位移时间、速度时间图像

物理直线运动教案：研究速度时间图像与位移时间图像的关系时间图像的关系一、教学目标1.了解速度-时间图像和位移-时间图像的基本概念；2.掌握使用速度-时间图像和位移-时间图像研究直线运动的方法；3.发现并分析速度-时间图像和位移-时间图像之间的关系。

二、教学内容速度-时间图像与位移-时间图像的关系三、教学重点1.掌握使用速度-时间图像和位移-时间图像进行研究的方法；2.确定速度和位移之间的关系。

四、教学难点分析速度-时间图像和位移-时间图像之间的关系。

五、教学方法1.回顾法；2.实验法；3.演示法。

六、教学过程（一）教学前的准备教师介绍物理直线运动中速度-时间图像和位移-时间图像的概念并提出相关问题，激发学生的思考。

（二）知识点讲解1.速度-时间图像的概念速度-时间图像，也称为v­-t图，是表示速度随时间变化规律的图形。

在速度-时间图像中，速度是纵坐标，时间是横坐标，坐标轴上有箭头标记。

图像中的直线斜率代表速度的值，直线越陡峭表示速度越大。

2.位移-时间图像的概念位移-时间图像，也称为x-­t图，是表示物体移动距离随时间变化规律的图形。

在位移-时间图像中，位移是纵坐标，时间是横坐标，坐标轴上有箭头标记。

图像中的直线斜率代表平均速度的值，直线越陡峭表示速度越大。

3.速度-时间图像和位移-时间图像的关系物理直线运动中，速度-时间图像和位移-时间图像之间存在着密切联系。

当物体做匀变速直线运动时，位移-时间图像和速度-时间图像之间的关系可总结为：I. 速度增加时，位移-时间图像的斜率逐渐增加，即图线越来越陡峭。

II. 相反地，速度减小时，位移-时间图像的斜率逐渐减小，即图线越来越平缓。

III. 当物体做匀速直线运动时，速度-时间图像的图形是一条水平直线，位移-时间图像的图形是一条斜率均为常数的斜线。

（三）实验演示1.实验目的通过实验，观察物体在匀变速运动过程中速度和位移的变化规律，进一步理解速度-时间图像和位移-时间图像之间的关系。

位移时间图像与速度时间图像简介位移-时间图像 (Displacement-Time Graph)位移-时间图像是描述物体在一段时间内所发生的位移的图像。

横轴表示时间，纵轴表示位移。

通过观察位移-时间图像，我们可以了解物体在不同时间点的位置变化情况。

在位移-时间图像中，直线段表示物体匀速运动，而曲线段则表示物体在这段时间内发生了加速或减速。

当曲线的斜率增大时，表示物体的速度在增加，而斜率减小则表示速度在减小。

图像的斜率可以被理解为物体的速度。

速度-时间图像 (Velocity-Time Graph)速度-时间图像是描述物体在一段时间内速度变化的图像。

横轴表示时间，纵轴表示速度。

通过观察速度-时间图像，我们可以了解物体在不同时间点的速度变化情况。

在速度-时间图像中，直线段表示物体的匀加速或匀减速运动，而曲线段则表示物体进行了非匀速运动。

图像上的斜率表示物体的加速度。

当直线段的斜率为正时，表示物体在加速，斜率为负时表示物体在减速。

曲线段的曲率可以体现速度的变化率。

综合来说，位移-时间图像描述物体在一段时间内的位置变化，而速度-时间图像则描述物体在一段时间内的速度变化。

通过分析这两种图像，我们可以深入了解物体的运动情况，包括匀速运动、加速运动、减速运动以及非匀速运动。

这对于研究物体的运动规律和动力学有着重要的意义。

位移-时间图像与速度-时间图像是描述物体运动过程中重要的工具，它们帮助我们了解物体的位置变化和速度变化。

在物理学研究中，这两种图像常常被用来分析物体的运动特征和理解动力学规律。

首先，让我们来讨论位移-时间图像。

在这个图像中，横轴代表时间，纵轴代表物体的位移。

物体的位移是指物体在某一时刻相对于参考点的位置变化。

当我们观察位移-时间图像时，直线段代表物体的匀速运动，而曲线段则表示物体经历了加速或减速。

