高中物理 第一章 运动的描述 第六节 用图像描述直线运动课件 粤教版必修1.ppt

第第六六节节理解理解教材教材新知新知把握把握热点热点考向考向应用应用创新创新演练演练第第一一章章知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练知识点三知识点三[ [自学教材自学教材] ]　　　　(1)位移位移—时间图像：先设定一个平面直角坐标系，时间图像：先设定一个平面直角坐标系，用横坐标表示用横坐标表示 ，用纵坐标表示物体的，用纵坐标表示物体的 ，再将，再将物体做匀速直线运动时的数据在坐标系中描点由这些物体做匀速直线运动时的数据在坐标系中描点由这些点所得到的图像表示物体点所得到的图像表示物体 的关系，称为位的关系，称为位移移—时间图像时间图像(s－－t图像图像)　　　　(2)匀速直线运动的位移图像是一条匀速直线运动的位移图像是一条 时间时间位移位移位移与时间位移与时间倾斜的直线倾斜的直线[ [重点诠释重点诠释] ]　　　　(1)由由s－－t图像可以确定物体各个时刻所对应图像可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间。

的位置或物体发生一段位移所需要的时间图图1－－6－－1　　　　(2)若物体做匀速直线运动，若物体做匀速直线运动，则则s－－t图像是一条倾斜的直线，图像是一条倾斜的直线，直线的斜率表示物体的速度斜直线的斜率表示物体的速度斜率的大小表示速度的大小，斜率率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，的正、负表示物体的运动方向，如图如图1－－6－－1中的中的a、、b所示　　　　(3)若若s－－t图像为平行于时间轴的直线，表明物体处于图像为平行于时间轴的直线，表明物体处于静止状态如图静止状态如图1－－6－－1中的中的c所示　　　　(4)纵截距表示运动物体的初始位置，图纵截距表示运动物体的初始位置，图1－－6－－1中所中所示示a、、b物体分别是从原点、原点正方向物体分别是从原点、原点正方向s2处开始运动处开始运动　　　　(5)图线的交点表示相遇，如图图线的交点表示相遇，如图1－－6－－1所示中的交点所示中的交点表示表示a、、b、、c三个物体在三个物体在t1时刻在距原点正方向时刻在距原点正方向s1处相遇　　　　[特别提醒特别提醒]　　　　(1)s－－t图像只能用来描述直线运动图像只能用来描述直线运动。

　　　　(2)s－－t图像表示的是位移图像表示的是位移s随时间随时间t变化的情况，变化的情况，绝不是物体运动的轨迹绝不是物体运动的轨迹 图图1－－6－－21.如图如图1－－6－－2所示是两个匀速直线运动的位移图像所示是两个匀速直线运动的位移图像哪条直线所表示的运动的速度大？各是多少？哪条直线所表示的运动的速度大？各是多少？答案：答案：B直线表示的运动的速度大　直线表示的运动的速度大　1 m/s　　2 m/s[ [自学教材自学教材] ]　　　　(1)在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的的 ，用横坐标表示，用横坐标表示 ，得出的，得出的 称为速称为速度度—时间图像时间图像(v－－t图像图像)，简称速度图像简称速度图像　　　　(2)匀速直线运动的匀速直线运动的v－－t图像是一条和横轴图像是一条和横轴 的的直线图线与直线图线与t轴包围的面积表示的是位移轴包围的面积表示的是位移速度速度时间时间图像图像平行平行倾斜倾斜初速度初速度加速度加速度[ [重点诠释重点诠释] ]　　　　1．用图像法处理问题的优点．用图像法处理问题的优点　　形象直观，清晰便捷，能非常直观地反映运动　　形象直观，清晰便捷，能非常直观地反映运动物体的速度随时间变化的情况，便于从整体上认识物体的速度随时间变化的情况，便于从整体上认识运动的特点。

运动的特点　　　　2．．v－－t图像的类型图像的类型　　　　(1)匀速直线运动的匀速直线运动的v－－t图像：图像：　　如图　　如图1－－6－－3甲所示，由于匀速直线运动的速度不甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时间改变，因而随时间改变，因而v－－t图像是一条平行于时间轴的直线图像是一条平行于时间轴的直线从图像中可以直接看出速度的大小为从图像中可以直接看出速度的大小为v0图图1－－6－－3　　　　(2)匀变速直线运动的匀变速直线运动的v－－t图像：图像：　　　　①①如图如图1－－6－－3乙所示，匀变速直线运动的乙所示，匀变速直线运动的v－－t图像图像是一条倾斜的直线，直线是一条倾斜的直线，直线a反映了速度随时间是均匀增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；直线加的，即是匀加速直线运动的图像；直线b反映了速度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随时间是均匀减小的，即是匀减速直线运动的图像　　　　[特别提醒特别提醒]　　　　(1)v－－t图像反映速度随时间变化的规律，并图像反映速度随时间变化的规律，并不表示物体运动的轨迹不表示物体运动的轨迹图图1－－6－－4　　　　(2)由于由于v－－t图像中只能表示图像中只能表示正、负两个方向，所以它只能正、负两个方向，所以它只能描述直线运动，无法描述曲线描述直线运动，无法描述曲线运动。

