微专题：运动图象 课件-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

微专题：运动学图象 第一章 运动的描述 图象形象直观 概念：斜率 斜率：表示一条直线（或曲线某点的切线）关于横坐标轴倾斜程度的量 x o y 概念：斜率 1.分别求出蓝色直线①、红色直线②和黑色直线③的斜率 2.直线越倾斜，斜率绝对值越 ；直线越平缓，斜率绝对值越 。 3.直线与横坐标轴上方夹角为锐角，则斜率 ；夹角为钝角，则斜率 。 x o y ① ② ③ 位移—时间图象 假设甲同学以2m/s的速度做匀速直线运动，我们能否利用图像更加直观地描述位移x与时间t的变化关系？ 第一步：判断 x与t图像是一条倾斜直线 第二步：计算 第三步：作图 时间t/s 0 1 2 3 4 5 位移x/m 0 2 4 6 8 10 0 1 2 3 4 5 2 4 6 8 10 x/m t/s 位移—时间图象 情境1：甲同学走廊上做直线运动： 0~2s 做速度大小为2m/s的匀速直线运动; 2~4s 静止不动， 4~6s 向相反方向做速度大小为4m/s匀速直线运动。 （1）在x-t图描绘甲同学的运动情况（再画运动示意图） （2）速度的大小与直线的倾斜程度有什么关系？ （3）速度方向与直线和横坐标轴的夹角有什么关系？ （4）计算出0-6s内甲同学的平均速度和平均速率 （5）蓝色直线是乙同学运动情况，交点表示什么？ t/ s o 4 -4 1 x/ (m) 2 3 4 5 6 2 位移—时间图象 t/ s o 4 -4 1 x/ (m) 2 3 4 5 6 2 x-t图象的一般规律 1.点：①任意时刻对应位置（如t=0） ②图线交点：相遇 位移： 2.线： 直线（切线）越倾斜,速度越大 斜率大小表示速度大小 斜率正负表示速度方向 ③ 位移—时间图象 x-t图曲线上某点切线的斜率表示该点的速度 t/ s o x/ (m) 7 1 2 3 4 5 6 1 2 3 图甲 ① ② t o 图乙 x/ (m) ① ② t/ s o 4 -4 1 x/ (m) 2 3 4 5 6 2 -2 位移—时间图象 情境1：甲同学走廊上做直线运动：0~2s从静止做速度为2m/s的匀速直线运动，2~4s 静止不动，4~6s 向反方向做速度为-4m/s匀速直线运动。以甲同学初始运动方向为正方向，则 位移—时间图象 例1：下图所示是一辆汽车做直线运动的x－t图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是 A．OA段汽车运动的速度最大 B．AB段汽车做匀速运动 C．CD段汽车的运动方向与初始运动方向相反 D．汽车运动4 h的位移大小为30 km C 位移—时间图象 例2：质点沿直线运动，其位移—时间图象如图所示．关于质点的运动，下列说法中正确的是 A．2 s末质点的位移为零，前2 s内位移为“－”， 后2 s内位移为“＋”，所以2 s末质点改变了运动方向 B．2 s末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零 C．质点做匀速直线运动，速度大小为0.1 m/s，方向与规定的正方向相反 D．质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m，位移的方向与规定的正方向相同 D 位移—时间图象 例3：（多选）某物体运动的位移—时间图象如图所示，则下列说法正确的是 A．质点一定做直线运动 B．质点20s内的平均速率等于0.45m/s C．t=20s时刻质点离出发点最远 D．