2023學年完整公開課版圖像專題

專題運動圖像學習目標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間內(nèi)的位移。2.理解v-t圖像的含義，會根據(jù)v-t圖像分析物體運動的速度隨時間的變化。3.理解運動圖像的斜率、截距、面積、特殊點所代表的的含義一、位移時間圖像(x-t圖像)在直角坐標系中選時刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線就是位置—時間圖像，通過它能直觀地看出物體在任意時刻的位置。如果將物體運動的初始位置選作位置坐標原點O,則位置與位移大小相等(x=△x),位置—時間圖像就成為位移—時間圖像，又稱x-t圖像。從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時間內(nèi)的位移。時刻t/s0510.015.020位置x/m0100200300400位移x/m0100200300400勻速直線運動任意相等的時間內(nèi)，物體的位移都相等的直線運動公式：定義：速度不變的運動一、位移時間圖像(x-t圖像)直線表示一條直線相對于橫坐標軸的傾斜程度或者是縱坐標隨橫坐標變化的快慢程度對于一次函數(shù)y=kx+b，k即該函數(shù)圖像的斜率。表達式：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？0Δx1Δx2Δt1Δt2t/sx/m2030101405060245376在x-t圖象中傾斜的直線表示勻速直線運動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A的斜率越來越小速度越來越小x-t圖象描述物體的位移隨時間的變化規(guī)律，并不是物體運動的軌跡。在x-t圖象中傾斜的直線表示質(zhì)點做勻速直線運動，曲線表示質(zhì)點做變速直線運動。x/mt/s123ABx-t圖像——曲線的斜率質(zhì)點B的斜率越來越大速度越來越大O→A斜率為正值，速度為正，表示物體向著正方向運動x-t圖像——斜率的正負x/mt/s123A4OBA→B斜率為負值，速度為負，表示物體向著負方向運動減速運動加速運動x/m30201001234t/sABDE向上的斜線OA段、BD段表示物體向正方向運動；向下的斜線DE段表示物體向負方向運動；水平直線AB段表示物體處于靜止狀態(tài)?？v截距:初始時刻時物體距離坐標原點的距離橫截距:物體出發(fā)時的時刻(延遲:該物體過了幾秒后才出發(fā)）x/m30201001234t/sⅠⅡxtx00t0x-t圖像——截距t/sⅠⅡⅢx/m0【例題】如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示三個物體的位移圖象，它們是勻速直線運動嗎？它們有什么區(qū)別？提示：三個物體的出發(fā)位置和出發(fā)時刻相同么？結(jié)論：三個物體傾斜程度相同，速度相同，為勻速直線運動Ⅰ物體出發(fā)位置為x，Ⅱ、Ⅲ從坐標原點出發(fā)Ⅰ、Ⅱ同時刻出發(fā)，Ⅲ滯后時間t出發(fā)4t/s①圖象與x軸（縱軸）交點，表示物體出發(fā)時的位置坐標x=30m。②圖象與t軸（橫軸）交點，表示物體在t=1s時才開始出發(fā)。③x-t圖象中，兩個圖線的“交點”表示：兩物體在該(t=2s）時刻相遇。3020100x/m123①②x-t圖像——交點1.根據(jù)x—t圖象描述質(zhì)點的運動情況：t/sx/mO1235x/mO5-5當堂訓練2.試分析下列①②③④圖線所代表的運動情況。t/sx/m0①②④③①靜止不動②勻速直線運動速度方向為正方向③勻速直線運動速度方向為負方向④速度不斷變大的加速運動3.某物體的x-t圖像如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是（）t/sX/mOA、因為圖線是一條斜向上的直線，故其位移一直在增大B、位移的方向不隨時間變化C、速度的方向不隨時間變化D、速度的大小隨時間變化C二、直線運動的速度—時間圖象（v-t圖象）物體運動的速度隨時間變化的情況可以用圖像來直觀表示。以時間t為橫軸，速度v為縱軸，坐標系中的圖像即為速度—時間圖像或v—t圖像。簡稱速度圖象。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動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動；斜率為正值且不斷變小。a變小的加速運動v-t圖像——斜率的正負v/m·s-1t/s123A4OBO→A速度為正表示物體向著正方向運動；斜率為負值且不斷變大。a變大的減速運動物體的運動方向與加速度關(guān)系？X=vtv-t圖象中的位移等于圖線與坐標軸包圍的“面積”“面積”指的是圖像與坐標軸所圍的面積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，面積有嗎？縱截距表示初速度橫截距表示v=0時對應的時刻往往也是運動方向改變的時刻v/(m?s-1)0t/sv0v/(m?s-1)0t/sv0v/(m?s-1)0t/sv0t0v/(m?s-1)0t/st0v-t圖像——截距兩直線相交點表示速度相等即共速v/(m?s-1)0t/sv1t1v-t圖像——交點甲乙x－t圖象v－t圖象圖像上上的點任意時刻對應的位置任意時刻對應的速度曲線/直線傾斜直線表示勻速直線運動；曲線表示變速直線運動傾斜直線表示勻變速直線運動；曲線表示變加速直線運動斜率速度（大小、方向）加速度（大小、方向）面積無意義位移（大小、方向）截距初始位置初速度交點相遇共速總結(jié)三點說明(1)x－t圖象與v－t圖象都只能描述直線運動，且均不表示物體運動的軌跡；(2)分析圖象要充分利用圖象與其所對應的物理量的函數(shù)關(guān)系；(3)識圖方法：一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點．1.如圖所示,兩圖像分別是質(zhì)點運動的x—t圖像和v—t圖像。試說明兩圖像中的OA、AB、BC、CD、DE四個階段質(zhì)點分別做什么運動？ABCDEx/mt/soABCDEv/(m/s-1)t/so2.如圖4為一個質(zhì)點做直線運動的v－t圖象，該質(zhì)點在前2s內(nèi)向西運動，則該質(zhì)點()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