高一物理匀变速直线运动的速度与时间的关系3
新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究3匀变速直线运动的位移与时间的关系课件新人教版必修第一册
活动 5：若已知匀变速直线运动的初速度 v0、加速度 a，如何推导出位 移 x 与时间 t 的关系式？
提示：根据梯形面积公式可知，x＝12(v0＋v)t，将 v＝v0＋at 代入，可得 x＝v0t＋12at2。
1．位移与面积的关系 匀变速直线运动 v-t 图像与时间轴所围成的“梯形面积”等于“位 移”。
[答案] (1)17.25 m
(2)该同学在第 3 s 内的位移大小。
[规范解答] (2)同理，前 2 s 内该同学的位移： x2＝v0t2＋12at22＝5×2 m＋12×0.5×22 m＝11 m。 因此，第 3 s 内的位移 x＝x3－x2＝17.25 m－11 m＝6.25 m。 [答案] (2)6.25 m
提示：根据活动 1 的结论，图丙中各个小矩形的面积之和表示各段位移 之和，可近似表示图乙中物体做匀变速直线运动的位移。
活动 4：如图丁所示，将图乙的运动划分为更多的小段，对比图丁和图 丙，分析活动 2 的猜想是否正确。
提示：通过对比图丁和图丙可知，图丁中小矩形的面积之和比图丙中小 矩形的面积之和能更精确地表示图乙所示匀变速直线运动的位移，即小矩形 越窄，多个小矩形的面积之和越接近物体的位移。如果把整个运动过程分割 得非常细，很多小矩形的面积之和就能非常精确地代表物体的位移，这些小 矩形合在一起便形成了图乙中的梯形，所以活动 2 的猜想正确。
(2)公式特点 ①公式 x＝v0t＋12at2 是位移公式，而不是路程公式。利用该公式求的是 位移，而不是路程，只有在单方向直线运动中，所求的位移大小才等于路程。 ②矢量性：位移公式为矢量式，该公式中除 t 外各量均为矢量，注意其 方向。x、a、v0 必须选取统一的正方向，一般选取初速度的方向为正方向。 若取初速度方向为正方向，其情况列表如下。
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系—人教版(2019)高中物理必修第一册学案
2．匀变速直线运动的速度与时间的关系目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】1．知道匀变速直线运动的特点及分类。
2．理解匀变速直线运动的v－t图像特点。
3．理解匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决匀变速直线运动问题。
【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知知识点1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．分类(1)匀加速直线运动：物体的速度随时间__均匀增加__的变速直线运动。
(2)匀减速直线运动：物体的速度随时间__均匀减小__的变速直线运动。
知识点2直线运动的v－t图像1．匀速直线运动的速度—时间图像是一条平行于时间坐标轴的直线(如图所示)2．匀变速直线运动的速度—时间图像如下图所示，匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线，直线a反映了速度随时间是__均匀增加__的，即是匀加速直线运动的图像；直线b反映了速度随时间是__均匀减小__的，即是匀减速直线运动的图像。
知识点 3 速度与时间的关系式 1．速度公式：v ＝__v 0＋at __。
2．对公式的理解：做匀变速直线运动的物体，在t 时刻的速度v 等于物体在开始时刻的__速度v 0__加上在整个过程中速度的__变化量at __。
预习自测『判一判』(1)加速度不变的运动就是匀变速直线运动。
( × ) (2)匀变速直线运动的加速度不变。
( √ )(3)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动。
( × ) (4)匀变速直线运动的v －t 图像是一条倾斜直线。
( √ ) (5)公式v ＝v 0＋at 适用于任何做直线运动的物体。
( × )(6)公式v ＝v 0＋at 既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动。
( √ ) 『选一选』2019年12月17日，中国首艘国产航母“山东舰”正式入列，标志着中国海军正式进入双航母时代。
在“山东舰”上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“歼－15”型战斗机在跑道上加速时产生的最大加速度为6.0 m /s 2，起飞的最小速度是 70 m/s ，弹射系统能够使飞机所具有的最大速度为40 m/s ，则飞机起飞需要加速的时间是( C )A ．3 sB ．4 sC ．5 sD ．6 s解析：由v t ＝v 0＋at 得t ＝v t －v 0a ＝70－406s ＝5 s 。
匀变速直线运动的位移与时间的关系+课件高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
示．试求出它在前2 s内的位移，后2 s内
的位移，前4s内的位移，前4s内的路程。
v/m·s-1
5
S=5m+5m=10m
5m
2
-5
4
t/s
-5m
0
二、匀变速直线运动的位移
由图可知梯形的面积：S梯形=
v/（m∙s-1）
0
1
即位移： =
0 +
2
V
V0
（+）×
动,此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少?
