2018-2019高中物理 第一章 運動的描述 第六節(jié) 用圖象描述直線運動課件 粵教版必修1.ppt

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1、第六節(jié) 用圖象描述直線運動,第一章 運動的描述,[學習目標] 1.掌握勻速直線運動的位移圖象的特點，并能根據(jù)位移圖象求速度. 2.掌握勻速直線運動的速度圖象的特點，并能根據(jù)速度圖象求位移. 3.掌握勻變速直線運動的速度圖象，并能根據(jù)速度圖象求初速度、加速度和位移. 4.初步掌握勻變速直線運動的平均速度公式 ，并能做簡單的應用.,內(nèi)容索引,,自主預習 預習新知 夯實基礎,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關(guān),自主預習,一、位移圖象 1.位移－時間圖象 用橫坐標表示時間t，用縱坐標表示 ，建立平面直角坐標系，所畫出的 隨時間t的變化圖象，叫位移－時間圖象(s－

2、t圖象)，簡稱為位移圖象. 2.常見的s－t圖象： (1)靜止：一條 的直線. (2)勻速直線運動：一條 的直線. 3.s－t圖象的斜率等于物體的 .,位移s,位移s,平行于時間軸,傾斜,速度,二、速度圖象 1.在平面直角坐標系中，用縱坐標表示物體運動的 ，用橫坐標表示 ，得出的圖象稱為速度－時間圖象(v－t圖象)，簡稱為速度圖象. 2.勻速直線運動的v－t圖象是一條 .圖線與t軸_______ 表示的是位移. 3.勻變速直線運動的v－t圖象是一條 的直線，在v軸上的截距表示 ，直線的斜率表示的是 .某段時間內(nèi)的平均速度

3、 .,速度,時間,和橫軸平行的直線,包圍的,面積,傾斜,初速度,加速度,[即學即用] 1.判斷下列說法的正誤. (1)物體的位移－時間圖象就是物體的運動軌跡.( ) (2)位移－時間圖象是直線的說明物體在做直線運動，是曲線的說明物體在做曲線運動.( ) (3)位移－時間圖象向上傾斜說明速度在增大，向下傾斜說明速度在減小. ( ) (4)物體的v－t圖象是一條傾斜直線時，物體的加速度恒定.( ) (5)物體的v－t圖象向上傾斜說明物體的速度在增大，向下傾斜說明物體的速度在減小.( ),答案,,,,√,,2.如圖1所示為一質(zhì)點沿直線運動的v－t圖象，則它在0～12 s內(nèi)的位移s＝____

4、__m，路程s′＝______m.,解析 v－t圖線與t軸所圍圖形的“面積”表示位移，0～6 s內(nèi)的位移s1＝v1t1＝10 m/s6 s＝60 m,6～12 s內(nèi)的位移s2＝v2t2＝－20 m/s6 s＝－120 m, 0～12 s內(nèi)的位移s＝s1＋s2＝－60 m，路程s′＝|s1|＋|s2|＝180 m.,圖1,答案,－60,180,解析,重點探究,一、位移圖象,[導學探究] 一輛汽車做勻速直線運動的數(shù)據(jù)表如下表,答案,(1)建立如圖2所示的平面直角坐標系，用橫軸表示時間t，縱軸表示位移s，將汽車做勻速直線運動的數(shù)據(jù)描在坐標系中，然后用平滑的曲線(或直線)連接起來.,圖2,答案 如圖所

5、示,答案,(2)圖象有什么特點？圖線的斜率表示什么？,答案 圖象是一條傾斜的直線，圖線的斜率表示速度，即k＝ ＝v.,[知識深化] 1.s－t圖象的理解 (1)斜率：斜率的絕對值表示速度的大?。恍甭实恼摫硎舅俣鹊姆较? (2)截距：縱截距表示物體起始位置. (3)交點：交點表示兩物體在同一時刻處于同一位置， 即相遇. 2.幾種常見的位移－時間圖象 (1)靜止物體的s－t圖象是平行于時間軸的直線，如圖3直線A. (2)勻速直線運動的s－t圖象是一條傾斜的直線，如圖直線B 和C，其斜率表示速度.其中B沿正方向運動，C沿負方向運動.,圖3,(3)若物體的s－t圖象為曲線，如圖4所示.,圖4,則說

