高一物理課件 第1部分 第一章 第六節(jié)《用圖像描述直線運(yùn)動》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第六節(jié) 理解教材新知 把握熱點(diǎn)考向 應(yīng)用創(chuàng)新演練 第一章 知識點(diǎn)一 知識點(diǎn)二 考向一 考向二 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時跟蹤訓(xùn)練 知識點(diǎn)三 自學(xué)教材 1 位移 時間圖像 先設(shè)定一個平面直角坐標(biāo)系 用橫坐標(biāo)表示 用縱坐標(biāo)表示物體的 再將物體做勻速直線運(yùn)動時的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn) 由這些點(diǎn)所得到的圖像表示物體的關(guān)系 稱為位移 時間圖像 s t圖像 2 勻速直線運(yùn)動的位移圖像是一條 時間 位移 位移與時間 傾斜的直線 重點(diǎn)詮釋 1 由s t圖像可以確定物體各個時刻所對應(yīng)的位置或物體發(fā)生一段位移所需要的時間 圖1 6 1 2 若物體做勻速直線運(yùn)動 則s t圖像是一條傾斜的直線 直線的斜率表示物體的速度 斜率的大小表示速度的大小 斜率的正 負(fù)表示物體的運(yùn)動方向 如圖1 6 1中的a b所示 3 若s t圖像為平行于時間軸的直線 表明物體處于靜止?fàn)顟B(tài) 如圖1 6 1中的c所示 4 縱截距表示運(yùn)動物體的初始位置 圖1 6 1中所示a b物體分別是從原點(diǎn) 原點(diǎn)正方向s2處開始運(yùn)動 5 圖線的交點(diǎn)表示相遇 如圖1 6 1所示中的交點(diǎn)表示a b c三個物體在t1時刻在距原點(diǎn)正方向s1處相遇 特別提醒 1 s t圖像只能用來描述直線運(yùn)動 2 s t圖像表示的是位移s隨時間t變化的情況 絕不是物體運(yùn)動的軌跡 圖1 6 2 1 如圖1 6 2所示是兩個勻速直線運(yùn)動的位移圖像 哪條直線所表示的運(yùn)動的速度大 各是多少 答案 B直線表示的運(yùn)動的速度大1m s2m s 自學(xué)教材 1 在平面直角坐標(biāo)系中 用縱坐標(biāo)表示物體運(yùn)動的 用橫坐標(biāo)表示 得出的稱為速度 時間圖像 v t圖像 簡稱速度圖像 2 勻速直線運(yùn)動的v t圖像是一條和橫軸的直線 圖線與t軸包圍的面積表示的是位移 速度 時間 圖像 平行 傾斜 初速度 加速度 重點(diǎn)詮釋 1 用圖像法處理問題的優(yōu)點(diǎn)形象直觀 清晰便捷 能非常直觀地反映運(yùn)動物體的速度隨時間變化的情況 便于從整體上認(rèn)識運(yùn)動的特點(diǎn) 2 v t圖像的類型 1 勻速直線運(yùn)動的v t圖像 如圖1 6 3甲所示 由于勻速直線運(yùn)動的速度不隨時間改變 因而v t圖像是一條平行于時間軸的直線 從圖像中可以直接看出速度的大小為v0 圖1 6 3 2 勻變速直線運(yùn)動的v t圖像 如圖1 6 3乙所示 勻變速直線運(yùn)動的v t圖像是一條傾斜的直線 直線a反映了速度隨時間是均勻增加的 即是勻加速直線運(yùn)動的圖像 直線b反映了速度隨時間是均勻減小的 即是勻減速直線運(yùn)動的圖像 特別提醒 1 v t圖像反映速度隨時間變化的規(guī)律 并不表示物體運(yùn)動的軌跡 圖1 6 4 2 由于v t圖像中只能表示正 負(fù)兩個方向 所以它只能描述直線運(yùn)動 無法描述曲線運(yùn)動 3 從勻速直線運(yùn)動的v t圖像中不僅可以看出速度的大小 并且可以求出位移 根據(jù)位移公式s vt 在v t圖像中就對應(yīng)著邊長分別為v和t的一個矩形面積 如圖1 6 4中畫斜線的部分 2 如圖1 6 5所示直線 和直線 分別表示兩個物體運(yùn)動的速度 時間圖像 它們的初速度各是多大 加速度各是多大 哪一條直線代表的物體的加速度大 圖1 6 5 答案 2 0m s4 0m s2 0m s21 0m s2直線 的加速度大 1 位移圖像和速度圖像有形同意不同 意同形不同的可比性 如圖1 6 6中兩圖像的理解和對比如下 圖1 6 6 2 解決圖像問題的程序 建立坐標(biāo)系 確定橫 縱坐標(biāo)所表示的物理量 通過描點(diǎn)法畫出圖像 有時要根據(jù)題意畫出圖像草圖 確定圖像的意義 分析圖線斜率 截距 圖線與橫軸所圍的面積代表的物理意義 注意有時其面積是沒有物理意義的 如s t圖線下的面積 建立函數(shù)關(guān)系 求解 特別提醒 1 同一形狀的圖線在不同圖像中具有不同的意義 因此觀察圖像時不能只看形狀 更要看坐標(biāo)和意義 2 無論是位移圖像 還是速度圖像都僅能表示直線運(yùn)動的規(guī)律 