高中物理（必修1）（粤教版第一章第六节）
《用图像描述直线运动》学案
一、课前预习
1、s - t图像表示物体运动的 随时间的变化规律。匀速直线运动的s - t图像是 。变速直线运动的s - t图像不是直线，而是 线。
2、如图，图线①表示 方向的匀速直线运动，图线②表示 方向的匀速直线运动。图像的斜率表示物体运动的 ，若已知图线①与横坐标轴的夹角θ，则可求得图线①表示的运动速度是 。
3、v - t图像表示物体运动的 随时间的变化规律。匀速直线运动的v - t图像是 ；匀变速直线运动的v - t图像是 。
4、如图中，表示匀变速直线运动的图线是 ，表示匀速直线运动的图线是 。图线②表示运动可以分为两个阶段，第一象限的部分表示 方向的匀 速直线运动。若已知图线②与横坐标轴的夹角θ，则可求得图线②表示的运动的加速度是 。在图线②上t1—t2的时间内，可用图线中的阴影部分的面积来表示物体在这段时间内运动的 。
图象内容
位移图象
速度图象
坐标轴
横轴表示时间 纵轴表示位移
横轴表示时间 纵轴表示速度
点
表示某时刻质点所处的位置
表示某时刻质点的速度
线
表示一段时间内质点位置的变化情况
表示一段时间内质点速度的变化情况
面
图线与横轴所围的面积表示在一段时间内质点所通过的位移
图线的斜率
表示质点运动的速度
表示质点运动的加速度
图线的截距
表示质点的初始位置
表示质点的初速度
两条图线的交点
表示两质点相遇的时刻和位置
表示两质点在此时刻速度相同
二、例题精析
例1、请同学们看图，说出各图像表示的运动过程和物理意义。
例2、如图所示，是一个物体向东运动的速度图象，由图可知0～10s内物体做 运动，加速度大小是_______，方向是_____ ；在10s～40s内物体的加速度大小是_ ____；在40s～60s内物体的加速度大小是____ _______，方向是____________ ，发生的位移是 。
三、习题巩固
●基础题
1、 甲、乙两物体朝同一方向做匀速直线运动，已知甲的速度大于乙的速度，t＝0时，乙在甲之前一定距离处，则两个物体运动的位移图像应是:
2、下列说法正确的是:
A、位移图象是指点运动的轨迹； B、速度图象是是质点运动的轨迹；
C、利用位移图象可以知道发生任一位移所需的时间；
D、利用位移图象中直线斜率的大小可以比较加速度的大小，斜率越大，加速度也越大；
3、如图所示是某物体运动过程的v－t图象，以下说法正确的是：
A. 物体运动的速度越来越小；
B. 物体运动的速度越来越大，加速度不变；
C. 物体运动的速度越来越大，加速度越来越小；
D. 物体运动的速度越来越大，加速度也越来大；
4、如图为某物体做直线运动的图象，关于这个物体在4s内运动的情况，下列说法中正确的是：
A. 物体始终向同一方向运动；
B. 加速度大小不变，方向与初速度方向相同；
C. 2s末物体离出发点最远；
D. 4s内通过的路程为4m，位移为零；
5、如图示，是甲、乙两质点的v—t图象，由图可知：
A．t=O时刻，甲的速度大；
B．甲、乙两质点都做匀加速直线运动；
C．相等时间内乙的速度改变大；
D．在5s末以前甲质点速度大；
6、某物体沿直线运动的v-t图象如图所示，由图可以看出物体:
沿直线向一个方向运动；
沿直线做往复运动；
加速度大小不变；
做匀速直线运动；
●拓展题
7、甲乙两物体在同一直线上运动的。x-t图象如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点则从图象可以看出：
A．甲乙同时出发；
B．乙比甲先出发；
C．甲开始运动时，乙在甲前面x0处；
D．甲在中途停了一会儿，但最后还是追上了乙；
8、如图是A，B两个物体从同一地点向同一方向做匀加速直线运动的速度图象．从图可知A物体运动初速度是___________m/s，加速度是_________m/s2。B物体运动初速度是________m/s，加速度是________m/s2 ,A比B ______运动_____s，当B物体开始运动时，A，B间距s0=________m。
第六节 用图象描述直线运动
