第1章 必备知识拓展：从实际运动到x-t图像和v-t图像（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案聚焦x-t图像和v-t图像的理解、辨析及应用，通过展示图像导入课堂，提出问题引导学生思考图像与实际运动的差异及转化，搭建从实际运动到图像模型的学习支架，衔接运动描述与图像应用知识点。 以问题驱动探究，通过思考讨论、典例分析培养学生模型建构和科学推理能力，必备知识总结图像分析方法，对标训练结合易错提醒，强化数形结合思想，提升科学思维和物理观念，助力学生掌握运动学图像解题技巧。

必备知识拓展: 从实际运动到x-t图像和v-t图像 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 两类图像的理解、辨析和应用 1. 具备观察物理现象并发现问题，提出问题，质疑分析的能力，能从多个视角审视真实问题； 2. 具备将实际问题中的对象和过程转换成物理模型的能力； 3. 有数形结合的思想，具备利用数学图像解决物理问题的能力； 4. 能对综合性物理我呢提进行分析和推理，具体推理和论证能力； 5. 能对提出的解决方案提出反思并改进，具备批判精神和创新能力 1. 能基于观察与经验建构物理模型从物理学视角探寻物体运动规律，建立物理观念； 2. 能正确理解不同图像所反映的物理规律，并利用图像解决实际运动问题； 3. 能认识物理学科与社会、生活的关系，逐渐形成探索自然的内在动力，保持持之以恒的科学态度，具有推动科技持续发展的责任感 重点及难点 图像的应用 题型及难度 选择题或综合题中图像处理方法的应用 难度中等偏易 【本课时主要内容】 x-t图像和v-t图像 直线运动 非常规图像 知识导航　　位移　时间　速度　时间　加速度　时间　运动轨迹　轨迹形状　直线　曲线 探究1　x-t图像和v-t图像 【问题导入】 展示两类图像。 【思考与讨论】 (1)两张图像中图线相同，所表示的物体实际运动相同吗？ (2)六个物体分别在做什么运动？反映了哪些运动规律？两图中的交点代表各什么意义 (3)能否将两张图线的运动规律相互转化？ 典例1 图甲是位移—时间图像,图乙是速度—时间图像,图中给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体1、2、3、4的运动情况,关于它们的物理意义,下列说法正确的是 (　　) 　典例1 A. 两图像中,t2、t4时刻分别表示物体2、物体4已经向负方向运动 B. 两图像中,物体1和物体2在t1时刻相遇,物体3和物体4在t3时刻相遇 C. x-t图像中,0~t1时间内物体1和物体2的平均速度相等 D. v-t图像中,0~t3时间内物体3和物体4的平均速度相等 必备知识 一看 坐标轴 (1) 确认纵、横坐标轴对应的物理量及其单位; (2) 注意纵、横坐标是否从0刻度开始 二看 截距、 斜率、面积 图线在坐标轴上的截距表示运动的初始情况 斜率通常能够体现某个物理量(如v-t图像的斜率反映了加速度)的大小、方向及变化情况 最常见的是v-t图像中面积表示位移大小,要注意时间轴下方的面积表示位移为负,说明这段位移方向与正方向相反 三看 交点、 转折点、 渐近线 交点往往是解决问题的切入点,注意交点表示物理量相等,不一定表示物体相遇 转折点表示物理量发生突变,满足不同的函数关系式,如v-t图像中速度由增变减,表明加速度突然反向 利用渐近线可以求出该物理量的极值或确定它的变化趋势 关键能力　 【答案】C 【解题思路】 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,两者结合提高选择题图像类题型的解题准确率和速度.① 只有直线运动才有x-t图像、v-t图像;v-t图像中不含出发点信息,抓住斜率、截距和交点的物理意义及v-t图像面积意义.由微元ΔS=ΔyΔx,可判断图像所围“面积”的物理意义.② 运动学图像问题解题的方法.函数斜率面积法:先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式,再根据函数表达式的斜率、截距的意义求出相应的问题,特别是解决不太熟悉的图像问题时要注意这种转化.函数数据代入法:先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式,再把图像中的特殊数据代入函数表达式进行计算.③ 解图像问题时的关键:明确图像的含义,将物体的运动图像转化为物体的运动模型. 对标训练1 (教材改编题)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x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是 (　　) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】 易错提醒 1. 无论x-t图像、v-t图像是直线还是曲线,所描述的运动都是直线运动,图像的形状反映了x与t、v与t的关系,而不是物体运动的轨迹. 2. x-t图像中两图线的交点表示两物体相遇,v-t图像中两图线的交点表示该时刻两物体的速度相等,并非相遇. 探究2　运动学非常规图像 【问题导入】 展示两张图像。 【思考与讨论】 (1)两张图像中图线相同，所表示的物体实际运动相同吗？ (2)两个物体先后分别在做什么运动？ (3)能否将两张图线的运动规律相互转化？ 典例2 t=0某小车从静止开始运动的a-t图像如图所示,则下列说法正确的是 (　　) 典例2 A. 1 s末小车的速度最大 B. 1 s末小车的加速度方向改变 C. 2 s末小车的速度为4 m/s D. a-t图像与坐标轴所围面积表示小车的位移 必备知识 图像类型 x-t图像 v-t图像 a-t图像 斜率 各点切线的斜率,表示该时刻的瞬时速度 各点切线的斜率,表示该时刻的瞬时加速度 加速度随时间的变化率 纵截距 t=0时,物体的位置坐标 初速度v0 起始时刻的加速度a0 面积 无意义 位移 速度的变化量 交点 表示相遇 速度相同 加速度相同 拐点 速度方向变化 加速度方向变化 加速度的变化率变化 关键能力　 【答案】C 【解题思路】 　 1. 类比v-t图像与坐标轴围成的面积的含义,分析a-t图像与坐标轴围成的面积的含义,a-t图像与t轴所围的面积表示速度变化量. 2. 注意面积在时间轴上方表示速度变化量为正值,在时间轴下方为负值. 对标训练2 如图所示为甲、乙、丙三个军事小分队进行军事行动的运动图像,下列说法正确的是 (　　) 　对标训练2 A. 甲、丙两个分队的运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线 B. 甲、丙分队位移大于乙分队位移 C. 甲、乙、丙三个分队的平均速度相等 D. 甲、乙、丙三个分队运动的路程相等 【答案】A　 【解题思路】 易错提醒 a-t图像只能描述物体做直线运动的情况,由Δv=aΔt可知图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量,在时间轴上方为正,在时间轴下方为负.y-x图像的交点表示物体均经过该位置,但不一定相遇. 学科网（北京）股份有限公司 $