1.3.2 速度—时间图像 位移—时间图像中的速度表示 课件-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

速度—时间图像　位移—时间图像中的速度表示 第2课时 第 一 章 　 第 三 节 学习目标 1.通过描绘v-t图像，理解v-t图像的意义，并能根据已知图像描述物体的运动(重难点)。 2.能根据s-t图像判断并计算速度的大小和方向，理解s-t图像相交即相遇。 内容索引 二、位移—时间图像中的速度表示 一、速度—时间图像 < 一 > 速度—时间图像 1.甲、乙两辆小车在同一直线上向同一方向运动。下列表格中记录了两辆小车在不同时刻的速度值，尝试在两坐标纸中分别作出两车的v-t图像，并根据图像分析物体的速度怎样变化。 时刻(s) 0 1 2 3 4 甲速度(m·s-1) 5 10 15 20 25 乙速度(m·s-1) 25 20 15 10 5 答案　(1)甲运动的v-t图像，如图所示 图像为向右上方倾斜的直线，表明速度越来越快。 (2)乙运动的v-t图像，如图所示 图像为向右下方倾斜的直线，表明速度越来越小。 2.如图所示为一个物体沿某一条直线运动的v-t图像，从以下三个方面分别说明它的速度是怎样变化的。 (1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？物体在第2 s末的速度大小为多少？ 答案　物体从静止开始运动；第2 s末的速度大小为10 m/s。 (2)各个时间段物体的速度大小变化吗？物体是加速运动还是减速运动？ 答案　0~1 s是加速运动，1~3 s是匀速运动，3~4 s是减速运动，4~5 s是反向加速运动。 (3)物体运动的方向在哪个时刻发生变化？第3 s末和第5 s末的速度是否相同？ 答案　0~4 s沿正方向运动，4~5 s沿负方向运动；在第4 s末运动方向发生改变。第3 s末和第5 s末的速度大小相等，但方向相反，故不相同。 要点归纳 1.图像的建立 用 表示物体运动的速度v，用 表示时间t，建立直角坐标系，根据物体在各个时刻的速度描点连线得出的图像称为速度—时间图像。 2.物理意义 速度—时间(v-t)图像可直观地表示物体速度随 变化的规律。 纵坐标 横坐标 时间 3.v-t图像的应用 (1)由v-t图像可以直接读出任一时刻所对应的速度。 (2)可以从v-t图像上直接判断速度的方向；图像位于t轴上方，表示物体向 方向运动；图像位于t轴下方，表示物体向 方向运动。如图所示，甲沿正方向做匀速直线运动，乙在0~t1时间内向负方向做减速直线运动，t1时刻速度为0，t1之后沿正方向做加速直线运动。 正 负 (3)如图所示，v-t图像中两条图线的交点表示两个物体在t2时刻具有相同的速度(不表示相遇)。 注意：v-t图像只能表示直线运动，速度有正、负两个方向。 (多选)做直线运动的物体，其v-t图像如图所示，下列判断正确的是 A.物体在1 s末改变运动方向 B.物体在前3 s内运动方向不变 C.物体在3 s末运动方向改变 D.物体在2 s末和4 s末的速度相同 例1 √ √ 前3 s内物体的速度方向均为正，运动方向没有改变，A错误，B正确； 由题图可知物体在3 s后速度为负，说明物体改变了运动方向，C正确； 物体在2 s末和4 s末的速度大小都为2 m/s，但方向相反，D错误。 返回 < 二 > 位移—时间图像中的速度表示 图中的三条直线分别是甲、乙、丙三物体运动的s-t图像。 (1)试分析甲、乙、丙三物体的运动情况并说明运动的方向； 答案　甲物体在t=0时刻从s=5 m处沿正方向做匀速直线运动；乙物体在s=10 m处处于静止状态；丙物体在t=0时刻从s=15 m处沿负方向做匀速直线运动。 (2)求甲、乙、丙三物体运动的速度； 答案　v甲==1 m/s，方向沿正方向；v乙=0；v丙==-1 m/s，方向沿负方向。 (3)在t=5 s时，三图线相交，交点坐标有什么意义？ 答案　在t=5 s时，三图线交于s=10 m处，表示在t=5 s时，三物体在s=10 m处相遇。 要点归纳 1.直线斜率的意义 已知两点P(x1，y1)，Q(x2，y2)，如果x1≠x2，则直线PQ的斜率为k= =。 2.s-t图像为倾斜直线时，表示物体做匀速直线运动，如图中的a、b所示。 (1)直线的斜率k=表示物体的 ，斜率的绝对值表示速度的 ，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图所示，b图线表示物体向 方向运动，a图线表示物体向 方向运动。 速度 大小 正 负 (2)纵截距表示运动物体的初始位置，如图所示，a所代表的物体初始位置在 处；b所代表的物体初始位置在 。 (3)交点表示同一时刻位于 ，即物体 。 坐标原点 同一位置 相遇 s1 讨论与交流 如图所示为某一运动物体的s-t图像。 (1)物体做　　　(“匀速”或“变速”)运动。  变速 (2)如何求图上P点对应时刻的瞬时速度？图像所示物体的速度如何变化？ 答案　如图所示，取非常非常接近P点的两点A'和B'，则运动的图线几乎是一条直线了。求出A'B'对应的平均速度，可认为是P点的瞬时速度，也可以说，某时刻的瞬时速度等于该时刻图线上对应点的切线的斜率。s-t图像中图线斜率逐渐增大，所以速度逐渐增大。 (多选)(2025·茂名市高一检测)如图为某质点位移s随时间t变化的s-t图像，下列说法不正确的是 A.0~2 s内质点位移大小等于20 m，方向沿s轴 正方向 例2 B.0~2 s内质点位移大小等于30 m，方向沿s轴正方向 C.在t=4 s时，质点速度大小为15 m/s，方向沿s轴负方向 D.0~5 s内质点运动的平均速度大小为2 m/s，平均速率为2 m/s √ √ 由s-t图像可知0~2 s内质点位移大小Δs=30 m-10 m=20 m，方向沿s轴正方向，故A正确，B错误； 根据s-t图像的斜率表示速度，可知3~5 s内的速度为v== m/s=-15 m/s，可知在t=4 s时，质点速度大小为15 m/s，方向沿s轴负方向，故C正确； 由s-t图像可知0~5 s内质点运动的位移大小为Δs=10 m，则平均速度大小为== m/s=2 m/s，0~5 s内质点运动的路程为Δs'=20 m+30 m=50 m，则平均速率为'== m/s=10 m/s，故D错误。 (多选)(2025·清远市高一期中)国家速滑馆内设置了高速摄像机以协助裁判对比赛的判罚。速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移s随时间t变化的关系可以如图所示，下列说法正确的是 A.摄像机做直线运动，运动员做曲线运动 B.t2时刻运动员和摄像机速度相同 C.0~t2时间内摄像机与运动员的平均速度相同 D.0~t2时间内某一时刻运动员的速度等于摄像机的速度 例3 √ √ s-t图像只能描述直线运动，则摄像机和运动员都做直线运动，选项A错误； s-t图像的斜率表示速度，可知t2时刻运动员和摄像机速度不相同，选项B错误； 0~t2时间内摄像机与运动员的位移相同，则平均速度相同，选项C正确； s-t图像上某点的切线的斜率表示该点的速度，可知0~t2时间内某一时刻运动员的速度等于摄像机的速度，选项D正确。 总结提升 (2025·佛山市第一中学月考)某物体运动的v-t图像如图所示，t2=2t1，t3=3t1。若将该物体的运动过程用s-t图像表示出来，下列四幅图像中正确的是 例4 √ 由v-t图像可知，在0~t1时间内物体做正向匀速直线运动，在t1~t2时间内物体静止，在t2~t3时间内物体做负向匀速直线运动，而在s-t图像中斜率表示速度。故选C。 返回 本课结束 第 一 章 　 第 三 节 $