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.知道直线运动的位移图象．
2．知道什么是速度—时间图象以及如何用图象来表示速度和时间的关系．
3．理解匀速直线运动的速度图象特点及匀变速直线运动的速度图象特点．(重点)
4．了解匀变速直线运动的平均速度公式＝并会简单应用．(难点)
匀 速 直 线 运 动 的 位 移 图 象
1．位移—时间图象：用横坐标表示时间，用纵坐标表示物体的位移，将物体做直线运动的数据描在坐标系中．用平滑的曲线连接起来，所得到的图象表示位移与时间的关系，称为位移—时间图象，简称为位移图象．
2．匀速直线运动的位移图象是一条倾斜的直线，其斜率表示速度．
3．位移图象是一条平行于横轴的直线，表示物体静止在某位置．
1．s-t图象的交点表示同一直线上的两个运动物体相遇．(√)
2．s-t图象与时间轴平行，表示物体处于静止状态．(√)
3．s-t图象的斜率表示速度的大小．(×)
位移—时间图象表示的是物体运动的轨迹吗？
【提示】 位移—时间图象描述的是直线运动，表示位移随时间的变化规律，并不是物体运动的轨迹．
探讨1：在s-t图象中，两条直线的交点表示什么含义呢？
【提示】 交点表示两物体相遇．
探讨2：图象与s轴的截距表示什么含义？
【提示】 与s轴的截距表示物体出发点的位置．
对s-t图象的几点说明
1．纵坐标：末、初位置的纵坐标差的绝对值表示位移的大小；末、初位置纵坐标差的正负号表示位移的方向：正值表示位移沿正方向，负值表示位移沿负方向．
2．斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负号表示速度的方向：斜率为正值；表示速度为正方向，斜率为负，表示速度为负方向．
3．截距：纵截距表示物体起始位置，横截距表示物体开始运动的时刻(或物体运动到原点的时刻)．
4．交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇．
1.如图1-6-1所示，A、B、C是三个质点同时同地开始沿直线运动的位移图象，则在时间t2内
图1-6-1
A．A和B的平均速度相等
B．B和C的平均速度相等
C．B的平均速度最大
D．它们的平均速度都相等
【解析】 位移—时间图象描述的是质点位移随时间的变化关系，不是运动轨迹．A和C做匀速直线运动，B的速度不断变化，在时间t2内，A的位移最大，B、C位移相等，所以A的平均速度最大，B和C的平均速度相等．
【答案】 B
2．某同学从学校以一定速率回家去拿一本落在家中的书，他在家中歇了一会儿，然后又以一定速率返回学校上课，则在如图所示的四个s-t图象中能粗略地表示他的运动过程的是( )
【解析】 取回家的方向为正方向，首先沿正方向位移增加，在家中歇了一会儿，位移不变，然后返回学校时发生的位移和正方向相反，回到学校位移为零，所以B对．
【答案】 B
s-t图象中的信息
1．s-t图象中，斜率的大小等于速度的大小，斜率的正、负表示速度的方向．
2．s-t图象中，纵坐标表示位移的大小和方向．
速 度—时 间 图 象
1．匀速直线运动的速度图象
(1)速度—时间图象在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的速度，横坐标表示时间，所画出的速度v随时间t的变化图象，叫速度－时间图象，简称为速度图象．
(2)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线，图象与时间轴所围成的面积表示这段时间内的位移大小(如图1-6-2中阴影部分所示)．
图1-6-2
2．匀变速直线运动的速度图象
(1)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线，图象与纵坐标轴的交点表示物体运动的初速度，直线的斜率表示物体运动加速度的大小，斜率不变，表示匀变速直线运动的加速度也不变．
(2)做匀变速直线运动的物体，一段时间内的平均速度等于这段时间初速度与末速度和的一半，即＝.