运动　　　　(3)从匀速直线运动的从匀速直线运动的v－－t图像中不仅可以看出图像中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式s＝＝vt，在，在v－－t图像中就对应着边长分别为图像中就对应着边长分别为v和和t的一的一个矩形面积，如图个矩形面积，如图1－－6－－4中画斜线的部分中画斜线的部分2．如图．如图1－－6－－5所示直线所示直线①①和直线和直线②②分别表示两个分别表示两个物体运动的速度物体运动的速度—时间图像，它们的初速度各时间图像，它们的初速度各是多大？加速度各是多大？哪一条直线代表的是多大？加速度各是多大？哪一条直线代表的物体的加速度大？物体的加速度大？图图1－－6－－5答案：答案：2.0 m/s　　4.0 m/s　　2.0 m/s2　　1.0 m/s2　　直线直线①①的加速度大的加速度大　　　　(1)位移图像和速度图像有形同意不同，意同位移图像和速度图像有形同意不同，意同形不同的可比性，如图形不同的可比性，如图1－－6－－6中两图像的理解和中两图像的理解和对比如下对比如下图图1－－6－－6位移图像位移图像(s－－t)速度图像速度图像(v－－t)②②表示物体静止表示物体静止②②表示物体做匀速直线运动表示物体做匀速直线运动③③表示物体向负方向做匀表示物体向负方向做匀速直线运动，速直线运动，t2时刻时刻s＝＝0回回到参考点到参考点③③表示物体做匀减速直线运表示物体做匀减速直线运动，动，t2时刻速度为零时刻速度为零纵轴截距表示初始时刻相纵轴截距表示初始时刻相对参考点的位移对参考点的位移纵轴截距表示初始时刻的初纵轴截距表示初始时刻的初速度速度横轴截距表示到达参考点横轴截距表示到达参考点的时刻，之后物体到达参的时刻，之后物体到达参考点的另一侧考点的另一侧横轴截距表示速度减为零的横轴截距表示速度减为零的时刻，之后速度方向发生变时刻，之后速度方向发生变化化位移图像位移图像(s－－t)速度图像速度图像(v－－t)交点交点D表示两物体相遇，表示两物体相遇，D的纵坐标表示相遇时距的纵坐标表示相遇时距参考点的位移，横坐标参考点的位移，横坐标表示相遇的时刻表示相遇的时刻交点交点D表示两物体速度相同，表示两物体速度相同，交点交点D纵坐标表示相遇时的速纵坐标表示相遇时的速度大小和方向，横坐标表示速度大小和方向，横坐标表示速度相等的时刻度相等的时刻0～～t1时间内物体的位移时间内物体的位移为为s1图中阴影面积表示物体图中阴影面积表示物体①①在在0～～t1时间内物体位移的大小时间内物体位移的大小　　　　(2)解决图像问题的程序：解决图像问题的程序：　　　　①①建立坐标系，确定横、纵坐标所表示的物理量。

建立坐标系，确定横、纵坐标所表示的物理量　　　　②②通过描点法画出图像，有时要根据题意画出图像通过描点法画出图像，有时要根据题意画出图像草图　　　　③③确定图像的意义分析图线斜率、截距、图线与确定图像的意义分析图线斜率、截距、图线与横轴所围的面积代表的物理意义横轴所围的面积代表的物理意义注意有时其面积是没注意有时其面积是没有物理意义的，如有物理意义的，如s－－t图线下的面积图线下的面积)　　　　④④建立函数关系，求解建立函数关系，求解　　　　[特别提醒特别提醒]　　　　(1)同一形状的图线在不同图像中具有不同的意义，因同一形状的图线在不同图像中具有不同的意义，因此观察图像时不能只看形状，更要看坐标和意义此观察图像时不能只看形状，更要看坐标和意义　　　　(2)无论是位移图像，还是速度图像都仅能表示直线运无论是位移图像，还是速度图像都仅能表示直线运动的规律，图线都不表示质点的运动轨迹动的规律，图线都不表示质点的运动轨迹3．．(双选双选)如图如图1－－6－－7所示图像中，能表示质点做匀速所示图像中，能表示质点做匀速直线运动的是　　　　　　　　　　　　　直线运动的是　　　　　　　　　　　　　(　　　　)图图1－－6－－7解析：解析：s－－t图像的斜率表示速度，匀速直线运动的速图像的斜率表示速度，匀速直线运动的速度不变，故度不变，故A对，对，C项的图像表示物体静止不动，项的图像表示物体静止不动，D项项中图线表示物体的速度不随时间变化，故中图线表示物体的速度不随时间变化，故D对。

