2025届高考物理一轮复习导学案：图像问题一

 

 

 

 

               图像问题一

〖考点及要求〗

（1）          考试说明考点要求

1．S—t图、v—t图像的物理意义及特点（斜率、面积等）

2．会根据S—t图、v—t图像研究物体的运动情况。

〖要点点拨〗

1．S—t图像表示物体的位移随时间变化的规律，斜率表示物体运动的速度；

2．v—t图像表示物体的运动速度随时间变化的规律，斜率表示加速度，图像与横轴所围成的面积表示位移。

〖疑难辨析〗

一、 位移-时间图像（s-t图像）

（1）       定义：在平面直角坐标系中，用纵轴表示位移，用横轴表示时间，得到位移和时间关系的图像叫做位移-时间图像，简称位移图像。

（2）       物理意义：表示物体的位移随时间变化的规律。

（3）       匀速直线运动的位移-时间图像是一条倾斜直线，但不一定过原点。

（4）       s-t图像绝不是物体的运动轨迹。

（5）       从图像中获取信息

A 某时刻物体的位置或物体到达某位置所对应的时刻

B 某段时间内的位移或运动某段位移所用时间

C 物体的运动状态，比如匀速运动，静止，变速运动

D 图像的斜率反映物体运动的快慢，斜率越大运动越快，斜率越小运动越慢

E 图像的交点，反映两质点相遇

二、 速度-时间图像

  （1）定义：在平面直角坐标系中，用纵轴表示速度，横轴表示时间，由实际数据描点作出速度随时间变化的图像叫速度-时间图像（v-t图像，有时简称速度图像）。

 （2）物理意义：表示物体的速度随时间变化的规律

 （3）从图像中获取的信息：

三、匀速直线运动的速度-时间图像

 （1）匀速直线运动的图像是一条平行于t轴的直线，匀速直线运动的速度大小和方向都不随时间变化

 (2) 从匀速直线运动的速度图像不仅可以看出速度的大小，而且可以求出位移，据位移公式s=vt，在速度图像中就对应着边长分别为v和t的一块矩形“面积”。（上图斜线部分）。

  特别提醒：根据v-t图像可以判断物体运动的方向，速度为正值，图线在时间轴上侧，表示物体沿规定的正方向运动；速度为负值，图线在时间轴下侧，表示物体沿负方向运动。所以v-t图像只能描述直线运动。

四、 匀变速直线运动

（1）定义：在变速直线运动中，如果在相等的时间内速度的改变相等，这样的运动就叫做匀变速直线运动。

 （2）种类：匀加速直线运动：速度随时间而均匀增加

          匀减速直线运动：速度随时间而均匀减小

（3）图像：匀变速直线运动的速度图像是一条倾斜的直线，匀加速直线运动的v-t图像是一条远离t轴倾斜的直线；匀减速直线运动的v-t图像是一条靠近t轴倾斜的直线，分别如图A和B

（4）非匀变速直线运动

  非匀变速直线运动的速度变化是不均匀的，速度图像是一条曲线

 

注：速度图像中v和t的“面积”表示位移。

例1．          如图，（a）、(b)分别为S—t图像、v—t图像，试比较对照，找出两者形同质异的区别。

 

 

 

 

 

 

 

 

注意S—t、图像斜率正负的意义，以及v—t图像与t轴所夹面积正负的意义。

 

位移时间图像：练习

1．如图所示，为一物体做直线运动的图象，问：

    （1）图中OA、AB、BC、CD各表示的运动状态_________________  ___ ．  

    （2）其中__________过程运动最快，其第4s内的位移为________．

2．如图所示为一运动物体的位移图像，则开始运动后经5s离出发点_______m，在前10s平均的速度等于________m/s，在10～20s内的位移等于_________m，在20～40s内的速度等于________m/s，在整个运动时间内的位移等于________m，路程等于________m．