直线段的斜率代表物体的速度，也就是单位时间内物体发生的位移。

一段直线的斜率可以被理解为变化率，也就是物体单位时间内位移的变化量。

(一)、s-t 图象：知识梳理1、匀速直线运动的位移图象①．用纵轴表示位移s ，用横轴表示时间t ，建立平面直角坐标系，所画出的位移s 随时间t 的变化图象，叫 ，简称 ．②．匀速直线运动中，位移和时间的关系图象是 ．变速直线运动的位移—时间图象不是直线，而是曲线．③.位移图象的倾斜程度反映了物体 的大小．在匀速直线运动中，v ＝st 是恒定的，如图1－6－1所示，v ＝s t＝tan θ.显然，在同一坐标系中，位移图象斜率越大，表示物体的速度 ，斜率越小，表示物体的速度 ．例题精讲【典例1】 (双选)图1－6－7是M 、N 两个物体做直线运动的位移—时间图象，由图可知( )．A ．M 物体做匀速直线运动B ．N 物体做曲线运动C ．t 0秒内M 、N 两物体的位移相等D ．t 0秒内M 、N 两物体的路程不相等【变式1】 (单选)图1－6－8所示是某质点做直线运动的s －t 图象，由图象可知( )．A ．质点一直处于运动状态B ．质点在第3 s 内位移是2 mC ．此图象表示了质点运动的轨迹D ．该质点前4 s 内位移是2 m巩固训练1．(单选)如图1－6－12所示为甲、乙两物体运动的s －t 图象，则下列说法不正确的是( )．A．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B．两物体的初速度都为零C．在t1时间内两物体平均速度大小相等D．相遇时，甲的速度大于乙的速度2．(双选)如图1－6－13所示，Ⅰ和Ⅱ分别是甲、乙两物体运动的s－t图象，则由图象知()．A．甲、乙二物体同时、同向作匀速运动B．甲的速度大于乙的速度C．当t＝15 s时，甲、乙二物体相距150 mD．位移150 m处，乙物体超前甲物体5 s（二）v-t图像知识梳理1、匀速直线运动的速度图象①．在平面直角坐标系中，用纵轴表示速度，横轴表示时间，所画出的速度v随时间t的变化图象，叫．②．匀速直线运动的v－t图象是一条平行于时间轴的，如图1－6－2所示．③．图象与时间轴所包围的“面积”表示这段时间内的位移大小s＝v t.2、匀变速直线运动的速度图象①．匀速直线运动中，速度的和不随时间变化，我们用横轴表示时间，纵轴表示速度，匀速直线运动的v－t图象实际上就是一条和横轴的直线．②．根据v t＝v0＋at可知，匀变速直线运动的v－t图象是一条，如图1－6－3所示．与纵轴的交点即为物体运动的．3．直线的斜率k＝a＝匀变速直线运动的位移的大小等于图1－6－3中梯形的“”．例题精讲【典例2】如图1－6－9甲为质点A做匀加速直线运动的v－t图象，图乙为质点B 做匀减速直线运动的v－t图象，试求它们的加速度，并比较加速度的大小．【变式2】汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图1－6－10所示．图1－6－10(1)画出汽车在0～60 s内的v－t图线；(2)求在这60 s内汽车行驶的位移大小【典例3】A、B两物体同时同地沿同一方向运动，图1－6－11(a)为A物体沿直线运动时的位移与时间关系图象，图1－6－11(b)是B物体沿直线运动的速度—时间图象，试问：图1－6－11(1)A 、B 两物体在0～8 s 内的运动情况．(2)A 、B 两物体在8 s 内的总位移和总路程分别为多少？【变式3】 (单选)下图中，描述匀变速直线运动的图线是( )．方法总结s －t 图和v －t 图比较对于图象要注意理解它的物理意义，即对图象的纵、横轴表示的是什么物理量，图线的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚.