高中物理专题复习--物理图像

高中物理必修一·图像专题【一次函数y=kx+b 】坐标轴：x 轴表示时间，y 轴表示位移，位移-时间图像（重点掌握） x 轴表示时间，y 轴表示速度，速度-时间图像（重点掌握） x 轴表示时间，y 轴表示加速度，加速度-时间图像物理意义：（直线表示随时间均匀变化，绝不是运动轨迹）反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律（直接读出任意时刻的位置坐标） 反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律（直接读出任意时刻的速度） 反映了物体做直线运动的加速度随时间变化的规律（直接读出任意时刻的加速度） 倾斜程度(斜率k =∆y ∆x=tanθ)：（有正有负，矢量中只表示方向，不表示大小。

）瞬时速度(物体位置变化快慢或物体运动快慢)加速度(物体速度变化快慢)加速度的变化率（物体加速度变化快慢）截距b ：表示物体t=0时的位移或位置坐标(初始坐标x 0=x 3) 表示物体t=0时的速度(初速度v 0=v 3)表示物体t=0时的加速度（初始加速度a 0=a 3）图像①：表示质点向正方向做匀速直线运动（运动方向即速度方向，速度始终大于零） 表示质点做匀加速直线运动（加速度大于零，速度也大于零，符号相同） 表示质点做加速度增大的直线运动(速度可能变大，可能变小)图像②：表示质点静止（位置不变）表示质点做匀速直线运动（速度不变）表示质点做匀变速直线运动（加速度不变）图像③：表示质点向负方向做匀速直线运动，t 0到t 3在正半轴上运动，t 3时位移减小到零（回到坐标原点），而后继续向负方向做匀速直线运动，在负半轴上运动表示质点做匀减速直线运动，t 3时速度减小到零（加速度小于零，速度大于零，符号相反），运动到正半轴原点最远的地方，而后做反向的匀加速直线运动（加速度小于零，速度小于零，符号相同）表示质点做加速度减小的直线运动，加速度减小到零用时为t 3，而后质点做加速度增大的直线运动(速度可能变大，可能变小)OxtX 2 X 3X 1t 1t 2t 3④⑤①②③⑥OVtv 2 v 3v 1t 1t 2t 3④⑤①②③⑥Oata 2 a 3a 1t 1 t 2 t 3④⑤①②③⑥交点④：表示两物体该时刻t=t2位移相同（矢量：大小和方向），即相遇表示两物体该时刻t=t2速度相同（矢量：大小和方向）表示两物体该时刻t=t2加速度相同（矢量：大小和方向）面积⑤S=xy：（x轴上方为正，x轴下方为负，只表示方向，直线运动中可以进行加减运算）没有实际物理意义0到t1时间内，质点运动的位移0到t1时间内，质点速度的变化量【二次函数y=ax2+bx+c】坐标轴、截距、交点、面积与一次函数情况相同。

专题08 典型运动学图像（一）1.路程-时间图像（x t -）图像物体做直线运动，如果在任意时刻的速度都相等，即在任意相等的时间内通过的位移都相等，则物体做的是匀速直线运动。

做匀速直线运动的物体的位移-时间图像是一条倾斜的直线。

如图所示：xtxt1t 1x B①②图1 图2 图1上各点切线斜率tan xk tα∆==∆表示速度v ，即图线的倾斜程度反映物体运动的快慢，其倾斜程度越大，速度越快。

斜率的大小表示做匀速直线运动物体的速度的大小，斜率的正负即为速度的正负。

注 意：（1）x －t 图像不代表物体的运动轨迹，x-t 图像中倾斜直线表示物体做匀速直线运动。

（2）若图像不过原点，有两种情况：①图像在纵轴上截距表示开始计时物体相对于参考点的位移； ②图像在横轴上的截距表示物体过一段时间再从参考点出发。

（3）两图线相交说明两物体相遇，其交点B 的横坐标表示相遇的时刻，纵坐标表示相遇处对参考点的位移。

如上图中，图线①和图线②相交于B 点，表示两物体在t 1时刻相遇，其中x 1表示相遇处对参考点的位移。

（4）图像是倾斜直线表示物体做匀速直线运动，图像是曲线则表示物体做变速运动。

2.速度－时间图像（v-t 图像） （1）图像的物理意义 由于t v a ∆∆=，而v-t 图像中的斜率k=tv∆∆=αtan ，所以αtan =a ，斜率的大小即为加速度的大小，斜率的正负即为加速度的正负。

