位移和时间图像.讲解

一、匀速直线运动1、匀速直线运动的定义：物体沿直线快慢不变的运动叫匀速直线运动。物体在一条直线上运动，在任意相等的时间内位移都相等，叫匀速直线运动。这是一辆汽车在平直公路上的运动情况，它的运动有何特点？回答：每5s内的位移为100m，每10s内的位移为200m,……任意相等的时间内位移都相等。汽车在做匀速直线运动。请同学以下面图表所给出的数据，以横轴为（t）轴，纵轴为位移（s）轴，用描点法作图，看是一个什么样的图像，s与t存在一个什么函数关系？时间/S02.54.97.610.12.415.117.519.9位移/m0501001502002503003504002、匀速直线运动的位移（s）—时间（t）图像0t/Sx/m501001502002503003504002.54.97.610.012.415.117.519.9时间/S02.54.97.610.12.415.117.519.9位移/m050100150200250300350400分析:①、可以看出几个点几乎都在过原点的一条直线上。②、与同学们在初中学过的一次函数y＝kx对照，x与t有什么函数关系？s与t成正比。这就是匀速直线运动的位移(x)—时间(t)图像。物理量之间的关系可以用公式来表示，也可以用图像来表示，利用图像可以比较方便地处理实验（或观测）结果，找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图像来处理物理量之间的变化规律，所以，现在我们就要重视图像的学习。二、用位移—时间图像表示位移与时间的关系匀速直线运动的位移图象ox/mt/s①用横坐标表示时间,用纵坐标表示物体的位移，建立直角坐标系。②在该坐标系中得到的图象，表示物体的位移随时间变化的关系，称为位移—时间图象。1、如何建立匀速直线运动的位移图象？图像的画法x/mt/s5101520400100200300O2、思考:（1）位移—时间图象中匀速直线运动是一条什么样的线?x/m甲乙⑥做匀速运动时速度的大小及方向；②可以读出物体在任意一个位置时所对应的时刻；①可以读出任意一个时刻对应的位移；⑤物体做什么运动(匀速静止变速)；（2）从位移---时间图象上能看出什么?是什么?③可以读出任意一段位移所对应的时间；④可以求出任意一段时间内的位移；比较下图甲、乙物体运动的快慢，并求出其速度：x/m甲乙三、从位移---时间图象上能看出什么?物体做什么运动(匀速、静止、变速)；1、静止物体的位移---时间图像2、匀速直线运动物体的位移---时间图像A、B同时而不同位置出发：A在S0出发；B在坐标原点出发；B、C同一位置出发而不同时出发：At=0时出发；Bt=t0时出发。A、B、C有什么区别？25—51T/sS/m0.52.5abcdd与b同地不同时d与c、a同时不同地1、如图2－2－6所示，关于A、B两物体的运动情况，下列说法中正确的是A．如果A、B两物体的s-t图像平行，那么它们运动的速度相同B.计时开始，即t=0时，A在离开坐标原点so处，B将开始离开原点C.当t=to时，A、B两物体相距为soD.经过很长时间后，A、B两物体在同一方向上可能相遇A位移图象斜率与运动快慢的关系如图所示Ⅰ、Ⅱ运动有什么不同？s/m0t/sⅠⅡ位移图象中的图象斜率越大，越大越快，斜率在数值上等于位置的变化率大小另：斜率的求法：k＝△y/△x•1.在匀速直线运动中的位移图象中，图象的斜率在数值上等于速度。•vA＝kA＝100m/20s＝5m/svB＝kB＝100m/10s＝10m/st/s10075502501051520s/mBAS/mt/sAB越陡的运动越快思考Ⅰ、Ⅱ分别做什么直线运动？哪个物体运动较快？s/m30201001234t/sⅠⅡS/mt/sABCS1S2S/mt/s302042S1t1甲乙pA.甲、乙两物体都做匀速直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、D.t２时刻甲、t22、如图2－2－7所示是甲乙两个物体的s-t图象，则A．甲、乙两个物体都在做匀速直线运动B。若甲、乙两个物体在同一条直线上运动则一定相遇C。t1时刻甲、乙两个物体相遇D。t2时刻甲、乙两个物体相遇A高中物理第一册4、变速直线运动问：汽车刹车时，飞机起飞时，其运动特点是什么？答：汽车运动越来越慢，飞机运动越来越快。问：那在相等的时间内位移相等吗？答：一定不相等。