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高一物理必修一运动图像专题位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用位移-时间图象（x-t图象）和速度-时间图象（v-t 图象）一、匀速直线运动的Ｘ-t图象X-t图象表示运动的位移随时间的变化规律。
匀速直线运动的Ｘ-t图象是一条。
速度的大小在数值上等于，即v＝，如右图所示。
二、直线运动的v t-图象1．匀速直线运动的v t-图象⑴匀速直线运动的v t-图象是与。
⑵从图象不仅可以看出速度的大小，而且可以求出一段时间内的位移，其位移为2．匀变速直线运动的v t-图象⑴匀变速直线运动的v t-图象是⑵从图象上可以看出某一时刻瞬时速度的大小。
⑶可以根据图象求一段时间内的位移，其位移为⑷还可以根据图象求加速度，其加速度的大小等于即a＝，越大，加速度也越大，反之则越小三、区分X-t图象、v t-图象⑴如右图为v t-图象，A描述的是运动；B描述的是运动；C描述的是运动。
图中A、B的斜率为（“正”或“负”），表示物体作运动；C的斜率为（“正”或“负”），表示C作运动。
A的加速度（“大于”、“等于”或“小于”）B的加速度。
图线与横轴t所围的面积表示物体运动的。
⑵如右图为X-t图象，A描述的是运动；B描述的是运动；C描述的是运动。
图中A、B的斜率为（“正”或“负”），表示物体向运动；C的斜率为（“正”或“负”），表示C向运动。
A的速度（“大于”、“等于”或“小于”）B的速度。
⑶如图所示，是A、B两运动物体的s—t图象，由图象分析A图象与S轴交点表示：，A、B两图象与t轴交点表示：，A、B两图象交点P表示：，A、B两物体分别作什么运动。
四、Ｘ－图象与图象的比较：Ｘ－图象图象①表示物体做匀速直线运动（斜率表示速度）。
①表示物体做匀加速直线运动（斜率表示加速度）。
②表示物体静止。
②表示物体做匀速直线运动。
③表示物体静止。
③表示物体静止。
④表示物体向反方向做匀速直线运动；初位移为s0。
④表示物体做匀减速直线运动；初速度为v0。
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。
第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度．2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律的方法，学会用vt图象处理实验数据．二、实验原理1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度．2．用vt图象表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的vt图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的．三、实验器材打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．四、实验步骤1．如图所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面．3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源．4．换上新纸带，重复实验三次．五、数据处理1．测量并记录数据(1)从几条纸带中选择一条点迹最清晰的．舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当做计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图所示(相邻两点间还有四个点未画出)．标明0、1、2、3、4、…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中．位置编号012345 t/sx/mv/(m·s－1)123(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，即v n＝x n＋x n＋12T.例如，图中计数点4的速度v4＝x4＋x52T.并将求得的各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中．2．作出vt图象分析运动规律(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示．(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．(4)根据vt图象求出小车运动的加速度a＝Δv Δt.六、注意事项1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．3．打点完毕，立即关闭电源．4．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点迹密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少．5．要逐次测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕．6．在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在坐标平面中央．。