形状完全相同的图线，在不同的图象（坐标轴的物理量不同）中意义会完全不同.下表是对形状一样的s －t 图和v －t 图（图1－6－18）意义上的比较.②③④⑤①②③④⑤①ss vv 11t t t t 11OO图1－6－18s －t 图v －t 图①表示物体做匀速直线运动（斜率表示速度v ）②表示物体静止③表示物体向反方向做匀速直线运动 ④交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时①表示物体做匀加速直线运动（斜率表示加速度a ）②表示物体做匀速直线运动 ③表示物体做匀减速直线运动④交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度的位移⑤t1时刻物体位移为s1⑤t1时刻物体速度为v1（图中阴影部分面积表示①质点在0～t1时间内的位移）巩固训练3．(双选)小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度．其速度—时间图象如图1－6－14所示，则由图可知下列结论错误的是()．A．小球下落的最大速度为5 m/sB．小球能弹起的最大高度为1.25 mC．小球能弹起的最大高度为1 mD．小球第一次反弹后瞬间速度的大小为3 m/s4．(双选)下列各图所示分别为四个物体在一条直线上运动的v－t图象，那么由图象可以看出，做匀变速直线运动的是()．5．(单选)如图1-6-15所示是一质点做直线运动的v-t图象，据此图象得到的结论是()．A．质点在第1 s末停止运动B．质点在第1 s末改变运动方向C．质点在第2 s内做减速运动D．质点在前2 s内的位移为零6．(单选)如图1－6－16所示是一辆汽车做直线运动的s－t图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法错误的是()．A．AB段表示车静止B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移C．CD段运动方向和BC段运动方向相反D．CD段运动速度大于BC段运动速度巩固训练知识点一位移图象1．(单选)若有A、B、C三辆汽车同时同地同方向沿笔直公路行驶，它们运动的s－t图象如图1－6－17所示，则在20 s内，它们的平均速度关系为()．A．v A＝v B＝v CB．v A＞v B＝v C[来源:]C．v A＞v C＞v BD．v A＝v B＜v C图1－6－172．(双选)如图1－6－18所示为甲、乙两物体的位移—时间图象，则()．A．甲、乙两物体都做变速运动B．若甲、乙两物体在同一直线上运动，则一定会相遇C．t1时刻甲、乙相遇D．t2时刻甲、乙相遇图1－6－183．(单选)图1－6－19是某物体的s－t图象，由图可以看出()．A．物体做匀速直线运动B．物体做曲线运动C．物体做单向直线运动D．物体沿直线做往返运动图1－6－194．(单选)现代战争是科技之战、信息之战，某集团军进行的一次实战演习过程，在基地导演部的大型显示屏上一览无余，如图1－6－20所示是蓝军由基地A分三路大军进攻红军基地B的显示，若用s 1、s2和s3分别表示三路大军的位移，则由大屏幕的显示图可知()．A．s1>s2>s3B．s1<s2<s3C．s1＝s2＝s3D．三者关系无法确定图1－6－20知识点二速度图象5．(单选) 如图1－6－21所示，对质点运动的描述正确的是 ()．A．该质点做曲线运动B．该质点做匀加速直线运动C．该质点的加速度逐渐增大D．该质点的加速度逐渐减小图1－6－216．(双选)质点做直线运动的v－t图象如图1－6－22所示，则()．A．在前3 s内质点做变速直线运动B．在1～3 s内质点做加速度a＝－2 m/s2的变速直线运动C．在2～3 s内质点的运动方向与规定的正方向相反，加速度方向同1～2 s内的加速度方向相同图1－6－22D．以上说法均不正确。

