第2章 专题课 运动图像的综合应用(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册配套课件（人教版）

该高中物理课件聚焦运动图像综合应用，通过新课探究导入，以x-t图像、v-t图像的意义及转换为核心，构建“基础意义-综合应用-图像转换”递进式学习支架，衔接前后知识脉络。 亮点在于以科学思维为统领，通过斜率、面积等关键要素分析，结合无人机、机器人运动等实例，强化模型建构与科学推理。素养提升通过对比表格深化物理观念，分层习题助力学生能力进阶，为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

专题课:运动图像的综合应用 1 学习任务一图像的综合应用 学习任务二图像的综合应用 学习任务三与图像的转换 素养提升 随堂巩固 ◆ 课后习题 ◆ 新课探究 2 学习任务一 图像的综合应用 ［科学思维］ (1)图像的意义： 图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律. (2) 图像中的“交点”“斜率”“截距”的意义 ①交点：两图线有交点，说明两物体相遇. ②斜率：表示速度的大小及方向. ③截距：纵截距表示 时刻的初始位置，横截距表示位移为零的时刻. 3 例1 [2026·山东烟台二中高一月考] 甲、乙两个物体在同一直线上运动的 图像如图所示，下列说法正确的是( ) A. 时刻甲、乙速度相等 B. 时刻甲、乙运动方向相反 C. 时间内甲的速度先增大后减小 D. 时间内甲的平均速度小于乙的平均速度 √ 4 [解析] 在图像中，图像上一点的切线表示物体在该点的速度，在 时刻， 甲物体图像的斜率为负，乙物体 图像的斜率为正，所以速度不相等， 故A错误；在图像中，图像上一点的切线表示物体在该点的速度，在 时 刻，甲物体图像的斜率为正，乙物体 图像的斜率为负，所以速度方向 相反，运动方向相反，故B正确；在 时间内，甲物体图像的斜率先减小后 变大，所以甲物体的速度先减小后增大，故C错误；在 时间内，甲、乙两物体初位置纵坐标与末位置纵 坐标相同，所以两物体位移都为0，平均速度也都为0， 故D错误. 5 学习任务二 图像的综合应用 ［科学思维］ (1)图像的意义： 图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规 律，它只能描述物体做直线运动的情况. (2)图像的斜率： 图像的斜率(或切线)表示物体的加速度.斜率的绝对值 表示加速度的大小，斜率为正表示加速度沿规定的正方向，但物体不一定做加 速运动；斜率为负表示加速度沿负方向，物体也不一定做减速运动. (3)图线与轴所围“面积”表示这段时间内物体的位移. 轴上方的“面积”表示 位移沿正方向， 轴下方的“面积”表示位移沿负方向，如果上方与下方的“面积” 大小相等，说明物体恰好回到出发点. 6 例2 如图所示为一质点做直线运动的 图像，下列说法正确的是( ) A.段表示质点通过的位移大小为 B.在时间内，质点的位移为 C.整个过程中， 段的加速度最大 D.整个过程中， 点所对应的时刻离出发点最远 √ 7 [解析] 在段，质点通过的位移为 ，选项A正确；在 时间内，质点的位移为 ，选项B错误； 由题图可看出，段图线斜率的绝对值最大，则 段的加速度最大，选项C错 误；由题图可看出，在 时间内，速度均为正值，质点沿正方向运动，在 时间内，速度为负值，质点沿负方向运动，所以 整个过程中， 点对应时刻离出发点最远，选项D错误. 8 学习任务三 与 图像的转换 ［科学思维］ (1)解决图像转换类问题的一般流程 (2)要注意应用解析法和排除法，两者相结合可以提高选择题图像类题型的解题 准确率和速度. 9 例3 一质点做直线运动的 关系图像如图所示，则该质点的 关系图像可大致表示为( ) A. B. C. D. [解析] 根据图像中图线的斜率表示速度可知，该质点的 关系图像可大 致表示为B图. √ 10 变式1 某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置 与时 间的关系如图所示，则汽车行驶速度与时间 的关系图像 可能正确的是( ) A. B. C. D. [解析] 图像的斜率表示速度.,图像的斜率增大,速度增大; ,斜率 不变,速度不变; ,斜率变小,速度变小.结合选项可知,A正确. √ 11 <m></m>图像和<m></m>图像的对比应用 图像 图像 图像 实例 __________________________________________________________ 图线 含义 图线①表示质点做匀速直线运 动(斜率表示速度 ) 图线①表示质点做匀加速直线运动 (斜率表示加速度 ) 素 养 提 升 12 图像 图像 图线 含义 图线②表示质点静止 图线②表示质点做匀速直线运动 图线③表示质点向负方向做匀 速直线运动 图线③表示质点做匀减速直线运动 交点④表示此时三个质点相遇 交点④表示此时三个质点有相同的速度 点⑤表示时刻质点位移为 (图中阴影部分的面积没有意 义) 点⑤表示时刻质点速度为 (图中阴影部分面积表示质点在 时间 内的位移) 续表 素 养 提 升 示例 物体甲的位移—时间图像和物体乙的速度—时间图像分别如图1、2所示, 则这两个物体的运动情况是( ) A.