(1)
a= 25m/s2
v0 =10m/s t=2.4s
/
x=？
解:以飞机行驶方向为正方向
已知匀加速的 =10m/s, a= 25m/s2,t=2.4s
根据 =
1
0 + 2 得：
2
1
= 10 × 2.4 + × 25 × 2.42
t
0 t1 t2 t3t4 t5t6 t t
t
样呢？
7
较精确地表示位移
二、匀变速直线运动的位移
V
如果把整个运动过程分割
V
得非常非常细，很多很多小矩
形的面积之和就能非常精确地
代表物体的位移了。这是物理
V0
0
t t
上常用的微元法。
结论：匀变速直线运动的位移仍可用图线
与坐标轴所围的面积表示。
知识运用
练习1.一质点以一定初速度沿竖直方向抛
a= 1m/s2
v0 =？
t=10s
x=180m
/
解：以汽车运动的初速v0为正方向
根据题意已知x=180m，t=10s, a= 1m/s2
高一物理练习题【匀变速直线运动的速度与时间的关系】
高一物理练习题【匀变速直线运动的速度与时间的关系】[A组基础达标练]1．对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v＝v0＋at，以下理解正确的是()A．v0是时间间隔t开始的速度，v是时间间隔t内的平均速度B．v一定大于v0C．在时间间隔t内，at可以是速度的增加量，也可以是速度的减少量，以初速度方向为正方向时，在匀加速直线运动中at为正值，在匀减速直线运动中at为负值D．a与匀变速直线运动的v-t图像的倾斜程度无关解析：v0、v都是瞬时速度，at是速度的变化量，A错误；在匀加速直线运动中v>v0，在匀减速直线运动中v<v0，B错误；在v-t图像中，v-t图像的斜率表示加速度，D错误。
答案：C2．如图所示为我国的“和谐号”列车，“和谐号”到某站时匀减速进站，停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站。
在如图所示的四个v-t图像中，正确描述了“和谐号”运动情况的是()解析：进站速度均匀减小，出站速度均匀增大，故A、D错误；进站、出站的运动方向相同，故B正确，C错误。
答案：B3．一辆沿直线匀加速行驶的汽车，经过路旁的两根电线杆共用5 s时间，汽车的加速度为2 m/s2，它经过第二根电线杆时的速度是15 m/s，则汽车经过第一根电线杆的速度为()A．2 m/s B．10 m/sC．2.5 m/s D．5 m/s解析：汽车沿直线匀加速行驶，加速度为2 m/s2，经过第二根电线杆时的速度是15 m/s，用时5 s，根据速度与时间的关系式v＝v0＋at得v0＝v－at＝(15－2×5) m/s＝5 m/s，D正确。
答案：D4．(多选)2021年10月14日，我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。
假若某段时间内火箭速度的变化规律为v ＝(8t＋16) m/s，由此可知这段时间内()A．火箭的初速度为8 m/sB．火箭的加速度为16 m/s2C．在3 s末，火箭的瞬时速度为40 m/sD．火箭做匀加速直线运动解析：在这段时间内，由速度的表达式可知，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，选项D正确；由匀变速直线运动的速度公式v＝v0＋at知，这段时间内火箭的初速度v0＝16 m/s，加速度a＝8 m/s2，选项A、B错误；将时间t＝3 s代入得v3＝40 m/s，选项C正确。
第2节 匀变速直线运动速度与时间的关系
