一、C919和小车
小车加速:v-t 图是斜的。
一条平,一条斜。区别在"加速度"。
(2026-10-11晚上10:20。窗外的路灯刚亮,橘色的,照在小区草坪上。)
2026年11月2日,星期一,上午第二节。高一(3)班教室。
物理老师打开投影仪。
屏幕上出现了一张照片:一架白色的大飞机,机头微微上仰,正在云层间飞行。机身侧面印着三个字母——C919。
"这是国产大飞机。"老师说,"2023年5月28日,它第一次商业载客飞行,从上海虹桥到北京首都。"
"它平稳飞行的时候,速度是多少?"
"差不多900公里每小时。"后排有人说。
"对。而且它是匀速的。"老师说,"如果画 v-t 图——"
他在黑板上画了一条横线,旁边标了 v₀。"一条平行于时间轴的直线。速度不变。"
然后他切了下一张幻灯片。屏幕上出现的是上节课那个实验的 v-t 图像——小车在重物牵引下,数据点连成一条倾斜的直线。
"这张图,跟 C919 的图,有什么不同?"
小理盯着看。
一个是平的。一个是斜的。
"平的说明速度不变。"他说,"斜的说明速度在变。"
"那速度在怎么变?"
"在增加。"
"什么在'增加'?是速度的大小,还是速度变化的快慢?"
小理愣了一下。
"速度变化的快慢。"他说,"因为图是一条直线。斜率不变。"
"对。"老师说,"斜率不变,说明加速度不变。"
"加速度不变的直线运动,叫匀变速直线运动。"
小理在笔记本上写了六个字:"加速度,不变。"
然后他补了一句:
"v-t 图是一条倾斜的直线——这是匀变速直线运动的'形状'。"
……一个概念,一句定义,一个图像。三样东西,其实是一个东西。
往上斜,匀加速;往下斜,匀减速。
分类的标准,是 a 与 v 的方向。
① 定义:沿一条直线,加速度不变的运动
② 特点:a 恒定不变;v-t 图像是一条倾斜的直线
③ 斜率的物理意义:代表加速度 a
④ 分类:
匀加速:a 与 v 同向,v 均匀增加
匀减速:a 与 v 反向,v 均匀减小
斜率不变加速度。
斜上加速斜下减,
看的是 a 和 v 的方向。
- 人民教育出版社课程教材研究所.《普通高中教科书·物理·必修第一册》第二章第2节「匀变速直线运动的速度与时间的关系」. 人民教育出版社, 2019: 47-49.
- 中华人民共和国教育部.《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》. 人民教育出版社, 2020: 15-18.
二、三角和折线
折线过横轴——看着复杂,却是匀变速。
区别不在"速度方向变没变",在"加速度变没变"。
(一个概念,要靠反例才立得住。)
(10:52。走廊里有拖拽书包的声音。放学的低年级学生在往外走。)
2026年11月2日,星期一,上午第二节。高一(3)班教室。
老师在黑板上画了两张图。
第一张:一个三角形。速度从0涨到最大,再回到0。在2t时间里,速度的方向没变——都是正的。
"这个物体,"老师说,"在2t时间里,速度大小都是均匀变化的。你们说,它做的是匀变速直线运动吗?"
全班一半说"是",一半说"不是"。
小理觉得是。因为速度大小变化很均匀啊。
"不是。"老师说。
他在三角形上画了两条斜率:前半段向上,斜率正;后半段向下,斜率负。
"速度大小均匀变化——没错。但加速度的方向变了。"
"前半段 a 是正的,后半段 a 是负的。加速度不恒定。"
"匀变速的核心,是加速度不变。加速度方向变了,就不是匀变速。"
小理愣了一下。
他第一次意识到:判断匀变速,不能只看速度的"大小"。
老师又画了第二张图。
一条直线,从 v 正半轴穿过 t 轴,进入 v 负半轴。
"这张图里,"老师说,"物体的速度方向改变了——前半段正,后半段负。"
"那它——"
"它是匀变速。"
小理盯着看。方向变了,怎么还是匀变速?
"因为加速度没变。"老师说,"你看这条线——是直的。斜率不变。a 恒定。"
"至于速度方向变了——那是物体运动到最高点又往回走,但加速度一直朝同一个方向。"
小理想起了上学期跳高。运动员跳到最高点,速度方向变了(从向上变成向下),但重力加速度一直是向下的。
"老师,"他问,"那判断匀变速,是不是就看 v-t 图是不是一条直线?"