对答案：答案：AD图图1－－6－－8　　　　[例例1]　　(双选双选)a、、b两个质点两个质点相对于同一质点在同一直线上运相对于同一质点在同一直线上运动的动的s－－t图像如图图像如图1－－6－－8所示关于关于a、、b的运动，下面说法正确的运动，下面说法正确的是　　　　　　　的是　　　　　　　(　　　　)A．．a、、b两个质点运动的出发点相距两个质点运动的出发点相距5 mB．质点．质点a比质点比质点b迟迟1 s开始运动开始运动C．在．在0～～3 s时间内，时间内，a、、b的位移大小相等，方向相反的位移大小相等，方向相反D．质点．质点a运动的速率比质点运动的速率比质点b运动的速率大运动的速率大　　　　[解析解析]　　由图可知，质点由图可知，质点a从距原点正方向从距原点正方向5 m处开始运处开始运动，质点动，质点b从原点处开始运动，故从原点处开始运动，故a、、b两个质点运动的出发两个质点运动的出发点相距点相距5 m，选项，选项A对t＝＝0时质点时质点a开始运动，开始运动，t＝＝1 s时，质时，质点点b才开始运动，故质点才开始运动，故质点a比质点比质点b早早1 s开始运动，选项开始运动，选项B错。

错在在0～～3 s时间内，质点时间内，质点a的初位置在的初位置在5 m处，末位置在原点，处，末位置在原点，故其位移为－故其位移为－5 m；质点；质点b的初位置在原点处，末位置在的初位置在原点处，末位置在5 m处，其位移为处，其位移为5 m，选项，选项C对质点a的速率为的速率为2.5 m/s，质点，质点b的速率为的速率为5 m/s，故，故va＜＜vb，选项，选项D错　　　　[答案答案]　　AC[借题发挥借题发挥]　　　　s－－t图像的斜率表示速度，斜率的正负表示图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向速度的方向图图1－－6－－9如图如图1－－6－－9所示为甲、乙两物体相对所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的于同一参考系的s－－t图像，下面说法错图像，下面说法错误的是　　　　　　　　　　　　误的是　　　　　　　　　　　　(　　　　)A．甲、乙两物体的出发点相距．甲、乙两物体的出发点相距s0B．甲、乙两物体都做匀速直线运动．甲、乙两物体都做匀速直线运动C．甲物体比乙物体早出发的时间为．甲物体比乙物体早出发的时间为t1D．甲、乙两物体向同方向运动．甲、乙两物体向同方向运动解析：解析：由图可知，甲从距原点由图可知，甲从距原点s0处出发，乙由原点出处出发，乙由原点出发，故两物体出发点相距发，故两物体出发点相距s0，，A对；两图线都是倾斜对；两图线都是倾斜直线，即两物体都做匀速直线运动，直线，即两物体都做匀速直线运动，B对；甲从开始对；甲从开始计时就出发，乙在计时后计时就出发，乙在计时后t1才出发，故甲比乙早出发才出发，故甲比乙早出发时间时间t1，，C对；甲、乙图线的斜率分别为负值和正值，对；甲、乙图线的斜率分别为负值和正值，表明甲向负方向运动，乙向正方向运动，甲、乙运表明甲向负方向运动，乙向正方向运动，甲、乙运动方向相反，动方向相反，D错。

错答案：答案：D图图1－－6－－10　　　　[例例2]　　如图如图1－－6－－10所示是所示是做直线运动的某质点的做直线运动的某质点的v－－t图像，图像，请分析：请分析：　　　　(1)质点在图中各段时间内分质点在图中各段时间内分别做什么运动；别做什么运动；　　　　(2)在在0～～4 s、、8～～10 s、、10～～12 s内质点的加速度大小和方向内质点的加速度大小和方向　　　　[思路点拨思路点拨]　　　　　　(1)v－－t图像不是物体的运动轨迹，分析图像时要把图像不是物体的运动轨迹，分析图像时要把图像和物体的运动结合起来图像和物体的运动结合起来　　　　(2)速度的正负反映物体的运动方向，加速度的正负速度的正负反映物体的运动方向，加速度的正负代表物体加速度的方向，与速度的方向结合，可判断物代表物体加速度的方向，与速度的方向结合，可判断物体是体是“加速加速”还是还是“减速减速”[答案答案]　　见解析见解析[借题发挥借题发挥]　　　　(1)v－－t图线的斜率表示加速度，斜率的大小表示图线的斜率表示加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率正、负表示加速度的方向加速度的大小，斜率正、负表示加速度的方向。

　　　　(2)加速度与速度同向，物体做加速直线运动，反加速度与速度同向，物体做加速直线运动，反之物体做减速直线运动之物体做减速直线运动　　上例中，质点在　　上例中，质点在0～～4 s、、8～～10 s、、10～～12 s以及以及0～～12 s内的位移是多大？方向怎样？内的位移是多大？方向怎样？　　解析：　　解析：v－－t图像中图线与图像中图线与t轴之间的面积表示位移，在轴之间的面积表示位移，在t轴上方的面积表示位移为正方向，在轴上方的面积表示位移为正方向，在t轴下方的面积表示轴下方的面积表示位移为负方向，则位移为负方向，则答案：答案：见解析见解析。