（2）匀速直线运动的v －t 图像匀速直线运动的速度v 是恒定的，不随时间发生变化，所以v －t 图像是一条与横轴平行的直线。

（3）变速直线运动的v －t 图像在变速直线运动中，如果在任意相等的时间内速度的改变都相等，这种运动叫匀变速直线运动，它的v －t 图像是一条倾斜直线，如图所示，A 表示匀加速直线运动的v －t 图像，B 表示匀减速直线运动的图像。

vt（4）v －t 图像的应用（1）可求出任一时刻的速度。

（2）可求出达到某一速度所需的时间。

高考物理复习专题法──以图像问题为例距离高考的时间越来越近了，要再系统地复习一遍高中物理的内容已不可能，也没有必要了。

作为冲刺阶段，同学们在重视基础复习的同时，要特别加强对热点内容和主干知识的总结和提炼。

把第一轮复习的相对独立的知识，通过总结形成网络结构，通过提炼掌握解决这一类型问题的方法。

也就是通常所说的第一阶段复习是把书“读厚”，现在可以叫第二阶段的复习，是把书“读薄”。

可以从“牛顿运动定律结合运动学的相关问题专题”、“动量和能量专题”、“带电粒子在电磁场中的运动专题”、“电磁感应的导轨类问题专题”、“图像专题”、“估算和临界专题”、“实验专题”等进行总结复习。

下面我以“图像问题专题”为例说明总结复习的方法。

一、物理图像的含义归纳高中物理课本中出现的和其他常用的物理图像，如下表所示：所有以上的物理图像都形象直观地反映了物理量的变化规律，它们有很多共性或类似的地方，我们可以从总体上把握物理图像。

具体来说，对每个物理图像，必须关注以下几个方面的问题。

1．横轴与纵轴所代表的物理量和单位明确了两个坐标轴所代表的物理量，则清楚了图像所反映的是哪两个物理量之间的对应关系。

有些形状相同的图像，由于坐标轴所代表的物理量不同，它们反映的物理规律就截然不同，如振动图像和波动图像。

另外，在识图时还要看清坐标轴上物理量所注明的单位。

2．图线的特征注意观察图像中图线的形状是直线、曲线，还是折线等，分析图线所反映两个物理量之间的关系，进而明确图像反映的物理内涵。

如金属导体的伏安特性曲线反应了电阻随温度的升高而增大。

图线分析时还要注意图线的拐点具有的特定意义，它是两种不同变化情况的交界，即物理量变化的突变点。

3．截距的物理意义截距是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值，该数值具有一定的物理意义如图2为图1情景中拉力F与杆稳定时的速度v的关系图，图线在横轴上的截距表示杆所受到的阻力。

4．斜率的物理意义物理图像的斜率代表两个物理量增量的比值，其大小往往代表另一物理量值。

高中物理中运动图像终极归纳
从前，在时间时刻知识点那里，住着一个年轻人，叫“时间轴”，漫长岁月里他感到十分孤独，于是决定去寻找他的灵魂朋友。

找呀找，他终于找到了，他们是“位移轴”和“速度轴”。

经过长期的磨合与相处，最后成就了我们现在看到的运动图像：位移时间图像和速度时间图像，我们简称为s-t图，和v-t图。

食用小贴士
Part 1：谁是s-t图/v-t图
Part 2 ：来看看知识脉络
Part 3 ：重难点+好用的建议
Part 4：终极考点大解析
s-t 图与v-t图
位移时间图像
s-t 图与v-t图
图象反映了物体的位置随时间的变化关系，其图像的解读如下：。