6、明相等的時間Δt內(nèi)，位移Δs不相等，也說明物體的速度在變化，圖線切線的斜率表示那一瞬時的速度.,例1 (多選)一遙控玩具小汽車在平直路面上運動的位移—時間圖象如圖5所示，則下列說法錯誤的是 A.前15 s內(nèi)汽車的位移為30 m B.20 s末汽車的速度為－1 m/s C.前10 s內(nèi)汽車的加速度為3 m/s2 D.前25 s內(nèi)汽車做單方向直線運動,√,答案,解析,圖5,√,解析 從圖象上可以看出前15 s內(nèi)汽車的位移為30 m，選項A正確； 圖象的斜率表示速度，故15～25 s內(nèi)汽車反向做勻速直線運動，速度為v＝ m/s＝－1 m/s，選項B正確； 前10 s內(nèi)汽車做勻速直線運動，加速

7、度為零，10～15 s內(nèi)汽車靜止，15～25 s內(nèi)汽車反向做勻速直線運動，選項C、D錯誤.,例2 如圖6是在同一條直線上運動的A、B兩質(zhì)點的s－t圖象，由圖可知 A.t＝0時，A在B后面 B.B質(zhì)點在t2時刻追上A并在此后跑在A的前面 C.在0～t1時間內(nèi)B的運動速度比A大 D.A質(zhì)點在0～t1時間內(nèi)做加速運動，之后做勻速運動 解析 由圖象可知，t＝0時，B在A后面，故A錯誤； B質(zhì)點在t2時刻追上A并在此后跑在A的前面，B正確； 在0～t1時間內(nèi)B的斜率小于A，故B的運動速度比A小，C錯誤； A質(zhì)點在0～t1時間內(nèi)做勻速運動，之后處于靜止狀態(tài)，故D錯誤.,解析,圖6,√,答案,1.s－t圖象

8、上兩點縱坐標之差表示對應時間內(nèi)的位移Δs，即Δs＝s2－s1； 2.s－t圖象的斜率k＝ 表示質(zhì)點的速度； 3.交點坐標表示兩質(zhì)點同一時刻到達同一位置，即相遇.,二、速度圖象(v－t圖象),[導學探究] 四個物體運動的v－t圖象如圖7所示.,圖7,(1)它們分別做什么運動？ 答案 甲做勻速直線運動；乙做勻加速直線運動；丙做勻減速直線運動；丁做反向勻加速直線運動.,答案,(2)求出各圖中物體的加速度；,答案,答案 a甲＝0,(3)勻加速直線運動的v－t圖象斜率一定為正值嗎？勻減速直線運動的v－t圖象斜率一定為負值嗎？,答案,答案 不一定 不一定,[知識深化] 1.勻變速直線運動的特點 (1)加

9、速度a恒定不變； (2)v－t圖象是一條傾斜直線. 2.兩種理想化模型的v－t圖象 (1)勻速直線運動的v－t圖象是一條平行于時間軸的直線. (2)勻變速直線運動的v－t圖象是一條傾斜直線，直線的斜率表示加速度.,3.若v－t圖象為曲線，如圖8所示. 圖甲、乙中，速度v隨時間t的增大都增大. 圖甲中，在相等的時間Δt內(nèi)，Δv2>Δv1，加速度增大；圖乙中，在相等的時間Δt內(nèi)，Δv2<Δv1，加速度減小.即v－t圖象為曲線時，物體的運動不是勻變速運動，曲線上某點的切線斜率等于該時刻物體的加速度.,圖8,4.v－t圖象的理解和應用 (1)圖線上某點的縱坐標：表示瞬時速度的大小和方向(其中正、負號

10、表示方向). (2)圖線的斜率：表示加速度的大小和方向(其中正、負號表示方向). (3)圖線的拐點：表示運動性質(zhì)改變的時刻. (4)圖線與時間軸所圍圖形的面積：表示位移. 5.做勻變速直線運動的物體，經(jīng)過兩點間的平均速度等于其初速度與末速度和的一半，即 .,例3 (多選)某物體運動的v－t圖象如圖9所示，根據(jù)圖象可知，該物體,答案,解析,圖9,A.在0到2 s末的時間內(nèi)，加速度為1 m/s2 B.4 s末質(zhì)點運動方向改變 C.在0到6 s末的時間內(nèi)，位移為7.5 m D.在0到6 s末的時間內(nèi)，位移為6.5 m,√,√,5 s末質(zhì)點速度方向改變，B錯誤；,例4 (多選)甲、乙兩物體在同

11、一直線上做勻變速直線運動的速度－時間圖象如圖10所示，由此可知,答案,解析,A.甲和乙的初速度方向相同，大小之比為3∶1 B.在前2 s內(nèi)甲、乙兩物體的位移相等 C.甲和乙的加速度方向相同，大小之比為3∶1 D.甲和乙的加速度方向相反，大小之比為1∶1,圖10,√,√,解析 甲的初速度為3 m/s，乙的初速度為1 m/s，因此甲和乙的初速度方向相同，大小之比為3∶1，選項A正確； 在前2 s內(nèi)甲的速度一直大于乙的速度，甲的平均速度比乙大，故s甲＞s乙(或由圖線與t軸所圍面積看出，s甲＞s乙)，選項B錯誤； 甲沿正方向做勻減速運動，乙沿正方向做勻加速運動，甲的加速度為－0.5 m/s2，乙的加速