第2节匀变速直线运动速度与时间的关系学习目标要求核心素养和关键能力1.能够根据加速度表达式推导得出速度与时间的关系式，并会应用此公式进行相关计算。
2.理解运动图像的物理意义及其应用。
1.科学探究经历探究匀变速直线运动的速度公式的推导过程，体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用。
2.关键能力利用数学思想和方法解决物理问题的能力。
匀变速直线运动速度与时间的关系1.关系式：v t＝v0＋at。
2.物理意义：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度v t等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at。
3.各个量的含义【想一想】速度公式v t＝v0＋at和加速度定义式a＝v t－v0t适用条件有何不同？提示速度公式v t＝v0＋at只适用于匀变速直线运动。
加速度定义式a＝v t－v0t可适用于任何运动。
探究1匀变速直线运动的速度与时间的关系■情境导入观察图甲和图乙，可知匀变速直线运动的v －t 图像与我们在数学里学的一次函数图像类似，类比一次函数的表达式，写出速度与时间的关系式，由此可看出速度v 与时间t 存在什么关系？提示 根据一次函数的一般表达式y ＝kx ＋b ，可知匀变速直线运动的速度与时间的关系式为v t ＝v 0＋at ，速度v t 与时间t 存在一次函数关系。
■归纳拓展1.推导过程：对于匀变速直线运动，速度变化量Δv ＝v t －v 0，由加速度的定义式a ＝ΔvΔt ，变形得v t ＝v 0＋at 。
2.对速度公式的理解(1)速度公式中，末速度v t 是时间t 的一次函数，其v －t 图线是一条倾斜的直线，斜率表示加速度a ，纵轴截距表示初速度v 0。
(2)速度公式既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动。
(3)此公式中有四个物理量，知道其中三个就可以求第四个物理量。
3.公式的矢量性(1)公式v t ＝v 0＋at 中的v 0、v t 、a 均为矢量，应用公式解题时，首先应先选取正方向。
匀变速直线运动的速度与时间,位移与时间关系
二、匀变速直线运动的位移 1．位移在v－t图象中的表示：做匀变速直线 运动的物体的位移对应着v－t图象中的图线 和_______ 时间轴 包围的面积．如右图所示，在0～t 时间内的位移大小等于_____ 梯形 的面积．
一、由速度图象求匀变速直线运动的位移
由上图可知匀变速直线运动，运用“无限分割、 逐步逼近”的微分思想可得：匀变速直线运动的 位移也对应着 v－t 图线和时间轴所包围的图形 “面积”．速度图线和时间轴所包围的梯形“面 1 积”为 S＝ (OC＋AB)×OA 与之对应的物体的位 2 1 移 x＝ (v0＋v)t. 2
答案： (1)17.25 m (2)6.25 m
用v－t图象分析问题 某一做直线运动的物体 的 v－t 图象如右图所示，根据 图象求： (1)物体距出发点的最远距离． (2)前 4 s 内物体的位移． (3)前 4 s 内通过的路程．
解析： (1)物体距出发点最远的距离 1 1 xm＝ v1t＝ ×4×3 m＝6 m. 2 2 (2)前 4 s 内的位移 1 1 1 1 x＝x1－x2＝ v1t－ v2t′＝ ×4×3 m－ ×2×1 2 2 2 2 m＝5 m. (3)前 4 s 内通过的路程 1 1 1 1 x＝x1＋x2＝ v1t＋ v2t′＝ ×4×3 m＋ ×2×1 2 2 2 2 m＝7 m.
