第1部分-第一章-第六节-用图像描述直线运动课件.ppt

1、 自学教材自学教材 (1)位移位移时间图像：先设定一个平面直角坐标系，时间图像：先设定一个平面直角坐标系，用横坐标表示用横坐标表示 ，用纵坐标表示物体的，用纵坐标表示物体的 ，再将，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点所得到的图像表示物体 的关系，称为位的关系，称为位移移时间图像时间图像(st图像图像)。(2)匀速直线运动的位移图像是一条匀速直线运动的位移图像是一条 。时间时间位移位移位移与时间位移与时间倾斜的直线倾斜的直线 重点诠释重点诠释 (1)由由st图像可以确定物体各个时刻所对应图像可以确定物体各个

2、时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间。的位置或物体发生一段位移所需要的时间。图图161(2)若物体做匀速直线运动，若物体做匀速直线运动，则则st图像是一条倾斜的直线，图像是一条倾斜的直线，直线的斜率表示物体的速度直线的斜率表示物体的速度。斜。斜率的大小表示速度的大小，率的大小表示速度的大小，斜率斜率的正、负表示物体的运动方向的正、负表示物体的运动方向，如图如图161中的中的a、b所示。所示。(3)若若st图像为平行于时间轴的直线，表明物体处于图像为平行于时间轴的直线，表明物体处于静止静止状态。如图状态。如图161中的中的c所示。所示。(4)纵截距纵截距表示运动物体的表示运动物体的初始

3、位置初始位置，图，图161中所中所示示a、b物体分别是从原点、原点正方向物体分别是从原点、原点正方向s2处开始运动。处开始运动。(5)图线的交点表示图线的交点表示相遇相遇，如图，如图161所示中的交点所示中的交点表示表示a、b、c三个物体在三个物体在t1时刻在时刻在距原点正方向距原点正方向s1处相遇处相遇。特别提醒特别提醒(1)st图像只能用来图像只能用来描述直线运动。描述直线运动。(2)st图像表示的是位移图像表示的是位移s随时间随时间t变化的情况，变化的情况，绝不是物体运动的轨迹绝不是物体运动的轨迹。 图图1621.如图如图162所示是两个匀速直线运动的位移图像。所示是两个匀速直线运动的位

4、移图像。哪条直线所表示的运动的速度大？各是多少？哪条直线所表示的运动的速度大？各是多少？答案：答案：B直线表示的运动的速度大直线表示的运动的速度大1 m/s2 m/s 自学教材自学教材 (1)在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的的 ，用横坐标表示，用横坐标表示 ，得出的，得出的 称为速称为速度度时间图像时间图像(vt图像图像)，简称速度图像。，简称速度图像。(2)匀速直线运动的匀速直线运动的vt图像是一条和横轴图像是一条和横轴 的的直线。图线与直线。图线与t轴包围的面积表示的是轴包围的面积表示的是位移位移。速度速度时间时间图像图像平行平行倾斜倾斜初

5、速度初速度加速度加速度 重点诠释重点诠释 1用图像法处理问题的优点用图像法处理问题的优点形象直观，清晰便捷，能非常直观地形象直观，清晰便捷，能非常直观地反映运动反映运动物体的速度随时间变化的情况物体的速度随时间变化的情况，便于从整体上认识，便于从整体上认识运动的特点。运动的特点。2vt图像的类型图像的类型(1)匀速直线运动的匀速直线运动的vt图像：图像：如图如图163甲所示，由于匀速直线运动的速度不甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时间改变，因而随时间改变，因而vt图像是一条平行于时间轴的直线。图像是一条平行于时间轴的直线。从图像中可以直接看出从图像中可以直接看出速度的大小为速度的大小为v0。

6、图图163(2)匀变速直线运动的匀变速直线运动的vt图像：图像：如图如图163乙所示，匀变速直线运动的乙所示，匀变速直线运动的vt图图像是一条倾斜的直线，像是一条倾斜的直线，直线直线a反映了速度随时间是均匀反映了速度随时间是均匀增加的，即是增加的，即是匀加速直线运动匀加速直线运动的图像；的图像；直线直线b反映了速反映了速度随时间是均匀减小的，即是度随时间是均匀减小的，即是匀减速直线运动匀减速直线运动的图像。的图像。图图164(2)由于由于vt图像中图像中只能表只能表示正、负两个方向示正、负两个方向，所以它只，所以它只能描述能描述直线运动直线运动，无法描述，无法描述曲曲线运动。线运动。2如图如图

7、165所示直线和直线分别表示两个所示直线和直线分别表示两个物体运动的速度物体运动的速度时间图像，它们的初速度各时间图像，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？物体的加速度大？图图165答案：答案：2.0 m/s4.0 m/s2.0 m/s21.0 m/s2直线的加速度大直线的加速度大(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，如图形不同的可比性，如图166中两图像的理解和中两图像的理解和对比如下。对比如下。图图166位移图像位移图像(st)速度图像速度图像(vt)表示物体静