甲在整个 时间内有来回运动,它通过的总位移为零 B.甲在整个 时间内有来回运动,它通过的路程大于通过的位移 C.乙在整个 时间内有来回运动,它通过的总位移为零 D.乙在整个时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为 √ 素 养 提 升 14 [解析] 位移—时间图像中，图线的斜率表示速度,由图像可知，甲在整个 时间 内一直沿正方向运动,总位移和总路程都为 ,故A、B错 误.速度—时间图像中,速度的正负表示速度的方向,即表示物体的运动方向,速度 先负后正,说明物体乙先沿负方向运动,后沿正方向运动,即有来回运动,图线与时 间轴围成的面积表示位移,图线在轴上方则位移为正值,在 轴下方则位移为负值, 由图像可知，总位移为0,故C正确,D错误. 素 养 提 升 15 变式2 如图所示，甲为位移—时间图像，乙为速度—时间图像，图中给出的四 条图线1、2、3、4分别代表四辆汽车从同一地点出发的运动情况，下列说法正 确的是( ) A.甲图中， 时间内，汽车2的速度先增大后减小 B.甲图中， 时间内，汽车2的平均速度大于汽车1的平均速度 C.乙图中，汽车3的加速度大小为 D.乙图中， 时间内，汽车3的平均加速度小于汽车4的平均加速度 √ 素 养 提 升 16 [解析] 甲图为 图像，斜率表示速度，汽车2的速度先减小后增大，故A错 误；时间内，汽车1和2的位移均为 ，平均速度相等，故B错误；乙图 为 图像，斜率表示加速度，汽车3加速度恒定，大小为 ，故C正确； 时间内，汽车3和4的速度变化量均为 ，平均加速度相等，故D错误. 素 养 提 升 17 1.( 图像)[2026·湖北孝感高一期中] 一无人机起飞后在竖直方向上运动，其 图像如图所示， 对应的图线为曲线，其余为直线.下列说法正确的 是( ) A.无人机 内做匀加速直线运动 B.无人机内的路程为 C.无人机末的速度与 末的速度相同 D.无人机在内平均速度大于 √ 随 堂 巩 固 18 [解析] 根据图像的斜率表示速度，由题图可知无人机 内做匀速直 线运动，故A错误；由题图可知无人机 内的路程为 ，故B正确；根据 图像的斜率表示速度，由题图可知 无人机末的速度与 末的速度大小相等，方向相反，故C错误；无人机在 内平均速度大小为 ，故D错误. 随 堂 巩 固 19 2.( 图像)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，取向东为运动的正方向， 其速度—时间图像如图所示，下列说法中正确的是( ) A.内，物体加速度为 B.内，物体位移为 C. 内，物体做速度方向向西的变加速直线运动 D.内，物体在第 末时离出发点最远 √ 随 堂 巩 固 20 [解析] 内，物体加速度为 ，故A错误； 内，物体位移为，故B错误； 内，物体做 速度方向向西的匀加速直线运动，故C错误； 内物体沿正方向运动， 内物体沿负方向运动，所以内物体在第 时离出发点最远，故D 正确. 随 堂 巩 固 21 3.(图像和图像)甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的 图 像和乙的 图像如图所示,规定正方向相同,下列说法中错误的是( ) A.甲在末回到出发点,甲在运动过程中距出发点的最大距离为 B. 内甲、乙两物体位移都为零 C.第 内甲、乙两物体速度方向相同 D.内甲的位移大小为 √ 随 堂 巩 固 22 [解析] 由甲的位移—时间图像可以看出,甲在 末回到出发点,甲运动过程中,距 出发点的最大距离为,故A正确;甲的图像是图像,由图像可知， 内 甲的位移为零,乙的图像是图像,在 图像中图线与时间轴所围的面积表 示位移,由图像可知，内乙的位移也为零,故B正确;甲在第 内速度方向 沿负方向,而乙在第内速度方向沿正方向,故C错误;内甲由 处运动 到处,位移大小是 ,故D正确. 随 堂 巩 固 23 课后习题 24 知识点一 图像 1.一物体做匀变速直线运动的图像如图所示，为 的中间时刻，则 ( ) A.连线的斜率等于 时刻的瞬时速度 B.连线的斜率等于 时刻的瞬时速度 C.连线的斜率等于 时刻的瞬时速度 D.