x-t 图像与v-t 图像知识清单之阿布丰王创作时间：二O二一年七月二十九日 二．x —t 图像1.物理意义：描述作直线运植物体的位移随时间变动规律.—t 图像中获取的信息（1）任意时刻对应的位移年夜小、方向. （2）物体发生位移所用的时间. （3）斜率：图线的斜率暗示速度.若图线向上倾斜,则斜率为正,即：k>0,速度方向为正. 若图线向下倾斜,则斜率为负,即：k<0,速度方向为负. 若图像与t 轴平行,则斜率为零,即：k=0,物体静止.（4）交点：暗示两物体相遇,同一时刻,在同一位置.（5）截距：图像不外原点,若从纵轴开始,暗示计时时位移不为零.若从横轴开始,则暗示计时开始一段时间后,物体在开始运动. （6）若x —t 图像为直线暗示物体匀速运动.若x —t 图像为曲线,暗示物体在相同时间内,发生的位移不等,物体做变速运动. —t 图像所代表的的运动情况图一：图二：图三：5.注意：（1）无论在他t轴的上下,斜率为正则速度为正方向,斜率为负则速度为负方向,同一条直线的斜率不变.（2）在t 轴上方暗示位移为正方向,在t 轴下方暗示位移为负方向二．v-t 图像1.物理意义：描述作直线运植物体速度随时间的变动规律.2.图线的斜率暗示物体运动的加速度.＊3.图像与坐标轴t 轴所夹图形的面积为物体的位移,图形在t 轴上方对应的位移为正,在图形t 轴下方对应的位移为负. v-t 图像获取的信息（1）物体在任意时刻对应的速度年夜小、方向. （2）物体速度改变所用的时间.（3）斜率：图线的斜率暗示加速度. 若图像向上倾斜,则k>0,加速的为正方向.若图像向下倾斜,则k<0,加速度为反方向.若图像与他t 轴平行,则k=0,加速度为零,速度不发生变动. 注意：无论图像在t 轴的上下,加速度的正负只看斜率.（4）交点：两图像的交点暗示,两物体在这一时刻速度相同（年夜小方向都相同）.（5）截距：图像不外原点,若从纵轴开始,则暗示计时开始时速度不为零,有初速度.若从横轴开始,暗示计时一段时间后物体才开始运动.（6）若v-t 图像为直线,暗示物体做匀变速直线运动.若v-t 图像为曲线,则暗示在相同的时间内,速度的变动量不相同,物体的加速度不恒定,物体不做匀变速直线运动. 5.v-t 图像所代表的运动情况 ① ②③ x/ m t/ sx/ m① ② ③ 图2 t/ sx/ m图3图一：图二：图三：写出图一、图二、图三、图四中所有图像的运动方向和加速度方向图一：图二：图三：图四：图四：6.注意：（1）无论图像在t轴的上下,同一条直线的斜率相同,斜率为正则加速度为正方向,斜率为负则加速度为反方向,所有在同一条直线上加速度不变,物体做匀变速直线运动.（2）在t轴的上方速度为正方向,在t轴的下方速度为负方向.（3）结合以上两点得出当直线图像穿过t轴时运动方向改变,加速度年夜小方向不变.物体会由减速酿成加速.（4）判断物体加速加速可由图像直接观察,或者由速度与加速度的方向共同决定,不能只根据加速度方向,或者只根据速度方向判断.（5）速度的增年夜减小与加速度的变年夜变小无关,只要加速度与速度同向,则速度一定增年夜；只要加速度与速度反向,则速度一定减小.三．速度v ,速度变动量v ,加速度a（速度变动快慢）的区别1.速度是描述物体运动快慢的物理量,年夜小与速度变动量和加速度无关2.速度变动量是描述速度改变几多的物理量,与速度年夜小无关,与加速度年夜小也无关3.加速度是描述速度变动快慢的物理量,年夜小即是v与t 的比值,所以加速度的年夜小由速度变动量与时间共同决定,不能单一赶快度变动量的年夜小或者所用时间的年夜小判断加速度的年夜小4.判断对错,并说明原因、举出例子（1）速度的年夜小不变,加速度一定为零（）原因：例子：（2）加速度为零,则物体一定做匀速直线运动（）原因：例子：（3）速度为零,则加速度一定为零（）原因：例子：（4）加速度年夜,则速度一定年夜；速度年夜,则加速度一定年夜（）原因：例子：（5）加速度为正,则速度一定增年夜（）原因：例子：（6）加速度与速度都为反向,则物体速度减小（）原因：例子：（7）加速度增加则速度一定增加,加速度减小则速度一定减小（）①②图4原因：例子：（8）加速度就是增加的速度（）解释：（9）加速度反映了速度变动的年夜小（）解释：（10）加速度的方向与初速度的方向一定相同（）解释：（11）速度变动越来越快,加速度可能越来越小（）解释：（12）速度变动的越多加速度就越年夜（）解释：（13）速度的方向坚持不变,则加速度的方向一定坚持不变（）解释：例子：（14）加速度的方向坚持不变,则速度的方向一定不变（）解释：例子：。