高中物理：运动学图像知识点1. V-t图（1）判断运动方向（v）在直线运动中用速度的正负号来表示运动方向v-t图中在t轴的上下侧可反映出v的正负，若v-t图在t轴下方，则速度为负，表示物体沿负方向运动，反之则向正方向运动，所以可利用v-t图相对于t轴的位置来判断物体的运动方向（2）判断加速度方向在直线运动中用加速度的正负号来表示加速度方向速度公式v=v0＋at对照一次函数表达式y=A＋Kx，函数的单调性可反映出K的正负，K对应a，所以v-t图的单调性也可反映出a的正负，所以可利用v-t图的单调性来判断加速度的方向（3）判断加速度大小运动学中用加速度的绝对值来表示加速度的大小①对照一次函数表达式y=A＋Kx，函数的倾斜程度（斜率）可反映出K的大小，K对应a，所以可利用v-t图的倾斜程度来判断加速度的大小②也可以利用v-t图直接计算出a的绝对值，比较绝对值的大小来定量判断a的大小。

（4）判断位移的大小和方向用微元法可知v-t图所围的面积表示位移，所围面积在t轴上，位移为正，在t轴下，位移为负，面积之和的绝对值表示位移的大小，面积之和的正负号表示位移的方向（1）初始位置：纵截距（2）运动方向：①利用位置的变化量△x的正负判断；②利用x-t的单调性判断；③在x轴上用有向线段表示出位移，箭头的指向即为物体运动方向（3）速度的大小：利用x-t的斜率判断（4）位移的方向：①利用位置的变化量△x的正负判断；②在x轴上用有向线段表示出位移，箭头的指向即为物体运动方向（5）位移的大小：①利用位置的变化量△x的绝对值判断3.考向把握（1）v-t图与运动性质的分析（2）v-t图与动力学问题的综合（运动→力）（3）v-t图与功和能的综合。

专题01 运动学图像问题（x-t图与v-t图）【专题概述】用图像来描述两个物理量之间的关系，是物理学中常用的方法。

图像是一种直观且形象的语言和工具，它运用数和形的巧妙结合，恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律。

