向都不变）； （2）v-t 图像是一条倾斜的直线。 3.分类： （1）匀加速直线运动：速度随时间均匀增大的直线运动； （2）匀减速直线运动：速度随时间均匀减小的直线运动。 二、速度与时间的关系 变形得： 5 对公式的理解 (1)公式的矢量性。 公式中的 v0、v、a 均为矢量，取v0方向为正方向时，a、v 符号意义如下表: 比较项 物理意义 匀加速直线运动 匀减速直线运动 v与v0方向相同 v与v0方向相反 (2)公式的两种特殊形式。 ① 当时，(匀速直线运动)。 ② 当时，(由静止开始的匀变速直线运动)。 (3)两个公式的比较。 虽然是由变形后得到的，但二者含义不同，是加速度的定义式，适用于所有变速运动，而仅适用于匀变速直线运动。 例1.一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。 （1）汽车在10s末的速度是多少？ （2）汽车从刹车到停下来用多长时间？ 答案： （1）汽车10s末的速度为16m/s （2）汽车从刹车到停下来要用2.67s 做加速度越来越小的变加速直线运动。 在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等吗? 物体在做匀加速运动吗? 变大 不相等，且变化越来越小 t1 t2 t3 t4 v1 v2 v3 v4 0 v t 物体运动的速度怎样变化? 思考与讨论： 9 微判断 (1)在中，必须规定正方向，式中的v、v0、a 才能取正、负号。（） 答案:√ (2)在匀变速直线运动中，习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向，表示做匀加速运动，表示做匀减速运动。(　　) 答案:√ 情境探究 提升关键能力 探究点一 公式的理解与应用 在风平浪静的海面上，有一战斗机要去执行一紧急飞行任务，已知战斗机的起飞速度为50 m/s(即战斗机安全起飞时所需的最小速度)，战斗机在跑道上加速时，可能产生的最大加速度为5 m/s2，跑道的长度经过计算只能让战斗机在这些条件下加速8 s。请探究分析：若航空母舰的弹射系统出了故障，无法在短时间内修复，则航空母舰静止时，战斗机能安全起飞吗? 答：战斗机8 s后所能达到的速度，由于该速度小于战斗机安全起飞所需的最小速度50 m/s，因此战斗机无法安全起飞。 角度一 匀变速直线运动的理解 【例1】 关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　) A. 匀变速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动 B. 匀减速直线运动的加速度一定为负 C. 匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的 D. 在匀减速直线运动中，速度和位移一定都随时间的增加而减小 答案:C [对点训练1]已知某物体做匀加速直线运动，以下说法错误的是(　　) A. 它的速度变化率不变 B. 它的加速度一定不为零 C. 它的加速度方向可能为负 D. 它的加速度和速度方向可能相反 答案:D 角度二 公式的理解与应用 【例2】 汽车以45 km/h的速度匀速行驶。 (1) 若汽车以0.6 m/s2的加速度加速，则10 s后速度能达到多少? (2) 若汽车刹车以0.6 m/s2的加速度减速，则10 s后速度能达到多少? (3) 若汽车刹车以3 m/s2的加速度减速，则10 s后速度为多少? 答案: (1) 18.5 m/s　(2) 6.5 m/s　(3) 0 [对点训练2]一辆公共汽车由静止出发做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2，6 s后改做匀速直线运动，快到下一站时关闭发动机做匀减速直线运动，再经过12 s停止。 (1)求汽车匀速行驶时的速度大小。 (2)求汽车关闭发动机后的加速度。 (3)汽车在匀速行驶的过程中突遇紧急情况，需要停车，若其刹车的加速度大小为4 m/s2，那么刹车后2 s和5 s的速度分别为多少? 答案:(1)12 m/s　(2)-1 m/s2，负号表示汽车加速度方向与运动方向相反　(3)4 m/s　0 典题例练 【例3】 (多选)某质点运动的速度随时间变化的图像如图所示。若该质点运动的初位置为坐标原点，则(　　) A.1~3 s内质点的速度变化比5~6 s内快 B. 第1 s末、第6 s末、第6.5 s末加速度的方向 均发生了变化 C. 0~6.5 s时间内，质点的运动方向发生了2次变化 D. 第7 s末质点的加速度方向为正 答案:CD [对点训练3]甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的图像如图所示。由此可知(　　) A. 甲和乙的初速度方向相同，大小之比为 B. 在时，两者的瞬时速度大小相等 C. 甲和乙的加速度方向相同，大小之比为 D. 甲和乙的加速度方向相反，大小之比为 答案:A 随堂训练 巩固学习成果 1.匀变速直线运动是(　　) A. 位移随时间均匀变化的运动 B. 加速度随时间均匀变化的运动 C. 速度随时间均匀变化的运动 D. 加速度的大小不变、方向可变化的直线运动 答案:C 2.对于运动学公式，下列说法正确的是(　　) A. 可以求出任意运动状态下物体的速度 B. 仅适用于匀变速直线运动 C. 物体的末速度一定大于物体的初速度 D. v和v0均只能取正值 答案:B 3.汽车以10 m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2，则刹车后4 s末汽车的速度为(　　) A. 18 m/s B. 2 m/s C. 6 m/s D. 0 答案:B 4.某课外活动小组测试遥控电动小车的性能，得到电动小车的图像如图，则该电动小车(　　) A.做往复运动 B.做匀速直线运动 C.和的平均速度相等 D.和的加速度相等 答案:C 5.沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路，某次试运行时最大速度达到了413.7km/h。沪杭高速列车在一次运行中由A站开往B站，A、B车站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从A车站出发，列车从启动至匀加速到100m/s，用了250s，在保持100m/s的速度匀速运动了10min后，列车匀减速运动，经过300 s后刚好停在B车站。 (1)求此高速列车启动、减速时的加速度。 (2)画出该高速列车运动的图像。 答案:(1)0.4 m/s2，方向与运动方向相同　0.33 m/s2，方向与运动方向相反　(2)见解析 Lavf59.6.100 $