2023學(xué)年完整公開(kāi)課版圖像專題

專題運(yùn)動(dòng)圖像學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解x-t圖像的物理意義，能根據(jù)圖像分析物體在在一段時(shí)間內(nèi)的位移。2.理解v-t圖像的含義，會(huì)根據(jù)v-t圖像分析物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化。3.理解運(yùn)動(dòng)圖像的斜率、截距、面積、特殊點(diǎn)所代表的的含義一、位移時(shí)間圖像(x-t圖像)在直角坐標(biāo)系中選時(shí)刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線就是位置—時(shí)間圖像，通過(guò)它能直觀地看出物體在任意時(shí)刻的位置。如果將物體運(yùn)動(dòng)的初始位置選作位置坐標(biāo)原點(diǎn)O,則位置與位移大小相等(x=△x),位置—時(shí)間圖像就成為位移—時(shí)間圖像，又稱x-t圖像。從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。時(shí)刻t/s0510.015.020位置x/m0100200300400位移x/m0100200300400勻速直線運(yùn)動(dòng)任意相等的時(shí)間內(nèi)，物體的位移都相等的直線運(yùn)動(dòng)公式：定義：速度不變的運(yùn)動(dòng)一、位移時(shí)間圖像(x-t圖像)直線表示一條直線相對(duì)于橫坐標(biāo)軸的傾斜程度或者是縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)變化的快慢程度對(duì)于一次函數(shù)y=kx+b，k即該函數(shù)圖像的斜率。表達(dá)式：k=xy(y2，x2)(y1，x1)思考：在x-t圖象中，斜率表示什么量呢？速度x-t圖像——斜率斜率：k的正負(fù)？0Δx1Δx2Δt1Δt2t/sx/m2030101405060245376在x-t圖象中傾斜的直線表示勻速直線運(yùn)動(dòng)0-2s的速度如何求？3–6s的速度如何求？x-t圖像——斜率0t1x1At/sx/mx2B圖像的斜率表示速度，同一幅圖中，斜率越大的速度越大斜率A=x1/t1斜率B=x2/t1x/m0Bt/s斜率為0，表示物體靜止。x-t圖像——斜率如果圖像是曲線呢？質(zhì)點(diǎn)A的斜率越來(lái)越小速度越來(lái)越小x-t圖象描述物體的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，并不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡。在x-t圖象中傾斜的直線表示質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，曲線表示質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng)。x/mt/s123ABx-t圖像——曲線的斜率質(zhì)點(diǎn)B的斜率越來(lái)越大速度越來(lái)越大O→A斜率為正值，速度為正，表示物體向著正方向運(yùn)動(dòng)x-t圖像——斜率的正負(fù)x/mt/s123A4OBA→B斜率為負(fù)值，速度為負(fù)，表示物體向著負(fù)方向運(yùn)動(dòng)減速運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)x/m30201001234t/sABDE向上的斜線OA段、BD段表示物體向正方向運(yùn)動(dòng)；向下的斜線DE段表示物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；水平直線AB段表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?？v截距:初始時(shí)刻時(shí)物體距離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離橫截距:物體出發(fā)時(shí)的時(shí)刻(延遲:該物體過(guò)了幾秒后才出發(fā)）x/m30201001234t/sⅠⅡxtx00t0x-t圖像——截距t/sⅠⅡⅢx/m0【例題】如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示三個(gè)物體的位移圖象，它們是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎？它們有什么區(qū)別？提示：三個(gè)物體的出發(fā)位置和出發(fā)時(shí)刻相同么？結(jié)論：三個(gè)物體傾斜程度相同，速度相同，為勻速直線運(yùn)動(dòng)Ⅰ物體出發(fā)位置為x，Ⅱ、Ⅲ從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)Ⅰ、Ⅱ同時(shí)刻出發(fā)，Ⅲ滯后時(shí)間t出發(fā)4t/s①圖象與x軸（縱軸）交點(diǎn)，表示物體出發(fā)時(shí)的位置坐標(biāo)x=30m。②圖象與t軸（橫軸）交點(diǎn)，表示物體在t=1s時(shí)才開(kāi)始出發(fā)。③x-t圖象中，兩個(gè)圖線的“交點(diǎn)”表示：兩物體在該(t=2s）時(shí)刻相遇。3020100x/m123①②x-t圖像——交點(diǎn)1.