运用图像解题的能力可以归纳为以下两个方面：1.读图2、作图和用图依据物体的状态和物理过程所遵循的物理规律，作出与之对应的示意图或数学函数图像来研究和处理问题。

x-t图像v-t图像物理意义表示位移随时间的变化规律，可直接判定各时刻物体的位置或相对参考点的位移表示速度随时间的变化规律，可直接判定各时刻物体的速度图像斜率表示物体运动的速度，其值为正说明物体沿与规定的正方向相同的方向运动，如图线①；其值为负则说明物体沿与规定的正方向相反的方向运动，如图线③表示物体的加速度，其值为正说明物体的加速度方向与规定的正方向相同，如图线①；其值为负则说明加速度方向与规定的正方向相反，如图线③图线 1.倾斜直线表示物体做匀速直线运动，如图线①和③2.与时间轴平行的直线表示物体处于静止状态，如图线②3.图线为曲线表示物体做变速直线运动，如图线④，图线上两点连线的斜率表示这段时间内的平均速度，图线上某点切线的斜率表示该点的瞬时速度1.倾斜直线表示物体做匀变速直线运动，如图线①和③2.与时间轴平行的直线表示物体处于匀速直线运动状态，如图线②3.图线为曲线表示物体做变加速直线运动，如图④，图线上某点切线的斜率表示该点的瞬时加速度截距 1.纵轴上的截距表示开始计时时物体的位移2.横轴上的截距表示相应时刻物体在x=0处1.纵轴上的截距表示物体运动的初速度2.横轴上的截距表示相应时刻物体速度为零面积无意义图线与t轴所围面积表示物体在相应时间内发生的位移，t轴上方面积表示物体的位移为正，t轴下方面积表示物体的位移为负交点两图线相交说明两物体相遇两图线相交说明两物体在此时速度相等【典例精讲】1. 对x-t图像的认识：典例1 如图，折线是表示物体甲从A地向B地运动的x－t图象，直线表示物体乙从B 地向A地运动的x－t图象，则下列说法正确的是( )A．在2～6 s内甲做匀速直线运动B．乙做匀速直线运动，其速度大小为5 m/sC．从计时开始至甲、乙相遇的过程中，乙的位移大小为60 mD．在t＝8 s时，甲、乙两物体的速度大小相等【答案】B典例2 如图所示为甲、乙两物体运动的x－t图象，下列关于甲、乙两物体运动的说法，正确的是( )A．甲、乙两个物体同时出发B．甲、乙两个物体在同一位置出发C．甲的速度比乙的速度小D． t2时刻两个物体速度相同【答案】C2、与s-t有关的追赶问题;典例3如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的x－t图象，由图可知( )A．t＝0时，A在B后面B．B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面C．在0～t1时间内B的运动速度比A大D．A质点在0～t1做加速运动，之后做匀速运动【答案】B【解析】由图象可知，t＝0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0～t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0～t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误典例4甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移－时间图象如图所示，则下列说法正确的是( )A．t1时刻两车相距B．t1时刻乙车追上甲车C．t1时刻两车的速度刚好相等D．0到t1时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度【答案】B【解析】由图知，0到t1时间内，乙车在甲车后面追赶，t1时刻追上甲车，A错误，B正确；x－t图象的斜率表示速度，t1时刻乙车速度大于甲车速度，C错误；0到t1时间内，两车位移相等，时间相等，根据＝知，两车平均速度相等，D错误．3 变速运动的x-t图像;典例5物体沿直线运动的位移—时间图象如图所示，则在0～4 s内物体通过的路程s 为 ( )A．s＝2 m B．s＝4 mC．s＝10 m D．s>10 m【答案】C【解析】由图可知：物体在前2 s内位移是4 m，后2 s内位移是－6 m，所以在0～4 s 内物体通过的路程s为10 m，故选C典例6 如图所示为甲、乙、丙三个物体相对于同一位置的x－t图象，它们向同一方向开始运动，则在时间t0内，下列说法正确的是( )A．它们的平均速度相等B．甲的平均速度最大C．乙的位移最小D．图象表示甲、乙、丙三个物体各自的运动轨迹【答案】A4 利用v-t图像求位移典例7 (多选) 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v －t图象如图所示．已知两车在t＝3 s时并排行驶，则( )A．在t＝1 s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5 m处C．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2 sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【答案】BD【解析】在t＝3 s时，两车并排，由图可得在1～3 s内两车发生的位移大小相等，说明在t＝1 s时，两车并排，由图象可得前1 s乙车位移大于甲车位移，且位移差Δx＝x2－x1＝7.5 m，在t＝0时，甲车在乙车前7.5 m处，选项A、C错误，选项B正确；在1～3 s 内两车位移相同，由图象甲可求位移x＝×(10＋30)×2 m＝40 m，选项D正确典例8 如图是直升机由地面起飞的速度图象，试计算直升机能到达的最大高度及25 s 时直升机所在的高度是多少？【答案】600 m 500 m5 v-t图像的综合运用典例9图所示是A、B两物体从同一地点出发，沿相同的方向做直线运动的v－t图象，由图象可知( )A．A比B早出发5 sB．第15 s末A、B速度相等C．前15 s内A的位移比B的位移大50 mD．第10 s末A、B位移之差为75 m【答案】D6 利用图像求追击相遇问题：典例10 在水平轨道上有两列火车A和B,相距s,A车在后面做初速度为、加速度大小为2a的匀减速直线运动,而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,两车运动方向相同。