"对。"老师说,"v-t 图是直线 → a 恒定 → 匀变速。v-t 图折了、弯了、对称了——都不是匀变速。"
……原来"直线"这两个字,比我以为的更重要。
① v-t 图像是一条直线 → a 恒定 → 匀变速
② v-t 图像是折线、曲线 → a 不恒定 → 不是匀变速
常见误区:
❌ 看到"速度大小均匀变化",就以为是匀变速——不对。还要看加速度的方向是否改变。
✅ 判断依据只有一条:v-t 图是不是直线。是直线就是匀变速,不是直线就不是。
折线弯线都不算。
方向变了没关系,
只要加速度不变。
- 人教版《物理》必修第一册 第二章第2节「匀变速直线运动的速度与时间的关系」. 人民教育出版社, 2019: 49-51.
- 人教版《物理》教师教学用书·必修第一册. 人民教育出版社, 2019: 62-66.
三、从数学借来的公式
物理里的 v = v₀ + at。
一个公式,两个面貌,一样的结构。
(概念清楚了,接下来是"怎么算"。)
(11:18。刚才有人开窗,进来一股冷风。我又把窗关上了。)
2026年11月2日,星期一,上午第二节。高一(3)班教室。
老师在黑板上画了一张数学坐标系。横轴 x,纵轴 y。一条斜线。
"这是什么?"
"一次函数。"
"表达式?"
"y = kx + b。"
然后他转身,在黑板另一边画了一张 v-t 坐标系。横轴 t,纵轴 v。一条斜线。
"这张图,跟那张图,有什么共同点?"
小理盯着看。
都是直线。都有一个纵截距。
"只是坐标轴的名字变了。"小理说。
"对。"老师说,"那现在,把 y=kx+b 的对应关系——换成物理量。"
他在黑板上写了两个式子:
纵轴 y → 速度 v
横轴 x → 时间 t
斜率 k → 加速度 a
纵截距 b → 初速度 v₀
"代进去——"
v = at + v₀
"或者写成习惯顺序——"
v = v₀ + at
小理在笔记本上抄下来。
然后老师说了一句让他印象很深的话:
"数学的公式,是给数字的。物理的公式,是给运动的。"
"这两个式子,形状一模一样。但 v = v₀ + at 里的每一个字母,都对应着一个具体的物理量。"
"v 是末速度,v₀ 是初速度,a 是加速度,t 是这段时间。"
"记住公式,不如记住每个字母代表什么。"
小理点了点头。
他忽然想:从上学期的"速度=位移÷时间"到"加速度=速度变化÷时间",再到今天的"v = v₀ + at",每一步都是一个新的公式。但每个公式,其实都是"某个量除以另一个量"或者"某个量加上另一个量"。
"老师,"他问,"这个公式里,v₀、a、t 是已知的,v 是要求的。那如果反过来呢?"
"知三求一。"老师说,"四个量,知道任意三个,就能求第四个。"
……原来物理公式的用法,就是"知道三个,求一个"。
知道三个量,就能求第四个。
这就是"知三求一"。
① 公式:v = v₀ + at
② 适用范围:匀变速直线运动
③ 矢量性:v₀、v、a 均为矢量,应用时先选正方向
一般取 v₀ 的方向为正方向;与 v₀ 同向取正,反向取负
④ 特殊形式:
当 a = 0 时,v = v₀(匀速)
当 v₀ = 0 时,v = at(由静止开始的匀加速)
⑤ "知三求一":v、v₀、a、t 四个物理量,知道三个可求第四个
数学的 kx + b,物理的 v₀ + at。
先定正方向再代入,
四个量知三求一。
- 人教版《物理》必修第一册 第二章第2节「匀变速直线运动的速度与时间的关系」. 人民教育出版社, 2019: 51-53.
- 人教版《物理》教师教学用书·必修第一册. 人民教育出版社, 2019: 66-70.
四、刹车之后
然后刹车,a = -6 m/s²。
2.67秒后,车停了。
(公式背下来容易,用对了难。)
(11:44。走廊里的声控灯又亮了。刚才有人走过。)
2026年11月2日,星期一,上午第三节。高一(3)班教室。
老师在黑板上写了一道题。
"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 6 m/s²。"
"第一问:汽车在 10 s 末的速度是多少?"