连线的斜率等于 时刻的瞬时速度 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 25 [解析] 连线的斜率等于 时间内的平均速度，因物体做匀变速直线运动， 可知也等于时间内中间时刻的瞬时速度，即等于 时刻的瞬时速度，选 项A正确，B错误；同理，连线的斜率等于 时间内中间时刻的瞬时速 度，选项C、D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 26 2.[2026·河北石家庄一中高一月考] 随着时代的进步，机器人已经成为现实生活 中十分常见的事物，为人们的工作生活提供了极大便利.图甲所示的送餐用的智 能机器人在送餐中沿餐厅走廊运动，图乙是该机器人运动的位移—时间图像 (的图线为曲线，其余为直线， 末图像斜率为0).下列说法正确的是 ( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 27 A.机器人在内的平均速度大小为 B.机器人在 内做曲线运动 C.机器人在 内图像的面积表示位移 D.机器人在 内做匀速直线运动 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 28 [解析] 机器人在内的平均速度大小为 ，故A正 确；图像只能描述直线运动，所以机器人在 内做直线运动，故B 错误；机器人在内的位移为0，机器人在 内图像的面积不是表 示位移，故C错误；根据图像的斜率表示速度，可知机器人在 内做 匀速直线运动，内做匀速直线运动，内的速度小于 内的 速度，故D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 29 3.、 两物体运动的位移—时间图像如图所示.下列说法正确的是( ) A.、两物体开始时相距 ，运动方向相同 B.物体沿折线运动， 物体沿直线运动 C.时，、两物体在距出发点 处相遇 D.物体在运动中停止了 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 [解析] 在 图像中,图线的斜率表示物体运动的速度,纵坐标表示位移,根据题 图知,、两物体开始时相距,运动方向相反,A错误;、 两物体均做直线 运动,图像不是物体的运动轨迹,B错误; 时两图线有交点,表示两物体 相遇,说明运动时,、两物体在距的出发点 处相遇,C正确;在 内,物体的位置坐标不变,说明保持静止,即 物 体在运动中停止了 ,D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 31 知识点二 图像 4.(多选)[2026·安徽合肥一中高一月考] 冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投 掷性竞赛项目，被大家喻为冰上的“国际象棋”，属于冬奥会比赛项目.某次比赛 中冰壶以初速度在冰面上滑行，其速度—时间图像 如图所示.关于该冰 壶的运动，下列说法正确的是( ) A.在0到时间内的位移小于 B.在0到 时间内冰壶的加速度在变大 C.在0到时间内的平均速度为 D.在0到时间内的平均加速度大小为 √ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 32 [解析] 如图所示，由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知， 时间的位移 ，A正确；图像的斜率等于加速度，可知 内加速度在减小，B错误； 在0到时间内的平均速度为，C错误；在0到 时间内的平均加速度 ，D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 33 5.[2025·广东深圳中学高一月考] 军训期间，教官组织摸旗杆游戏，即学生从某 一点出发，沿直线运动，触摸旗杆后立刻返回到出发点.某学生运动的 图像 如图所示，其中和 已知.下列说法正确的是( ) A. 时离出发点最远 B.和 内的加速度方向相反 C.出发点到旗杆的距离为 D.返回时的最大速度为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 34 [解析] 图像的面积表示位移，依题意可知，时图线与 轴围成的面积最 大，故此时离出发点最远，故A错误；图斜率表示加速度， 内和 内图像斜率均为负，故加速度方向相同，故B错误；依题意可知， 时学生到达旗杆位置，由图像可知出发点到旗杆的距离为 ，故C错误；依 题意可知，学生最后回到出发点，则内和 内位移大小相等，设 返回时最大速度为，则 ， 解得 ，故D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 35 6.如图所示分别为物体甲的图像和物体乙的 图像，关于两物体的运动 情况，下列说法正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 36 A.