2.3.4 专题三：运动学图像问题 课件 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

专题三：运动的图像 第二章、匀变速直线运动的研究 FEIGEWULI LIUPENGFEI FEIGEWULI LIUPENGFEI v-t图像 02 x-t图像 01 非常规图像 03 规律总结 04 巩固提升 05 目录 知行合一 格物致知 FEIGEWULI LIUPENGFEI 物理图像能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系，是分析物理问题的有效手段之一，也是考试的热点。 为了能更好地解决运动学图像的相关问题，我特别整理本专题 新课导入 知行合一 格物致知 FEIGEWULI LIUPENGFEI x-t图像 Part.01 FEIGEWULI LIUPENGFEI 知行合一 格物致知 FEIGEWULI LIUPENGFEI x/m t/s 0 （1） x-t图像直接反映的是物体位移（位置）随时间的变化情况 （2） x-t图像t轴上方的图线表示x>0 x-t图像t轴下方的图线表示x<0 （3） x-t图像只能反映的物体做直线运动 x-t图像的物理意义 FEIGEWULI LIUPENGFEI x/m t/s 0 t1 （1）x-t图像两条线的交点表示两物体在某时刻相遇及相遇点的坐标 t3 （2）x-t图像与时间t轴交点表示物体在某时刻位置在坐标原点 （3）x-t图像上线与速度x轴交点表示物体初始时刻所在的位置 t2 （4）x-t图像上图线的拐点表示速度改变 x2 x1 x-t图像中的点 FEIGEWULI LIUPENGFEI x/m t/s 0 ∆t ∆x k k=∆x/∆t=v x-t图像线的斜率表示物体的速度 k不变，v不变，即匀速运动 ② ① o t /s x/m ③ ④ k不变，v不变，即匀速运动 v＝0，即静止 ④与①②运动方向相反 ⑤曲线斜率越来越小，表示物体做速度逐渐减小的变速直线运动 ⑥曲线斜率越来越大，表示物体做速度逐渐增大的变速直线运动 ⑤ ⑥ x-t图像中的线 FEIGEWULI LIUPENGFEI 7 v-t图像 Part.02 FEIGEWULI LIUPENGFEI 知行合一 格物致知 FEIGEWULI LIUPENGFEI v/m·s-1 t/s 0 (1) v-t图像直接反映的是物体速度随时间的变化情况 (2) v-t图像t轴上方的图线表示v>0 v-t图像t轴下方的图线表示v<0 (3) v-t图像只能反映的物体做直线运动 v-t图像的物理意义 FEIGEWULI LIUPENGFEI v/m·s-1 t/s 0 t1 v1 (1)v-t图像两条线的交点表示在某刻两物体运动速度相同 t3 v2 (2)v-t图像上线与时间t轴截距点表示物体在t3速度为0 (3)v-t图像上线与速度v轴截距点表示物体在初始时刻速度不为0 t2 (4)v-t图像上图线的拐点表示加速度改变。 v-t图像中的点 FEIGEWULI LIUPENGFEI v/m·s-1 t/s 0 ∆t ∆v k k=∆v/∆t=a (1)v-t图像线的斜率表示物体的加速度 (2)v-t图像曲线中每点切线斜率表示该点物体的加速度 (3)曲线斜率k>0，并且越来越小，速度逐渐增大，表示物体做加速度减小的变加速运动 v-t图像中的线 FEIGEWULI LIUPENGFEI 11 v/m·s-1 t/s 0 t1 X (1)v-t图像线与时间t轴围成的面积表示物体在0-t1时间内通过的位移 v/m·s-1 t/s 0 t1 X1 X2 (2)v-t图像线在t轴上方围成的面积x1表示的位移是正方向的，在t轴下方围成的面积x2表示的位移是负方向的，总的位移x=x1+x2 v-t图像线与t轴围城的面积 FEIGEWULI LIUPENGFEI 两种图像对比 v-t图与x-t图 FEIGEWULI LIUPENGFEI FEIGEWULI LIUPENGFEI 　 图像 项目　 x—t图像 v—t图像 物理意义 反映位移随时间的变化规律 反映速度随时间的变化规律 轴 纵轴为位移x 纵轴为速度v 线 斜率 纵截距 t轴交点 面积 图线与时间轴围成的面积表示位移 表示速度 表示加速度 物体位移为0 物体速度为0 ⑴平行于t轴的直线表示静止 ⑵倾斜直线表示匀速直线运动 ⑴平行于t轴的直线表示匀速运动 ⑵倾斜直线表示匀变速直线运动 表示初位置 表示初速度 无实际意义 一、对比 FEIGEWULI LIUPENGFEI 比较内容 x ­t图像 v ­t图像 图像 说明：图中AB段、CD段都是曲线， BC段、DE段都是直线 经过t轴 CD 段运动性质 拐点C 位移方向改变 沿x轴负方向，速度不断增大的加速运动 速度大小和方向都发生变化 速度方向改变 沿x轴正方向，加速度不断增大的减速运动 加速度大小和方向都发生变化 二、对比 FEIGEWULI LIUPENGFEI 非常规图像 Part.03 FEIGEWULI LIUPENGFEI 知行合一 格物致知 FEIGEWULI LIUPENGFEI 由v＝v0＋at可知， Δv＝at，图像与横轴所围面积表示速度变化量Δv，如图所示。 由x＝v0t＋at2可得， 图像的斜率为，如图所示。 ⑴ a－t 图像 ⑵ －t 图像 四种常见图像 FEIGEWULI LIUPENGFEI 四种常见图像 FEIGEWULI LIUPENGFEI 规律总结 Part.04 FEIGEWULI LIUPENGFEI 知行合一 格物致知 FEIGEWULI LIUPENGFEI (1)六看: 看轴、看线、看斜率、 看面积、看截距、看特殊点 (2)二变： ①图像之间的转换 ②运动场景与图像间转换 (3)说明：若关注以上细节仍不能解决问题，请写出图像的函数表达式，尝试用数学的方法求解。 六看 、二变 、一说明 图像的三大关注 FEIGEWULI LIUPENGFEI (1)x－t、v－t图像都不是物体运动的轨迹，图像中各点的坐标值是x、v与t一一对应； (2)x－t、v－t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定； (3)无论是x－t图像还是v－t图像，所描述的运动情况都是直线运动． 轨迹 、形状 、运动 图像的三点易错 FEIGEWULI LIUPENGFEI x-t v-t 特殊 图像 六看:看轴、看线、看斜率、 看面积、看截距、看特殊点 二变： ①图像之间的转换 ②运动场景与图像间转换 易错提醒：(1)x－t、v－t图像都不是物体运动的轨迹;(2)x－t、v－t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定；(3)无论是x－t图像还是v－t图像，所描述的运动情况都是直线运动． 课堂总结 知行合一 格物致知 FEIGEWULI LIUPENGFEI ⑶ v2－x图像 由v2－veq \o\al(2,0)＝2ax可知v2＝veq \o\al(2,0)＋2ax，图像斜率为2a。 ⑷ x－v图像 x与v的关系式：2ax＝v2－veq \o\al(2,0)，图像表达式x＝eq \f(1,2a)v2－eq \f(1,2a)veq \o\al(2,0)。 $$