1．匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线．(√)
2．在v-t图象中，两图线的交点表示两物体在此时刻相遇．(×)
3．v-t图象只能描述直线运动，无法描述曲线运动．(√)
如果v-t图象是曲线，物体做什么运动？
【提示】 v-t图象是曲线，表示斜率不断变化，即加速度不断变化，是变加速直线运动．
在如图1-6-3所示的v-t图象中，
图1-6-3
探讨1：图线的纵坐标表示什么？
【提示】 图线的纵坐标表示速度的大小和方向．
探讨2：运动的物体其加速度是否改变？
【提示】 因图线的斜率变化，所以加速度在变化．
1．匀速直线运动的v-t图象
如图1-6-4甲所示，匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线．从图象中可以直接读出速度的大小和方向．由图象知，A、B两物体的运动方向相反，且vA甲 乙
图1-6-4
2．匀变速直线运动的v-t图象
(1)如图1-6-4乙所示，匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线，直线a为匀加速直线运动的图象；直线b为匀减速直线运动的图象．
(2)如果某时间段内v-t图象一段在t轴上方，另一段在t轴下方，但仍是直线，只是说明运动方向发生了改变，但加速度是恒定的，全过程可以看成统一的匀变速直线运动，如图乙中的c所示．
(3)利用斜率求加速度
如图1-6-5所示的v-t图象中，图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度．在v-t图象取两个点(t1，v1)、(t2，v2)，根据a＝(即图象的斜率)可确定加速度．
图1-6-5
①斜率的绝对值表示加速度的大小
同一坐标系中斜率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小．如图1-6-6甲物体a的加速度大于物体b的加速度．
如图1-6-6乙，v-t图象为曲线，切线的斜率表示那一时刻的加速度．图乙中切线斜率越来越小，表示加速度a越来越小，物体做加速度减小的加速直线运动．
甲 乙
图1-6-6
②加速度的方向：的正、负可以表示加速度的方向．
3．对v-t图象的几点说明
(1)纵坐标：纵坐标的绝对值表示速度的大小；纵坐标的正负号表示速度的方向：正值表示沿正方向运动，负值表示沿负方向运动．
(2)斜率：斜率的绝对值表示加速度的大小；斜率的正负号表示加速度的方向：斜率为正值，表示加速度为正方向；斜率为负，表示加速度为负方向．
(3)截距：纵截距表示初速度，横截距表示速度为零的时刻．
(4)交点：交点表示同一时刻两物体具有相同的速度．
3．(多选)如图1-6-7所示是某物体运动的v-t图象，下列说法正确的是( )
图1-6-7
A．该物体的加速度一直不变
B．3 s末物体加速度开始改变
C．0～8 s物体一直做匀减速运动
D．t＝0时和t＝6 s时物体的速率相等
【解析】 图线斜率不变，加速度就不变，A正确，B错误；物体先做匀减速运动，再做匀加速运动，C错误；t＝0时和t＝6 s时物体的速率都为30 m/s，D正确．
【答案】 AD
4．甲、乙两车从同一地点沿同一方向出发，如图1-6-8是甲、乙两车的速度图象，由图可知( )
图1-6-8
A．甲车的加速度大于乙车的加速度
B．t1时刻甲、乙两车的加速度相等
C．t1时刻甲、乙两车相遇
D．0～t1时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
【解析】 由所给甲、乙两车的速度图象的斜率知，甲车的加速度小于乙车的加速度，A、B错．t1时刻甲、乙两车速度相等，由于之前甲车的速度一直大于乙车的速度，故此时甲车位于乙车的前方，C错．由甲、乙两车的速度图象与时间轴所围图形的面积知，0～t1时间内，甲车比乙车的位移大，故该段时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度，D对．
【答案】 D
5．某物体沿直线运动，其v-t图象如图1-6-9所示，下列说法正确的是( )
图1-6-9
A．第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反
B．第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C．第3 s内物体的速度方向和加速度方向相反
D．第2 s末物体的加速度为零
【解析】 第1 s内、第2 s内纵坐标为正，速度均为正向，A错误；根据斜率的正、负，第1 s内加速度为正向，第2 s内加速度为负向，B正确；第3 s内速度为负向，加速度为负向，C错误；第2 s末物体的加速度为－2 m/s2，D错误．
【答案】 B
课件38张PPT。
第一章 运动的描述