12、度為0.5 m/s2，因此甲和乙的加速度方向相反，大小之比為1∶1，選項C錯誤，D正確.,運動圖象的應用技巧 1.確認是哪種圖象，v－t圖象還是s－t圖象. 2.理解并熟記四個對應關(guān)系. (1)斜率與加速度或速度對應. (2)縱截距與初速度或初始位置對應. (3)交點對應速度或位置相同. (4)拐點對應運動狀態(tài)發(fā)生改變.,三、s－t 圖象與v－t 圖象的比較,注意：(1)無論是v－t圖象還是s－t圖象都不是物體的運動軌跡. (2)v－t圖象和s－t圖象都只能描述直線運動，不能描述曲線運動.,例5 (多選)下列所給的圖象中能反映做直線運動的物體回到初始位置的是,答案,解析,√,√,√,解析 A項

13、中，物體開始和結(jié)束時的縱坐標為0，說明物體又回到了初始位置，A正確； B項中，物體一直沿正方向運動，位移增大，故無法回到初始位置，B錯誤； C項中，物體第1 s內(nèi)的位移沿正方向，大小為2 m，第2 s內(nèi)的位移沿負方向，大小為2 m.故2 s末物體回到初始位置，C正確； D項中，物體做勻變速直線運動，2 s末時物體的總位移為零，故物體回到初始位置，D正確.,達標檢測,1.(對s－t圖象的理解)(多選)圖11表示甲、乙兩運動物體相對同一原點的s－t圖象，下面說法中正確的是,1,2,3,答案,解析,圖11,A.甲和乙都做勻變速直線運動 B.甲、乙運動的出發(fā)點相距s0 C.乙運動速率大于甲運動速率 D

14、.乙比甲早出發(fā)t1的時間,√,√,1,2,3,解析 題圖中s－t圖象都是直線，所以甲、乙均做勻速直線運動，故A錯； 因t＝0時，甲圖線的截距為s0，而乙圖線表示乙在原點，所以出發(fā)點相距s0，故B正確； 因為乙圖線的斜率大于甲圖線斜率的絕對值，所以乙運動速率大于甲運動速率，故C正確； 從圖象中還可以看出甲比乙早出發(fā)t1的時間，故D錯.,2.(對s－t圖象的理解)質(zhì)點沿直線運動，其位移—時間圖象如圖12所示，關(guān)于質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是,A.2 s末質(zhì)點的位移為零，2 s末質(zhì)點改變了運動方向 B.2 s末質(zhì)點的位移為零，該時刻質(zhì)點的速度為零 C.質(zhì)點做勻速直線運動，速度大小為0.1 m/s，

15、方向與規(guī)定的正方向相反 D.質(zhì)點在4 s時間內(nèi)的位移大小為0.4 m，位移的方向與規(guī)定的正方向相同,√,圖12,1,2,3,答案,解析,1,2,3,解析 由所給圖象可知：質(zhì)點從距原點負方向0.2 m處沿規(guī)定的正方向做勻速直線運動，經(jīng)4 s運動到距原點正方向0.2 m處，在s－t圖象中，“＋”號表示質(zhì)點在坐標原點正方向一側(cè)，“－”號表示質(zhì)點位于原點負方向一側(cè)，與質(zhì)點實際運動方向無關(guān)，位移由“－”變?yōu)椤埃辈⒉槐硎举|(zhì)點運動方向改變.由圖象的斜率可得質(zhì)點運動速度大小為0.1 m/s，綜上所述，選項A、B、C錯誤，D正確.,3.(運動圖象的意義及應用)(多選)物體甲的s－t圖象和物體乙的v－t圖象分別如圖14甲、乙所示，則這兩物體的運動情況是,圖14,A.甲在整個t＝6 s時間內(nèi)運動方向一直不變，它通過的總位移大小為4 m B.甲在整個t＝6 s時間內(nèi)來回運動，它通過的總位移為零 C.乙在整個t＝6 s時間內(nèi)來回運動，它通過的總位移為零 D.乙在整個t＝6 s時間內(nèi)運動方向一直不變，它通過的總位移大小為4 m,1,2,3,答案,解析,√,√,1,2,3,解析 s－t圖象中，初位置－2 m到末位置2 m的總位移為4 m，整個過程運動方向不變，一直是正方向.v－t圖象中，圖線與時間軸圍成的面積表示位移，后3 s的運動方向發(fā)生改變，所以物體的總位移為零.,