物体甲在整个 时间内往返运动，平均速度为零 B.物体甲在整个时间内一直向正方向运动，它的平均速度大小为 C.物体乙在整个 时间内运动方向一直不变，平均速度为零 D.物体乙在整个时间内一直向正方向运动，它的加速度大小为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 37 [解析] 物体甲在整个 时间内一直向正方向运动，它的平均速度大小为 ，A错误，B正确；物体乙在整个 时间内先向负 方向运动，后向正方向运动，C、D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 38 7.[2026·江西南昌二中高一月考] 如图所示为某质点的位置—时间图像，图像为 抛物线，图像的顶点位于，且图像经过点 .图中的倾斜虚线为 时刻图像的切线，该切线过点 .下列说法正确的是( ) A.质点的加速度大小为 B.时刻质点的速度大小为 C.图中 D.图中 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 39 [解析] 位置—时间图像中，图线的斜率反映质点的速度，而图像的顶点位于 ，则0时刻质点的速度为0，设质点的加速度大小为，由图可知前 时间内质点的位移为，则，解得 ，故A错误；由速度 时间公式得，时质点的速度大小为 ， 故B错误；又由图可知，时间内质点的位移为 ，则 ，解得 ，故C正确；图像切线的斜率反 映质点的速度，有 ，又由以上解析可知 ，解得 ，故D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40 8.[2026·江西鹰潭高一期中] 2025年8月15日，2025世界人形机器人运动会在北 京正式开赛.某次训练中，机器人沿直线跑道由静止开始运动 的过程中，传 感器显示其加速度与时间的变化关系( 图像)如图所示，下列说法正确的是 ( ) A. 末机器人速度大于零 B.前内的位移等于 C.图中最大加速度 D.末机器人速度大于 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 41 [解析] 根据图像面积表示速度变化量，可知从静止到 末机器人的速度 变化量为零，可知末机器人速度为零，故A错误；根据 图像画出对应 的图像如图中实线所示，实线与轴所围面积与虚线与 轴所围面积相等， 则，代入数据解得，即末机器人速度为 ， 根据图像的面积表示位移可知前内的位移大于 ，故B、D错误；根 据 图像面积表示速度增加量可知 ，代入数据解得 ，故C正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 42 9.[2025·江苏泰州兴化中学高一月考] 在机器人大赛的会场，一个机器人沿水平 直轨道运动，速度—时间图像如图所示，其中时刻机器人开始运动， 是一 段倾斜的直线.下列说法正确的是( ) A.机器人在 时刻的加速度最大 B.机器人在 时刻向相反方向运动，位移开始减小 C.时间内机器人的平均速度等于 D. 时间内机器人做匀变速直线运动 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 43 [解析] 图线切线的斜率表示加速度，所以机器人在 时刻的加速度为零，故A 错误；如题图所示，机器人在运动过程中速度始终为正值，即运动方向始终沿 正方向，所以时刻机器人运动方向不变，位移继续增加，故B错误； 时 间内图线与横轴所围区域的面积大于 直线与横轴所围梯形区域的面积，根据 平均速度的计算公式 ，即机器人 的平均速度大于，故C错误； 时间内图线为倾 斜直线，所以机器人做匀变速直线运动，故D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 44 10.[2025·湖南长沙明德中学高一月考] 研究物体做直线运动的图像时可以灵活 选取纵轴、横轴所表示的物理量，下列说法正确的是( ) A.甲图中，物体在这段时间内的位移等于 B.乙图中，物体的加速度为 C.丙图中，物体在做匀加速直线运动 D.丁图中，时物体的速度为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 45 [解析] 根据 图像的意义可知，图线与坐标轴围成的面积表示位移，故甲图 中物体在这段时间内的位移大于 ，A错误；根据匀变速直线运动规律 可知，在 图像中，图线的斜率表示加速度的2倍，即 ，解得，B错误；由匀加速直线运动规律可知, 图像是 一条倾斜直线时,物体做匀加速直线运动,C错误；根据匀变速直线运动规律 ,可得，结合图像可得， ， 所以时物体的速度 ，D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 46 $