高中物理 第一章 运动的描述 第六节 用图像描述直线运动课件 粤教版必修1.ppt

第六节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第一章 知识点一 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 自学教材 1 位移 时间图像 先设定一个平面直角坐标系 用横坐标表示 用纵坐标表示物体的 再将物体做匀速直线运动时的数据在坐标系中描点 由这些点所得到的图像表示物体的关系 称为位移 时间图像 s t图像 2 匀速直线运动的位移图像是一条 时间 位移 位移与时间 倾斜的直线 重点诠释 1 由s t图像可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间 图1 6 1 2 若物体做匀速直线运动 则s t图像是一条倾斜的直线 直线的斜率表示物体的速度 斜率的大小表示速度的大小 斜率的正 负表示物体的运动方向 如图1 6 1中的a b所示 3 若s t图像为平行于时间轴的直线 表明物体处于静止状态 如图1 6 1中的c所示 4 纵截距表示运动物体的初始位置 图1 6 1中所示a b物体分别是从原点 原点正方向s2处开始运动 5 图线的交点表示相遇 如图1 6 1所示中的交点表示a b c三个物体在t1时刻在距原点正方向s1处相遇 特别提醒 1 s t图像只能用来描述直线运动 2 s t图像表示的是位移s随时间t变化的情况 绝不是物体运动的轨迹 图1 6 2 1 如图1 6 2所示是两个匀速直线运动的位移图像 哪条直线所表示的运动的速度大 各是多少 答案 b直线表示的运动的速度大1m s2m s 自学教材 1 在平面直角坐标系中 用纵坐标表示物体运动的 用横坐标表示 得出的称为速度 时间图像 v t图像 简称速度图像 2 匀速直线运动的v t图像是一条和横轴的直线 图线与t轴包围的面积表示的是位移 速度 时间 图像 平行 倾斜 初速度 加速度 重点诠释 1 用图像法处理问题的优点形象直观 清晰便捷 能非常直观地反映运动物体的速度随时间变化的情况 便于从整体上认识运动的特点 2 v t图像的类型 1 匀速直线运动的v t图像 如图1 6 3甲所示 由于匀速直线运动的速度不随时间改变 因而v t图像是一条平行于时间轴的直线 从图像中可以直接看出速度的大小为v0 图1 6 3 2 匀变速直线运动的v t图像 如图1 6 3乙所示 匀变速直线运动的v t图像是一条倾斜的直线 直线a反映了速度随时间是均匀增加的 即是匀加速直线运动的图像 直线b反映了速度随时间是均匀减小的 即是匀减速直线运动的图像 特别提醒 1 v t图像反映速度随时间变化的规律 并不表示物体运动的轨迹 图1 6 4 2 由于v t图像中只能表示正 负两个方向 所以它只能描述直线运动 无法描述曲线运动 3 从匀速直线运动的v t图像中不仅可以看出速度的大小 并且可以求出位移 根据位移公式s vt 在v t图像中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积 如图1 6 4中画斜线的部分 2 如图1 6 5所示直线 和直线 分别表示两个物体运动的速度 时间图像 它们的初速度各是多大 加速度各是多大 哪一条直线代表的物体的加速度大 图1 6 5 答案 2 0m s4 0m s2 0m s21 0m s2直线 的加速度大 1 位移图像和速度图像有形同意不同 意同形不同的可比性 如图1 6 6中两图像的理解和对比如下 图1 6 6 2 解决图像问题的程序 建立坐标系 确定横 纵坐标所表示的物理量 通过描点法画出图像 有时要根据题意画出图像草图 确定图像的意义 分析图线斜率 截距 图线与横轴所围的面积代表的物理意义 注意有时其面积是没有物理意义的 如s t图线下的面积 建立函数关系 求解 特别提醒 1 同一形状的图线在不同图像中具有不同的意义 因此观察图像时不能只看形状 更要看坐标和意义 2 无论是位移图像 还是速度图像都仅能表示直线运动的规律 图线都不表示质点的运动轨迹 3 双选 如图1 6 7所示图像中 能表示质点做匀速直线运动的是 图1 6 7 解析 s t图像的斜率表示速度 匀速直线运动的速度不变 故a对 c项的图像表示物体静止不动 d项中图线表示物体的速度不随时间变化 故d对 答案 ad 图1 6 8 例1 双选 a b两个质点相对于同一质点在同一直线上运动的s t图像如图1 6 8所示 关于a b的运动 下面说法正确的是 a a b两个质点运动的出发点相距5mb 质点a比质点b迟1s开始运动c 在0 3s时间内 a b的位移大小相等 方向相反d 质点a运动的速率比质点b运动的速率大 解析 由图可知 质点a从距原点正方向5m处开始运动 质点b从原点处开始运动 故a b两个质点运动的出发点相距5m 选项a对 t 0时质点a开始运动 t 1s时 质点b才开始运动 故质点a比质点b早1s开始运动 选项b错 在0 3s时间内 质点a的初位置在5m处 末位置在原点 故其位移为 5m 质点b的初位置在原点处 末位置在5m处 其位移为5m 选项c对 质点a的速率为2 5m s 质点b的速率为5m s 故va vb 选项d错 答案 ac 借题发挥 s t图像的斜率表示速度 斜率的正负表示速度的方向 图1 6 9 如图1 6 9所示为甲 乙两物体相对于同一参考系的s t图像 下面说法错误的是 a 甲 乙两物体的出发点相距s0b 甲 乙两物体都做匀速直线运动c 甲物体比乙物体早出发的时间为t1d 甲 乙两物体向同方向运动 解析 由图可知 甲从距原点s0处出发 乙由原点出发 故两物体出发点相距s0 a对 两图线都是倾斜直线 即两物体都做匀速直线运动 b对 甲从开始计时就出发 乙在计时后t1才出发 故甲比乙早出发时间t1 c对 甲 乙图线的斜率分别为负值和正值 表明甲向负方向运动 乙向正方向运动 甲 乙运动方向相反 d错 答案 d 图1 6 10 例2 如图1 6 10所示是做直线运动的某质点的v t图像 请分析 1 质点在图中各段时间内分别做什么运动 2 在0 4s 8 10s 10 12s内质点的加速度大小和方向 思路点拨 1 v t图像不是物体的运动轨迹 分析图像时要把图像和物体的运动结合起来 2 速度的正负反映物体的运动方向 加速度的正负代表物体加速度的方向 与速度的方向结合 可判断物体是 加速 还是 减速 答案 见解析 借题发挥 1 v t图线的斜率表示加速度 斜率的大小表示加速度的大小 斜率正 负表示加速度的方向 2 加速