专题复习1：x-t图像1．行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止，等到绿灯亮时又重新启动开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速行驶，则从刹车到继续匀速行驶这段过程，下列位移随速度变化的关系图象描述正确的是( )2.如图为一段某质点做匀变速直线运动的x－t图线．从图中所给的数据可以确定质点在运动过程中，经过图线上P点所对应位置的瞬时速度大小一定( )A．大于2 m/s B．等于2 m/sC．小于2 m/s D．无法确定3．如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x­t图象，下面说法不正确的是( )A．甲、乙两物体的出发点相距x0B．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t1D．甲、乙两物体向同方向运动4．可视为质点的a、b两个物体在同一位置沿同一方向同时开始运动，它们的位移－时间图像分别如图中图线甲、乙所示，其中图线甲是一条倾斜的直线，图线乙是一条x＝0.4t2的抛物线，两图线的交点坐标(5，10)，则在0～5 s内( )A．a做的是直线运动，b做的是曲线运动B．b运动的加速度大小为0.4 m/s2C．t＝2.5 s时，a、b相距最远D．a、b相距的最大距离为2 m5．国产歼15舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动，在某段时间内的x－t图象如图所示，视歼15舰载战斗机为质点，根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中，下列选项正确的是( )A ．经过图线上M 点所对应位置时的速度小于20 m/sB ．在t ＝2.5 s 时的速率等于20 m/sC ．在2 s ～2.5 s 这段时间内位移等于10 mD ．在2.5 s ～3 s 这段时间内位移等于10 m6．A 、B 两质点在同一直线上运动，t ＝0时刻，两质点从同一地点运动的x －t 图象如图所示，则下列说法正确的是( )A ．A 质点以20 m/s 的速度匀速运动B ．B 质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C ．经过4 s ，B 质点的位移大于A 质点的位移D ．在图示的运动过程中，A 、B 两质点之间的距离在0～4 s 内某一时刻达到最大7．物体A 、B 的x －t 图象如图所示，由图可知( )A ．从第3 s 起，两物体运动方向相同，且v A ＞v BB ．两物体由同一位置开始运动，但物体A 比B 迟3 s 才开始运动C ．在5 s 内物体的位移相同，5 s 末A 、B 相遇D ．5 s 内A 、B 的平均速度相等8.如图所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图像(x ­t 图像)，P (t 1，x 1)为图像上一点。

高考物理重难点专练重难点15 高中物理中常见的图像问题【知识梳理】（1）x -t 图象和v -t 图象都是对物体运动的一种描述，分别反映了做直线运动时的物体的位移（位置）x 和速度v 随时间t 变化的关系，并不表示物体的运动轨迹；（2）通过x -t 图象可以知道某时刻运动物体的位置，以及在这一位置的运动情况，通过v -t 图象可以知道某时刻运动物体的速度，以及在这一时刻的运动情况；（3）在x -t 图象中，若图线为平行于时间轴的直线，则表示物体处于静止状态，若图线为倾斜直线，则表示物体做匀速直线运动，直线的斜率表示了物体的运动速度，若图线为曲线，则表示物体做变速直线运动，曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻的运动速度；（4）在v -t 图象中，若图线为平行于时间轴的直线，则表示物体做匀速直线运动，若图线为倾斜直线，则表示物体做匀变速直线运动，直线的斜率表示了物体的运动的加速度，若图线为曲线，则表示物体做变加速直线运动，曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻运动的加速度。

（5）几种特殊、相同形状的x -t 图象与v -t 图象的比较。

x -t 图象v -t 图象①表示从参考点开始的匀速直线运动（斜率表示速度v ）①表示初速为零的匀加速直线运动（斜率表示加速度a ）②表示物体处于静止状态②表示物体做匀速直线运动[来源：学科网ZXXK]③表示物体向与规定的正方向相反的方向做匀速直线运动③表示物体做匀减速直线运动④交点横坐标表示三个运动质点相遇的时刻，纵坐标表示三个运动质点相遇时相对参考点的位移④交点表示三个运动质点速度相同的时刻 ⑤t 1时刻物体相对参考点的位移为x 1⑤t 1时刻物体的速度为v 1，图线下方的面积表示物体在0~t 1时间内的位移② ①③④ ⑤② ①③④ ⑤纵截距表示初始位置 横截距表示回到参考点的时刻纵截距表示初速度 横截距表示速度为零的时刻（6）常见直线运动的运动图象的比较。

x -t 图象v -t 图象 a -t 图象 匀速直线运动v ＝常数a ＝0[来源：学&科&网] 匀加速直线运动（v 0＞0，a＞0）a ＝常数 匀减速直线运动（v 0＞0，a ＜0）a ＝常数备注图线（或点的切线）的斜率表示速度。