圖線都不表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡 3 雙選 如圖1 6 7所示圖像中 能表示質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動的是 圖1 6 7 解析 s t圖像的斜率表示速度 勻速直線運(yùn)動的速度不變 故A對 C項(xiàng)的圖像表示物體靜止不動 D項(xiàng)中圖線表示物體的速度不隨時間變化 故D對 答案 AD 圖1 6 8 例1 雙選 a b兩個質(zhì)點(diǎn)相對于同一質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動的s t圖像如圖1 6 8所示 關(guān)于a b的運(yùn)動 下面說法正確的是 A a b兩個質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的出發(fā)點(diǎn)相距5mB 質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b遲1s開始運(yùn)動C 在0 3s時間內(nèi) a b的位移大小相等 方向相反D 質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動的速率比質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動的速率大 解析 由圖可知 質(zhì)點(diǎn)a從距原點(diǎn)正方向5m處開始運(yùn)動 質(zhì)點(diǎn)b從原點(diǎn)處開始運(yùn)動 故a b兩個質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的出發(fā)點(diǎn)相距5m 選項(xiàng)A對 t 0時質(zhì)點(diǎn)a開始運(yùn)動 t 1s時 質(zhì)點(diǎn)b才開始運(yùn)動 故質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b早1s開始運(yùn)動 選項(xiàng)B錯 在0 3s時間內(nèi) 質(zhì)點(diǎn)a的初位置在5m處 末位置在原點(diǎn) 故其位移為 5m 質(zhì)點(diǎn)b的初位置在原點(diǎn)處 末位置在5m處 其位移為5m 選項(xiàng)C對 質(zhì)點(diǎn)a的速率為2 5m s 質(zhì)點(diǎn)b的速率為5m s 故va vb 選項(xiàng)D錯 答案 AC 借題發(fā)揮 s t圖像的斜率表示速度 斜率的正負(fù)表示速度的方向 圖1 6 9 如圖1 6 9所示為甲 乙兩物體相對于同一參考系的s t圖像 下面說法錯誤的是 A 甲 乙兩物體的出發(fā)點(diǎn)相距s0B 甲 乙兩物體都做勻速直線運(yùn)動C 甲物體比乙物體早出發(fā)的時間為t1D 甲 乙兩物體向同方向運(yùn)動 解析 由圖可知 甲從距原點(diǎn)s0處出發(fā) 乙由原點(diǎn)出發(fā) 故兩物體出發(fā)點(diǎn)相距s0 A對 兩圖線都是傾斜直線 即兩物體都做勻速直線運(yùn)動 B對 甲從開始計時就出發(fā) 乙在計時后t1才出發(fā) 故甲比乙早出發(fā)時間t1 C對 甲 乙圖線的斜率分別為負(fù)值和正值 表明甲向負(fù)方向運(yùn)動 乙向正方向運(yùn)動 甲 乙運(yùn)動方向相反 D錯 答案 D 圖1 6 10 例2 如圖1 6 10所示是做直線運(yùn)動的某質(zhì)點(diǎn)的v t圖像 請分析 1 質(zhì)點(diǎn)在圖中各段時間內(nèi)分別做什么運(yùn)動 2 在0 4s 8 10s 10 12s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度大小和方向 思路點(diǎn)撥 1 v t圖像不是物體的運(yùn)動軌跡 分析圖像時要把圖像和物體的運(yùn)動結(jié)合起來 2 速度的正負(fù)反映物體的運(yùn)動方向 加速度的正負(fù)代表物體加速度的方向 與速度的方向結(jié)合 可判斷物體是 加速 還是 減速 答案 見解析 借題發(fā)揮 1 v t圖線的斜率表示加速度 斜率的大小表示加速度的大小 斜率正 負(fù)表示加速度的方向 2 加速度與速度同向 物體做加速直線運(yùn)動 反之物體做減速直線運(yùn)動 上例中 質(zhì)點(diǎn)在0 4s 8 10s 10 12s以及0 12s內(nèi)的位移是多大 方向怎樣 解析 v t圖像中圖線與t軸之間的面積表示位移 在t軸上方的面積表示位移為正方向 在t軸下方的面積表示位移為負(fù)方向 則 答案 見解析 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全