高中物理第一册这就是“变速直线运动”变速直线运动：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移不相等，就叫变速直线运动。问：那变速直线运动的图像还是直线吗？答：变速运动中，位移s与时间t不成正比，肯定不是直线，应是曲线。归纳总结：只要是匀速直线的位移—时间图像，一定为直线，这是判定是否是匀速直线运动的位移—时间图像的依据。定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移不相等，就叫变速直线运动。变速直线运动的位移—时间图像为：曲线4、匀速直线运动与变速直线运动S—T图像的区别匀速直线运动的位移—时间图像为：直线4、变速直线运动T/s什么运动:位移如何:相同0S/m1250m12T/sS/m050m往复运动位移图像不是运动的轨迹S/mt/min45(6)404858(7)101520小明小华三、变速直线运动•1.定义：物体在一条直线上运动，如果在相等时间里位移不相等，这种运动叫做变速直线运动。•2.变速直线运动的位移图象不是直线而是曲线。如图：•切记：图象并非轨迹s/m0t/sS/mt/st02t03t0位移图像不是运动的轨迹mx/st/o思考：物体是在做匀速直线运动吗？ttx'x物体不是在做匀速直线运动，而是在做速度不断变小的直线运动。mx/st/omx/st/omx/st/o思考：这几个物体在做什么运动呢？【小结】1、这节课主要学生了匀速直线运动的概念以及匀速直线运动的位移-时间图像。在处理图像前，首先要看懂横、纵轴所表达的物理量，然后再去结合函数关系图像去认识物理量之间的关系。图象为曲线比，等，位移与时间不成正相等的时间里位移不相图象为直线比，相等，位移与时间成正任意相等时间内位移都时间关系—位移变速直线运动匀速直线运动tsts2、如图所示的s—t图象中，（1）、（2）、（3）表示物体作什么运动，（4）表示什么物理意义，t1时刻对应两为s1，表示什么物理意义。⑵补充：⑴创新跨越1、2、【作业】0s1（1）请同学们看图甲，说出图像表示的运动过程和物理意义。s/ms1s2t/st1t20CBDA甲t3分析：（图甲）1、0时刻—位移为s1；t1时刻—位移为s2；线段AB表示物体做匀速直线运动。2、t1时刻—位移为s2；t2时刻—位移为s2；线段BC表示物体静止。3、t2时刻—位移为s2；t3时刻—位移为0；线段CD表示物体做匀速直线运动，方向与AB方向相反。高中物理第一册位移时刻0s1t10t2s2初位置末位置位移运动过程（2）请同学们看图乙，说出图像表示的运动过程和物理意义。分析：（图乙）1、0时刻—位移为0；t1时刻—位移为s1；线段AB表示物体做匀速直线运动。2、t1时刻—位移为s1；t2时刻—位移为s1；线段BC表示物体静止。3、t2时刻—位移为s1；t3时刻—位移为s2；线段CD表示物体做匀速直线运动，方向与AB方向相同。0t3s/mt2t1t/ss1s2ABCD乙所以物理图像主要观测方法是：看横、纵轴表示物理量；其次看图像，从横纵轴上直接可获取的信息，联系实际，搞清物理情景。位移时刻s1t10t2s2初位置t3末位置0位移【例4】一质点做直线运动的位移时间图象如图2-3-5所示，试回答以下问题。（1）0~2s和2s~4s内质点做什么运动？（2）在0~2s内、0~4s内和2~4s内的位移分别为多少？【答案】（1）0~2s内物体做匀速运动，且速度v=5m/s在2~4s内物体静止不动（2）10m,10m,0图2-3-5【解析】（1）在0~2s内，x-t图象为倾斜直线；表示物体做匀速直线运动，速度v=Δx/t=10/2m/s=5m/s在2~4s内物体始终处于x=10m处不动。（2）在0~2s内位移为Δx1=10m；在0~4s内位移为Δx2=10m；在2~4s内位移为Δx3=0。4试画出按v=2+2tm/s规律匀加速运动的位移图象。如图利用位移－时间图象，讨论物体运动过程t/sx/cm02010123430x/cm0102030第1s向正方向匀速直线运动v1=0.1m/s第2s静止第3秒向正方向匀速直线运动v3=0.2m/s第4s向负方向匀速直线运动v4=0.3m/s4、匀速直线运动的图象:用图象表示位移（x-t图象）mx/st/oACBAx1t3t2tBxDxCx物体做匀速直线运动的x-t图象为一条倾斜直线，物体运动的速度就等于直线的斜率；平行于时间轴的直线表示物体处于静止状态。两条直线的交点表示两物体在此时刻相遇。