高中物理各种图像总结
在高中物理学习中，图像是一个非常重要的概念，通过图像我们可以更直观地理解物理现象。

在学习物理的过程中，我们会接触到各种各样的图像，比如光学成像、机械波的传播、电磁波的传播等等。

下面我们就来总结一下高中物理中各种图像的特点和应用。

1. 光学成像。

光学成像是高中物理中一个重要的内容，它涉及到了光的折射、反射、透镜成像等知识。

在光学成像中，我们会接触到实物像和虚物像的概念，以及凸透镜和凹透镜成像的特点。

通过光学成像的学习，我们可以理解为什么我们看到的镜子里的自己是倒立的，以及近视眼和远视眼的原理等。

2. 机械波的传播。

在学习机械波的传播时，我们会接触到波的传播方向、波的干涉、波的衍射等知识。

通过这些知识的学习，我们可以理解为什么在水面上扔石子会产生涟漪，以及声音是如何传播的等。

3. 电磁波的传播。

电磁波的传播是高中物理中的另一个重要内容，它涉及到了电磁波的频率、波长、速度等知识。

通过学习电磁波的传播，我们可以理解为什么无线电可以传播信息，以及光是如何在真空中传播的等。

总结起来，高中物理中各种图像的学习是非常重要的，它可以帮助我们更直观地理解物理现象，提高我们的物理学习效果。

希望同学们在学习物理时，能够认真总结各种图像的特点和应用，加深对物理知识的理解，提高学习效率。

第12讲图像法分析物理问题1、通过给定图像，分析情景获得物理结论（2020年1月浙江选考）如图甲所示，在xOy 水平面内，固定放置着间距为l 的两平行金属直导轨，其间连接有阻值为R 的电阻，电阻两端连接示波器(内阻可视为无穷大)，可动态显示电阻R 两端的电压。

两导轨间存在大小为B 、方向垂直导轨平面的匀强磁场。

t=0时一质量为m 、长为l 的导体棒在外力F 作用下从x=x 0位置开始做简谐运动，观察到示波器显示的电压随时间变化的波形是如图乙所示的正弦曲线。

取.则简谐运动的平衡位置在坐标原点O.不计摩擦阻力和其它电阻，导体棒始终垂直导轨运动。

(提示:可以用F-x 图象下的“面积”代表力F 所做的功)(1)求导体棒所受到的安培力F A 随时间t 的变化规律；(2)求在0至0.25T 时间内外力F 的冲量；(3)若t=0时外力F 0=1N ，l=1m ，T=2πs ，m=1kg ，R=1Ω，U m =0.5V ，B=0.5T ，求外力与安培力大小相等时棒的位置坐标和速度。

BlT U π2x m 0−=2、对物理情景的分析转化为直观的图像（2020年1月浙江选考）一个无风晴朗的冬日，小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道下滑，滑行54m后进入水平雪道，继续滑行40.5m 后减速到零。

已知小明和滑雪车的总质量为60kg，整个滑行过程用时10.5s，斜直雪道倾角为37°(sin37°=0.6)。

求小明和滑雪车(1)滑行过程中的最大速度v m的大小；(2)在斜直雪道上滑行的时间t1；(3)在斜直雪道上受到的平均阻力F f的大小。

运用V-t图像方便、快速3、通过图像对实验数据进行分析和处理(2020年1月浙江选考)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中:①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整。

②合上开关后，测出9组I、U值，在I-U坐标系中描出各对应点，如图丁所示。