第3节 位置变化快慢的描述——速度物体的运动有快慢之分，“神州七号”飞船冲破大气层飞入茫茫宇宙，“和谐号”动车组在铁轨上奔驰，鱼儿在水中游动……，它们的位置都发生了变化．但是，单靠人类通过肉眼来判断物体运动的快慢，往往是不科学的也是不准确的．那么，我们如何准确地描述物体的运动呢？要点归纳要点一、速度1．定义：位移与发生这个位移所用时间的比值叫做速度．2．表达式：v ＝Δx Δt. 3．单位：国际单位制中用米每秒(m/s 或m·s －1)表示．常用单位：千米每小时(km/h 或km·h －1)、厘米每秒(cm/s 或cm·s －1)．4．物理意义：速度是描述物体运动快慢和运动方向的物理量．5．矢量性：速度是矢量，既有大小，又有方向，速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向就是物体运动的方向．6．匀速运动：若物体在运动过程中速度v 保持不变，即物体做匀速直线运动，则物体在Δt 时间内的位移Δx ＝v Δt . 要点二、平均速度和瞬时速度1．两种速度的比较2．对瞬时速度的理解(1)瞬时速度精确反映了物体运动的快慢，瞬时速度简称速度，“速度”一词有时指平均速度，有时指瞬时速度，要根据上下文判断．(2)瞬时速度对应的是某一瞬时，或者说某一时刻、某一位置，故说瞬时速度时必须指明是在哪个时刻(或在哪个位置)时的瞬时速度．(3)方向性：速度与速率不同，速率只反映质点的运动快慢，而速度却反映质点运动的快慢和方向.典例分析一、对速度的理解例1甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则可知()A．乙质点的速率大于甲质点的速率B．因为＋2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m解析因为速度是矢量，其正负号表示物体的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速度的大小等于速率，故A、C正确，B错；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，故D正确．答案ACD速度是矢量，既有大小，也有方向，其正负表示方向，其绝对值表示速度大小，即速率.二、平均速度与瞬时速度的区别例2对做变速直线运动的物体，有如下几种叙述：A．物体在第1 s内的速度是3 m/sB．物体在第1 s末的速度是3 m/sC．物体在通过其路径上某一点时的速度是3 m/sD．物体在通过一段位移x时的速度为3 m/s以上叙述中的速度表示平均速度的是__________，表示瞬时速度的是__________．解析瞬时速度是指物体在某一时刻(或某一位置)的速度，它与时刻(或位置)对应；平均速度是针对一段时间(或一段位移)而言的，它与时间(或位移)对应．由此分析，表示平均速度的是选项A、D，表示瞬时速度的是选项B、C.区分瞬时速度和平均速度的关键是抓住针对某一段时间间隔还是针对某一时刻或某一位置．答案 ADBC平均速度是过程量，它的特点是对应一段位移和时间；瞬时速度是状态量，它对应某一位置和时刻.三、平均速度的计算例3 做直线运动的物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v 1＝10 m/s ，v 2＝15 m/s ，则物体在整个过程的平均速度多大？解析 设每段位移为x .则v －＝2x t 1＋t 2＝2x x v 1＋x v 2＝2v 1v 2v 1＋v 2＝2×10×1510＋15 m/s ＝12 m/s. 答案 12 m/s平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢，计算平均速度的方法为：(1)选取一个运动物体为研究对象(2)选取一个运动过程为研究过程，并确定相应的Δx 及Δt .(3)由v ＝Δx Δt求出平均速度，平均速度方向与位移方向相同，若为匀速直线运动，平均速度等于任一时刻的瞬时速度；若Δt 非常小，可近似认为v 等于初始时刻的瞬时速度.自我检测1.下列关于速度的说法中，正确的是( )A ．速度是描述物体位置变化的物理量B ．速度是描述物体位置变化大小的物理量C ．速度是描述物体位置变化快慢的物理量D ．速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量答案 C2．对于各种速度或速率，下列说法中正确的是( )A ．速率是速度的大小B ．平均速率是平均速度的大小C ．速度是矢量，平均速度是标量D ．平均速度的方向就是物体运动的方向答案 A解析由速率的定义，速度的大小为速率，故A正确；平均速率是路程与时间的比值，平均速度是位移与时间的比值，位移与路程的大小不一定相等，故B错；速度与平均速度都是矢量，故C错；平均速度的方向是位移的方向，位移的方向与物体运动的方向不一定相同，故D错．图1－3－33．用同一张底片对着小球运动的路径每隔110s拍一次照，得到的照片如图1－3－3所示，则小球运动0.3 s内的平均速度是()A．