小理低头算。
先换算:36 km/h = 10 m/s。
用公式 v = v₀ + at。v₀ = 10 m/s,a = 0.6 m/s²,t = 10 s。
v = 10 + 0.6 × 10 = 16 m/s。
"16 m/s。"他抬头说。
"对。"老师说,"第二问:汽车从刹车到停下来用了多长时间?"
小理继续算。
从第10秒末开始,车做匀减速。初速度 v₁ = 16 m/s,末速度 v₂ = 0,加速度 a₂ = -6 m/s²。
用公式 v = v₀ + at。0 = 16 + (-6) × t。
t = 16 / 6 ≈ 2.67 s。
"约2.67秒。"
"好。"老师说,"这道题不难。但我要讲一个'陷阱'。"
他在黑板上又写了一道题:
"以 18 m/s 的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,加速度大小是 6 m/s²。求汽车在刹车 2s 末和 5s 末的速度。"
小理看了一遍,觉得跟刚才那道差不多。
"2s 末:v₂ = 18 + (-6) × 2 = 6 m/s。"他说。
"5s 末:v₅ = 18 + (-6) × 5 = -12 m/s。"
说完他自己愣了一下。
负的?
"5s 末的速度是 -12 m/s?"他问。
"这就是陷阱。"老师说,"汽车刹车后会倒着开吗?"
"不会。"
"那 -12 m/s 是什么意思?"
小理明白了。
"刹车时间不够 5 秒。车早停了。"
"对。"老师说,"先算刹车时间:t₀ = (0 - 18) / (-6) = 3 s。"
"3 秒后车就停了。所以在 5s 末,车已经停了 2 秒,速度是 0。"
"刹车问题,先算刹车时间——t₀ 大于题目时间就套公式,t₀ 小于题目时间,就直接取 0。"
小理在笔记本上画了个小方框,写了两行:
t₀ > t → 用 v = v₀ + at
t₀ < t → v = 0
他忽然想起一件事:昨天坐公交车,司机急刹车,车上的人都往前倾。当时他以为车会往后倒。现在明白了——刹车就停,不会倒着走。
……原来物理里的"陷阱",生活里到处都是。
汽车刹车后不会倒着开。所以不能直接把题目给的时间 t 代入公式。
正确做法:
① 先算刹车停止所用的时间:t₀ = (0 - v₀) / a
② 如果题目给的时间 t ≤ t₀,直接套公式 v = v₀ + at
③ 如果 t > t₀,车早已停止,此时 v = 0
求出的负号要说明。
刹车问题先算时间,
车停了就不再倒着走。
- 人教版《物理》必修第一册 第二章第2节「匀变速直线运动的速度与时间的关系」. 人民教育出版社, 2019: 53-55.
- 人教版《物理》教师教学用书·必修第一册. 人民教育出版社, 2019: 70-74.
综合闯关
知识点总结
(12:24。写完了。外面天有点阴,像是要下雨。)
| 概念 | 定义/公式 | 关键点 |
|---|---|---|
| 匀变速直线运动 | 沿直线,加速度不变的运动 | a 恒定;v-t 图像是一条倾斜直线 |
| 匀加速 | a 与 v 同向 | v 均匀增大;v-t 图向上斜 |
| 匀减速 | a 与 v 反向 | v 均匀减小;v-t 图向下斜 |
| 判断匀变速 | 看 v-t 图是不是直线 | 折线、弯线都不是匀变速 |
| 速度与时间的关系 | v = v₀ + at | 矢量性:先定正方向;知三求一 |
| 特殊形式 | a=0 → v=v₀;v₀=0 → v=at | 匀速 / 由静止开始的匀加速 |
| 刹车陷阱 | 先算刹车停止时间 t₀ | t > t₀ 时,v = 0(车已停止) |
一条直线最可靠。
斜上加速斜下减,
末速等于初速加 at。
刹车问题先算时,
车停了就不倒着走。
参考资料
- 人民教育出版社课程教材研究所.《普通高中教科书·物理·必修第一册》第二章第2节「匀变速直线运动的速度与时间的关系」. 人民教育出版社, 2019: 47-55.
- 中华人民共和国教育部.《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》. 人民教育出版社, 2020: 15-18.
- 人教版《物理》教师教学用书·必修第一册. 人民教育出版社, 2019: 62-74.
- Feynman R. P., Leighton R. B., Sands M.《费曼物理学讲义》第一卷, 第8章「运动」. 上海科学技术出版社: 60-78.


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