根據(jù)x—t圖象描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況：t/sx/mO1235x/mO5-5當(dāng)堂訓(xùn)練2.試分析下列①②③④圖線所代表的運(yùn)動(dòng)情況。t/sx/m0①②④③①靜止不動(dòng)②勻速直線運(yùn)動(dòng)速度方向?yàn)檎较颌蹌蛩僦本€運(yùn)動(dòng)速度方向?yàn)樨?fù)方向④速度不斷變大的加速運(yùn)動(dòng)3.某物體的x-t圖像如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）t/sX/mOA、因?yàn)閳D線是一條斜向上的直線，故其位移一直在增大B、位移的方向不隨時(shí)間變化C、速度的方向不隨時(shí)間變化D、速度的大小隨時(shí)間變化C二、直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象（v-t圖象）物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況可以用圖像來(lái)直觀表示。以時(shí)間t為橫軸，速度v為縱軸，坐標(biāo)系中的圖像即為速度—時(shí)間圖像或v—t圖像。簡(jiǎn)稱速度圖象。v/(m?s-1)0t/sv1t1甲乙可讀取速度大小判斷速度方向t/sv/m·s-10v0t/s0123448v/m·s-1t/s01234548v/m·s-10t/sv/m·s1調(diào)轉(zhuǎn)方向v-t圖像v-t圖像——斜率?t?vt1v1t2v2bv(m/s)Oa從曲線的傾斜程度就能判斷加速度的大小，比值?v/?t就是加速度的數(shù)值。k的正負(fù)表示加速度的方向t/sk=0Δv1Δv2Δt1Δt2t/sv/m·s-12030101405060245376在v-t圖象中傾斜的直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)0-2s的加速度如何求？3–6s的加速度如何求？v-t圖像——斜率O→A速度為正表示物體向著正方向運(yùn)動(dòng)；斜率為正值且不斷變小。a變小的加速運(yùn)動(dòng)v-t圖像——斜率的正負(fù)v/m·s-1t/s123A4OBO→A速度為正表示物體向著正方向運(yùn)動(dòng)；斜率為負(fù)值且不斷變大。a變大的減速運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向與加速度關(guān)系？X=vtv-t圖象中的位移等于圖線與坐標(biāo)軸包圍的“面積”“面積”指的是圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積t/sv/m·s-10vt0t/stv/(m?s-1)(t,vt)v-t圖像——面積微元法位移有正負(fù)，面積有嗎？縱截距表示初速度橫截距表示v=0時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻往往也是運(yùn)動(dòng)方向改變的時(shí)刻v/(m?s-1)0t/sv0v/(m?s-1)0t/sv0v/(m?s-1)0t/sv0t0v/(m?s-1)0t/st0v-t圖像——截距兩直線相交點(diǎn)表示速度相等即共速v/(m?s-1)0t/sv1t1v-t圖像——交點(diǎn)甲乙x－t圖象v－t圖象圖像上上的點(diǎn)任意時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位置任意時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度曲線/直線傾斜直線表示勻速直線運(yùn)動(dòng)；曲線表示變速直線運(yùn)動(dòng)傾斜直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)；曲線表示變加速直線運(yùn)動(dòng)斜率速度（大小、方向）加速度（大小、方向）面積無(wú)意義位移（大小、方向）截距初始位置初速度交點(diǎn)相遇共速總結(jié)三點(diǎn)說(shuō)明(1)x－t圖象與v－t圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng)，且均不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡；(2)分析圖象要充分利用圖象與其所對(duì)應(yīng)的物理量的函數(shù)關(guān)系；(3)識(shí)圖方法：一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)．1.如圖所示,兩圖像分別是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的x—t圖像和v—t圖像。試說(shuō)明兩圖像中的OA、AB、BC、CD、DE四個(gè)階段質(zhì)點(diǎn)分別做什么運(yùn)動(dòng)？ABCDEx/mt/soABCDEv/(m/s-1)t/so2.如圖4為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，該質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)向西運(yùn)動(dòng)，則該質(zhì)點(diǎn)()A．在前2s內(nèi)加速度方向也向西B．在前4s內(nèi)加速度方向始終向東C．在4～6s內(nèi)加速度方