0.25 m/s B．0.2 m/sC．0.17 m/s D．无法确定答案 C4．下面描述的几个速度中属于瞬时速度的是()A．子弹以790 m/s的速度击中目标B．信号沿动物神经传播的速度大约为10 m/sC．汽车上速度计的示数为80 km/hD．台风以360 m/s的速度向东北方向移动答案AC5．关于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法中正确的是()A．瞬时速度一直为零，平均速度一定为零B．瞬时速度一直为零，平均速度可以不为零C．瞬时速度一直不为零，平均速度一定不为零D．瞬时速度一直不为零，平均速度可以为零答案AD图1－3－46．质点沿直线运动，位移－时间图象如图1－3－4所示，关于质点的运动下列说法中错误．．的是()A．2 s末质点的位移为零，前2 s内位移为“－”，后2 s内位移为“＋”，所以2 s 末质点改变了运动方向B ．2 s 末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零C ．质点做匀速直线运动，速度大小为0.1 m/s ，方向与规定的正方向相同D ．质点在4 s 时间内的位移大小为0.4 m ，位移的方向与规定的正方向相同答案 AB解析 由所给图象可知：质点从距原点“负”方向0.2 m 处，沿规定的正方向做匀速直线运动，经4 s 运动到“正”方向0.2 m 处，在x －t 图象中，“＋”号表示质点在坐标原点正方向一侧，“－”号表示质点位于原点的另一侧，与质点实际运动方向无关，位移由“－”变为“＋”并不表示质点运动方向改变，由图线的斜率可得质点运动速度大小为0.1 m/s ，综上所述，选项A 、B 是错误的．7．一辆做直线运动的汽车以速度v 1行驶了23的路程，接着以速度v 2行驶剩余的13路程，则汽车在全程的平均速度是________．答案 3v 1v 2v 1＋2v 2解析 平均速度v －＝x t设总位移为x ，则总时间t ＝23x v 1＋13x v 2则v ＝x t ＝x 23x v 1＋13x v 2＝3v 1v 2v 1＋2v 2 8．如图1－3－5所示是做直线运动的物体M 在0～5 s 的x －t 图象，求：(1)前3 s 的平均速度；(2)全程的平均速度；(3)后1 s 的速度．图1－3－5答案 (1)3.3 m/s (2)－1 m/s (3)－15 m/s解析 (1)前3 s 的位移为Δx 1＝15 m －5 m ＝10 m平均速度为v ＝Δx 1Δt 1＝103m/s ＝3.3 m/s. (2)全程的位移Δx ＝0－5 m ＝－5 m 平均速度为：v ＝Δx Δt ＝－55m/s ＝－1 m/s. (3)后1 s 的速度为v 2＝0－151 m/s ＝－15 m/s.。
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系【教材分析】第一节的实验已经探究了小车运动的速度随时间变化的规律，得v-t 图像。
本节课先分析了匀速直线运动的v-t 图像的特点，又引导学生分析小车运动的v-t 图像若是一条倾斜的直线，则无论t ∆取什么区间，tv ∆∆是一样的，即加速度是一样的，分析得出该v-t 图像的意义表示匀变速直线运动，并由此定义了匀变速直线运动，进一步导出速度公式at v v +=0，最后通过两个典型例题加深理解。
在说一说栏目中，教材举了一个v-t 图像不是直线，即加速度在变化的例子，学生通过思考进一步加深对物体做变速运动的认识。
本节课内容思想性强但内容量少，所以安排1课时。
【教学目标与核心素养】[物理观念]能建立匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动v-t 图像的特点。
[科学思维]体会v-t 图像斜率的意义，并思考怎样物理语言描述一个运动过程。
[科学探究]引导学生研究图像、寻找规律。
[科学态度与责任]培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新欲望，培养学生透过现象看本质，用不同方法表达同一规律的科学意识。
【教学重难点】教学重点：理解匀变速直线运动v-t 图像的物理意义；掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系式及应用。
教学难点：匀变速直线运动v-t 图像的理解及应用；匀变速直线运动的速度-时间公式的理解及计算。
【课前准备】多媒体课件。
【课时安排】1课时【教学过程】[新课导入]人从高空中跳伞后，为保证安全，着地的速度不应大于6米每秒。
假如未来的你是一位伞兵，而且在实战中执行空降任务，请问你会何时开伞？请问开伞前后，你的速度随时间如何变化？[新课讲授]一、匀变速直线运动教师活动：指导学生仔细阅读“匀变速直线运动”一部分，用课件展示速度-时间图像，同时提出问题：1．思考速度-时间图像的物理意义2．在以上两个v-t 图像中，可看出匀速直线运动的加速度为多少？是否变化？物体运动方向一致吗？3．尝试描述图3怎样？尝试取不同的时间间隔，找出对应的速度变化量，计算tv ∆∆结果如何？ 学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案，然后分小组交流讨论，初步建立起速度的概念。