1 2 3．公式 x＝v0t＋ at 是匀变速直线运动的位移公 2 式而不是路程公式，利用该公式计算出的是位移 而不是路程．只有在物体做单方向直线运动时， 位移的大小才等于路程．
一物体做匀变速直线运动，初速度为v0＝2 m/s，加速度a＝－2 m/s2，则经过2 s后，物体 的速度和位移为( ) A．－2 m/s,1 m B．2 m/s，－1 mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC．2 m/s,0 m D．－2 m/s,0 m
匀变速直线运动的速度和时间的关系教案教学设计
一、3.经历速度公式的推导，能够应用速度与时间的关系式，运用数学知识解决物理问题，体验从实验得出规律的一般性过程。
情感态度与价值观1.通过小组探究实验，培养学生对知识的探究能力以及团结协作的精神。
2.在教学中注重严谨的科学推导过程，培养学生实事求是的科学态度，形成良好的学习态度以及树立正确的人生观。
3.将所学知识与实际生活相联系，增强学生的学习动力和兴趣。
教学重点与难点重点1.匀变速直线运动的t-υ图象,概念和特点。
2.匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v+ at,并会应用它进行计算。
难点1.理解图像的物理意义，会用图像分析问题。
2.应用t-υ图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。
3.对公式的运用。
教具、媒体、资源、环境多媒体仪器及教学课件、作图坐标纸。
教与学的过程设计教学环节教师教授活动学生学习活动设计意图新课引入1我们上节课探究了小车的运动情况，描绘了小车速度与时间的图像。
下面我们先回忆下实验的仪器、过程以及得到的图像。
2.播放多媒体，观看上节实验过程。
并让一名学生上黑板画出所得的图像。
认真思考上节所学知识并积极回答问题。
观看多媒体，填补自己知识上的缺陷，在坐标纸上画出图像实验所得的图像，对上节知识得到深化。
通过检复，对以前的知识得到深化，进而引入本节知识的学习，充分体现学科内部小节之间的联系。
通过观看视频调动起学生的学习积极性，新课教学线运动很少，但我们可以将一些例子视为匀变速直线运动。
总结：子弹在枪口内运动;竖直上抛运动；火车、汽车在启动后的一段时间内的运动等等。
七.随堂训练：1.汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少？2.某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？3.某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是6m/s2，求汽车5s末的速度。
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理高一物理
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。
2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。
三、实验步骤1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。
4.换上新纸带，重复实验两次。
5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。
四、数据处理1.纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。
(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。
(4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3…2.瞬时速度的计算瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T。
3.画出小车的v －t 图像(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。
高一物理匀变速直线运动的速度公式和位移公式(PPT课件)
高一物理匀变速直线运动的速度公式和位移公式
图1
图2
(3)v－t图线的倾斜程度，即斜率表示物体的加
高一物理匀变速直线线运动位移公式的理解和应用 典例3 一个滑雪的人，从85米长的山坡上匀变速滑
下，初速度是1.8 m/s，末速度是5.0 m/s，他通过这 段山坡需要多长时间？ 思路点拨 分析本题要按以下的思路： (1)此人的运动可当成哪一种匀变速运动？ (2)你认为所给的已知条件可等效为匀变速直线运动的 哪些物理量？ (3)要求得时间t，你准备用什么方法？
(2)公式为矢量式，它对匀减速运动也成立，取初 速度方向为正方向，当物体做加速运动时，a取 正值，当物体做减速运动时，a取负值． (3)当v0＝0时，公式简化为：s＝ 12at2 . (4)推导匀变速直线运动的位移公式可用微元法．
高一物理匀变速直线运动的速度公式和位移公式
6．匀变速直线运动中，连续相等的时间内的位移差 恒定 ．
解析 虽然单位时间内速度的变化量是相等的，但运 动过程中某些时刻的速度不能确定，而匀变速直线运 动是在任意相等时间内速度的变化都相等，所以对物 体的运动性质不能确定，可能是匀变速直线运动，也 可能是非匀变速直线运动． 答案 D
高一物理匀变速直线运动的速度公式和位移公式
二、速度公式矢量性的应用
典例2 如图3所示，小球以v0＝6 m/s 的速度从中间滑上光滑的足够长斜
高一物理匀变速直线运动的速度公式和位移公式
解析 滑雪的人做匀加速直线运动，由vt＝v0＋at可 得at＝vt－v0，代入s＝v0t＋12at2中，得 s＝v0t＋12(vt－v0)t＝12(vt＋v0)t 所以t＝v02＋s vt＝12.×8＋855 s＝25 s. 答案 25 s
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系(同步练习)(附答案)—高一上学期物理必修第一册