质点20s内的速度先增大再减小 AB 概念：匀变速直线运动 匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 v与t图像是一条倾斜直线 v与t图像斜率表示加速度 匀加速直线运动 匀减速直线运动 概念：匀变速直线运动 匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 t/ s 5 4 3 2 1 0 t/ s 5 4 3 2 1 0 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 v/(m/s) t/s 4 3 2 1 0 匀加速 匀减速 v与t图像是一条倾斜直线 v与t图像斜率表示加速度 速度—时间图象 情境2：甲同学走廊上做直线运动，0~2s：做速度大小为2m/s的匀速直线运动，2s~4s：向相反方向做速度大小4m/s的匀速直线运动： （1）在v-t图描绘甲同学的运动情况 （2）计算出0~4s的路程和位移 （3）你能通过该实例总结出v-t图面积与路程、面积与位移关系？ v/ (m/s) t/ s o 3 1 2 -1 -2 -3 1 2 路程等于上半轴面积加下半轴方面积 位移等于上半轴面积减下半轴面积 v0 O v t t 面积 S 表示位移 Δ x S ？ O v t v0 t t O v S ？ 面积 S 可以表示位移Δ x 吗？ 讨论与交流 v0 O v t t 面积表示位移 S ？ O v t v0 t 再分割 无限分割 连续求和 讨论与交流 ...... 4份 8份 16份 32份 圆形 长 宽r = 圆周长的一半πr 极限求和思想 无限分割 连续累加 讨论与交流 情境3：甲同学走廊上做直线运动： 0~2s 由静止开始做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动； 2s~4s内做匀速直线运动； 4s~6s做加速度为a=-4m/s2的匀变速直线运动 （1）在v-t图上描绘出甲乙同学运动情况 速度—时间图象 t/ s o 4 -4 1 v/ (m/s) 2 3 4 5 6 （2）加速度的大小与直线的倾斜程度有什么关系？ （3）加速度的方向与直线和横坐标轴的夹角有什么关系？ （4）如何判断运动方向、加速还是减速？ （5）计算出0-6s内甲同学的平均速度和平均速率 （6）蓝色直线是乙同学运动情况，交点表示什么？ 速度—时间图象 t/ s o 4 -4 1 v/ (m/s) 2 3 4 5 6 2 v－t 图象 t/ s o 4 -4 1 v/ (m/s) 2 3 4 5 6 2 v-t图象的一般规律 1.点： 读出任意时刻速度（如t=0） 图线交点表示速度相等 2.线：直线（切线）越倾斜,加速度越大 斜率表示加速度 3.轴：①上半轴v>0，向正方向运动； 下半轴v<0，向反方向运动 ② 4.面：①路程等于上半轴面积加下半轴方面积 ②位移等于上半轴面积减下半轴面积 情境3：甲同学走廊上做直线运动：0~2s 由静止做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，2s~4s内做匀速直线运动，4~6s做加速度为-4m/s2的匀变速直线运动。以甲同学初始运动方向为正方向，则 速度—时间图象 t/ s o 4 -4 1 v/ (m/s) 2 3 4 5 6 2 -2 v－t 图象 t o 图乙 t/ s o v/ (m/s) 7 1 2 3 4 5 6 1 2 3 图甲 v/ (m/s) v-t图曲线上某点切线的斜率表示该点的加速度 速度—时间图象 例4：一物体做直线运动，其v－t图象如图所示，从图中可以看出以下说法正确的是 A．只有0～2 s内加速度与速度方向相同 B．0～2 s内物体的加速度为1.5 m/s2 C．4 s～6 s内物体的速度一直在减小 D．0～2 s和6 s～8 s内加速度的方向与速度方向均相同 B 速度—时间图象 例5：（多选）某质点做直线运动的v—t图像如图所示，则该质点 A．第1s末质点的位移和速度都改变方向 B．在2s末加速度方向发生了改变 C．第3s末与第5s末位置相同 D．前6s内通过的路程为6m CD 速度—时间图象 例6：一物块在水平面上由静止开始运动．物体运动的速度v随时间t变化的关系如图所示．由图象可知 A．在0~2s内与4s~6s内，物体的加速度方向相同 B．在0~2s内与4s~6s内，物体的速度方向相同 C．在0~2s内与4s~6s内，物体的平均速度相同 D．在4s~6s内，物体距离出发点越来越近 B $$