8、止表示物体静止表示物体做匀速直线运动表示物体做匀速直线运动表示物体向负方向做匀表示物体向负方向做匀速直线运动，速直线运动，t2时刻时刻s0回回到到参考点参考点表示物体做匀减速直线运表示物体做匀减速直线运动，动，t2时刻速度为零时刻速度为零纵轴截距表示初始时刻相纵轴截距表示初始时刻相对对参考点参考点的位移的位移纵轴截距表示初始时刻的初纵轴截距表示初始时刻的初速度速度横轴截距表示到达参考点横轴截距表示到达参考点的时刻，之后物体到达参的时刻，之后物体到达参考点的另一侧考点的另一侧横轴截距表示速度减为零的横轴截距表示速度减为零的时刻，之后速度方向发生变时刻，之后速度方向发生变化化位移图像位移图像(st

9、)速度图像速度图像(vt)交点交点D表示表示两物体相遇两物体相遇，D的纵坐标表示相遇时距的纵坐标表示相遇时距参考点的位移，横坐标参考点的位移，横坐标表示相遇的时刻表示相遇的时刻交点交点D表示表示两物体速度相同两物体速度相同，交点交点D纵坐标表示相遇时的速纵坐标表示相遇时的速度大小和方向，横坐标表示速度大小和方向，横坐标表示速度相等的时刻度相等的时刻0t1时间内物体的位移时间内物体的位移为为s1图中阴影面积表示物体图中阴影面积表示物体在在0t1时间内物体位移的大小时间内物体位移的大小特别提醒特别提醒(1)同一形状的图线在不同图像中具有不同的意义，因同一形状的图线在不同图像中具有不同的意义，因此观

10、察图像时此观察图像时不能只看形状不能只看形状，更，更要看坐标和意义要看坐标和意义。(2)无论是位移图像，还是速度图像都无论是位移图像，还是速度图像都仅能表示直线运仅能表示直线运动的规律动的规律，图线都，图线都不表示质点的运动轨迹不表示质点的运动轨迹。3(双选双选)如图如图167所示图像中，能表示质点做匀速所示图像中，能表示质点做匀速直线运动的是直线运动的是()图图167AD图图168例例1(双选双选)a、b两个质点两个质点相对于同一质点在同一直线上运相对于同一质点在同一直线上运动的动的st图像如图图像如图168所示。所示。关于关于a、b的运动，下面说法正确的运动，下面说法正确的是的是()Aa、

11、b两个质点运动的出发点相距两个质点运动的出发点相距5 mB质点质点a比质点比质点b迟迟1 s开始运动开始运动C在在03 s时间内，时间内，a、b的位移大小相等，方向相反的位移大小相等，方向相反D质点质点a运动的速率比质点运动的速率比质点b运动的速率大运动的速率大解析解析由图可知，质点由图可知，质点a从距原点正方向从距原点正方向5 m处开始运处开始运动，质点动，质点b从原点处开始运动，故从原点处开始运动，故a、b两个质点运动的出发两个质点运动的出发点相距点相距5 m，选项，选项A对。对。t0时质点时质点a开始运动，开始运动，t1 s时，质时，质点点b才开始运动，故质点才开始运动，故质点a比质点比

12、质点b早早1 s开始运动，选项开始运动，选项B错。错。在在03 s时间内，质点时间内，质点a的初位置在的初位置在5 m处，末位置在原点，处，末位置在原点，故其位移为故其位移为5 m；质点；质点b的初位置在原点处，末位置在的初位置在原点处，末位置在5 m处，其位移为处，其位移为5 m，选项，选项C对。质点对。质点a的速率为的速率为2.5 m/s，质点，质点b的速率为的速率为5 m/s，故，故vavb，选项，选项D错。错。答案答案AC借题发挥借题发挥st图像的斜率表示速度，斜率的正负表图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向。示速度的方向。图图169如图如图169所示为甲、乙两物体相对所示为甲

13、、乙两物体相对于同一参考系的于同一参考系的st图像，下面说法错图像，下面说法错误的是误的是()A甲、乙两物体的出发点相距甲、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甲、乙两物体向同方向运动解析：解析：由图可知，甲从距原点由图可知，甲从距原点s0处出发，乙由原点出处出发，乙由原点出发，故两物体出发点相距发，故两物体出发点相距s0，A对；两图线都是倾斜对；两图线都是倾斜直线，即两物体都做匀速直线运动，直线，即两物体都做匀速直线运动，B对；甲从开始对；甲从开始计时就出发，

14、乙在计时后计时就出发，乙在计时后t1才出发，故甲比乙早出发才出发，故甲比乙早出发时间时间t1，C对；甲、乙图线的斜率分别为负值和正值，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、乙运表明甲向负方向运动，乙向正方向运动，甲、乙运动方向相反，动方向相反，D错。错。答案：答案：D图图1610例例2如图如图1610所示是所示是做直线运动的某质点的做直线运动的某质点的vt图像，图像，请分析：请分析：(1)质点在图中各段时间内分质点在图中各段时间内分别做什么运动；别做什么运动；(2)在在04 s、810 s、1012 s内质点的加速度大小和方向。内质点的加速度大小和方向。答案答案见解析见解析上例中，质点在上例中，质点在04 s、810 s、1012 s以及以及012 s内的位移是多大？方向怎样？内的位移是多大？方向怎样？解析：解析：vt图像中图线与图像中图线与t轴之间的面积表示位移，在轴之间的面积表示位移，在t轴上方的面积表示位移为正方向，在轴上方的面积表示位移为正方向，在t轴下方的面积表示轴下方的面积表示位移为负方向，则位移为负方向，则答案：答案：见解析见解析