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系（同步练习）一、选择题1.对匀变速直线运动的理解，下列说法正确的是()A．匀变速直线运动是速度越来越大的运动B．匀变速直线运动是在任意相等的时间内速度变化相等的运动C．匀变速直线运动是速度保持不变的运动D．匀变速直线运动的v-t图像是一条过原点倾斜的直线2.质点沿x轴运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示，已知t＝0时刻质点速度方向沿x 轴正方向，t2－t1＝t3－t2。
则下列说法正确的是()A.t2时刻质点的速度和加速度均为零B.t2时刻质点即将向x轴负方向运动C.质点在t1时刻和t3时刻的速度相同D.质点在t1时刻和t3时刻的加速度大小相等、方向相反3.一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的v-t图像如图所示。
下列说法正确的是()A．物体0～1 s内做匀加速直线运动B．物体2～3 s内向下运动C．物体0～1 s内的加速度方向与2～3 s内的加速度方向相反D．物体0～1 s内的平均速度与2～3 s内的平均速度相等4.一物体静止在光滑的水平桌面上，现对其施加一水平外力，使它沿水平桌面做直线运动，该物体的v-t图像如图所示，根据图像，下列说法正确的是()A.0～6 s内物体运动的加速度始终没有改变B.2～3 s内物体做减速运动C.第1 s末物体的速度改变方向D.1.5 s末和2.5 s末两个时刻物体的加速度相同5.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，它在第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬时速度之比是()A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．12∶22∶32D．1∶3∶56.一物体做匀变速直线运动，初速度为2 m/s，加速度大小为1 m/s2，则经1 s后，其末速度()A．一定为3 m/s B．一定为1 m/sC．可能为1 m/s D．不可能为1 m/s7.下列说法正确的是()A．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动B．若物体的加速度均匀减小，则物体做匀减速直线运动C．若物体加速度与其速度方向相反，则物体做减速直线运动D．若沿直线运动的物体在任意的相等时间间隔内位移相同，则物体做匀变速直线运动8.下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是()A．物体在一条直线上运动，若在相等的时间内通过的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动B．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C．匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D．匀变速直线运动的加速度是一个恒量9.如图所示为甲、乙两质点的v-t图像．对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是()A．质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反B．质点甲、乙的速度相同C．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同D．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大10.(多选)下列四个选项中的图像表示物体做匀加速直线运动的是()11.(多选)(2022·山东泰安高一阶段检测)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v-t图像如图所示，下列判断正确的是()A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．两物体两次速度相同的时刻分别在1 s末和4 s 末C．乙在前2 s内做匀加速直线运动，2 s后做匀减速直线运动D．2 s后，甲、乙两物体的速度方向相反12.A、B是做匀变速直线运动的两个物体，其速度—时间图像如图所示，则以下说法错误的是()A．A做初速度v0＝2 m/s，加速度a＝1 m/s2的匀加速直线运动B．4 s后，B沿反方向做匀减速运动C．t＝1 s时，A的速度大小为3 m/s，方向沿正方向D．t＝6 s时，B的速度大小为4 m/s，方向沿负方向13.(多选)(2022·广东新兴一中月考)跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机离地面某一高度静止于空中时，运动员离开飞机自由下落，运动一段时间后打开降落伞，打开伞后运动员以5 m/s2的加速度匀减速下降，则在运动员减速下降的任一秒内()A.这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/sB.这一秒末的速度是前一秒末的速度的1 5C.这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/sD.这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s二、非选择题14.汽车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使汽车匀减速前进，当车速减到2 m/s时，交通灯转为绿色，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间，加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原来速度的过程用了12 s。