专题04图像问题（专项课件）高一物理

第二章匀变速直线运动的研究专题04图像问题人教版(2019)必修第一册Directory目录与位移和时间有关的图像01新课引入0302v-t图像与速度和位移有关的图像04a-t图像05课堂练习06conclusion新课引入01新课引入

物理规律的描述，我们除了可以通过文字和公式的形式表达外，还可以通过图像的形式更加形象直观的展现出来。这也是我们将生活中的实例通过一种数学公式和图像语言展现出来的一种有效方式。

这节课我们就对本章学过的图像做一个系统性的总结。conclusionv-t图像02一、v-t图像的识图五要素tv①②③④v0t1t2v1otv⑤⑥ov2⑧⑦t要素一：线(1)①②③④四条直线分别表示物体做什么运动？(2)⑤⑥⑦⑧四条曲线分别表示物体做什么运动？一、v-t图像的识图五要素tv①②③④v0t1t2v1otv⑤⑥ov2⑧⑦t切线要素二：斜(1)①②③④四条直线的斜率表示什么？⑧曲线切线斜率表示什么？(2)通过图像如何判断加速度的方向和大小？一、v-t图像的识图五要素tvv0t1v1otvov2t要素三：面(1)以上两幅图像中图线与坐标轴所围阴影图形面积有何含义？t2(2)如何通过图像判定位移的方向和大小？一、v-t图像的识图五要素tv①②③④v0t1t2v1otv⑤⑥ov2⑧⑦t要素四：点以上两幅图像中的图线交点有何含义？一、v-t图像的识图五要素tvv0t1v1otvov2t要素五：截以上两幅图像中与纵轴的截距有何含义？二、归纳总结物理意义表示物体速度随时间变化的规律识图五要素线直线表示匀变速直线运动或者匀速直线运动；曲线表示非匀变速直线运动斜（切线）直线斜率表示物体（瞬时）加速度；上倾为正，下斜为负；陡缓示大小面阴影部分的面积表示物体某段时间内发生的位移；t上为正，t下为负点两图线交点，说明两物体此时刻速度相等截纵截距表示物体初速度【例1】某物体做直线运动，它的v-t图像如图所示，设向东为速度v坐标轴的正方向。下列说法正确的是（）A．前2s内物体的位移为0B．前3s内物体的平均速度为0.5m/sC．物体第3s内的位移为-0.5mD．物体第1s内与第3s内的加速度相同三、对点典例C【答案】C【详解】A．由图像可知，图线与时间轴围成的面积表示位移，则前2s内物体的位移为1m，故A错误；B．由图像可知，前3s内物体的位移为-0.5m，故平均速度为故B错误；C．由图像可知，物体第3s内的位移为-0.5m，故C正确；D．由图像可知，物体第1s内的加速度为1m/s2，第3s内的加速度为-1m/s2，故D错误。故选C。conclusion与位移和时间有关的图像03一、x-t图像的识图五要素tx①②③④x0t1t2x1o要素一：线tx抛物线⑤⑥o(1)①②③④四条直线分别表示物体做什么运动？(2)⑤⑥两条曲线分别表示物体做什么运动？一、x-t图像的识图五要素tx①②③④x0t1t2x1o要素二：斜txt1x1o切线割线(1)直线的斜率表示什么？曲线切线或割线斜率表示什么？(2)通过图像如何判断速度（或平均速度）的方向和大小？一、x-t图像的识图五要素tx①②③④x0t1t2x1o要素三：面txt1x1o切线割线

以上两幅图像中图线与坐标轴所围图形面积是否和v-t图像一样具有某种物理意义？一、x-t图像的识图五要素tx①②③④x0t1t2x1o要素四：点tx抛物线⑤⑥o以上两幅图像中的图线交点有何含义？一、x-t图像的识图五要素txx0t1x1otxox2t要素五：截以上两幅图像中与纵轴的截距有何含义？一、x-t图像的归纳总结物理意义表示物体位置随时间变化的规律，不是物体运动的轨迹识图五要素线直线表示物体做匀速直线运动或物体静止；抛物线表示物体做匀变速直线运动斜（切线、割线）直线斜率表示物体（瞬时、平均）速度；上倾为正，下斜为负；陡缓示大小面图线与坐标轴所围图形面积无意义点两图线交点，说明两物体此时刻相遇截纵截距表示开始计时物体位置【例2】两辆汽车A、B在同一平直的公路上行驶，运动过程中x-t图像如图所示，根据图像，以下分析错误的是（）A．A、B两质点的出发点相距x0B．A、B两质点同时向同一方向运动C．在运动过程中，A质点比B质点运动的快D．当t=t1时，A、B两质点的速度大小相等一、x-t图像的对点典例D【答案】D【详解】A．质点A从距离原点正方向上x0处出发，质点B从原点出发，则两个质点运动的出发点相距x0，故A正确不符合题意；B．质点A和B在t＝0时刻同时出发，都向正方向运动，故B正确不符合题意；C．图线的斜率等于速度，则知质点A运动的速率比质点B运动的速率大，A质点比B质点运动的快，故C正确不符合题意；D．当t=t1时，两物体到达了同一位置，速度大小不相等，故D错误符合题意；故选D。二、x/t-t图像的识图五要素要素一：线t①②③④x0t1t2x1o(1)①②③三条直线分别表示物体做什么运动？你的依据是什么？(2)④这直线表示物体做什么运动？你的依据是什么？由

得：由

得：二、x/t-t图像的识图五要素要素二：斜t①②③④t1t2o(1)①②③三条直线斜率表示什么？④这直线为多大？由

得：斜率斜率k=0①②③三条直线斜率：④直线斜率：(2)通过图像如何判断加速度的方向和大小？二、x/t-t图像的识图五要素要素三：面ttb0

在匀变速直线运动的x/t-t图像中图线与坐标轴所围阴影图形的面积是否表示这段时间内的位移？证明：由图像可知v0=0，斜率所以t时间内的位移：但阴影的面积：二、x/t-t图像的识图五要素要素四：点t①②③④t1t2o以上图像中的图线交点有何含义？二、x/t-t图像的识图五要素要素五：截tto以上图像中与纵轴的截距有何含义？二、x/t-t图像的归纳总结物理意义表示物体x/t这一物理量随时间变化的规律识图五要素线倾斜直线表示物体做匀变速直线运动；平行于t轴的直线表示物体做匀速直线运动斜倾斜直线斜率

；上倾为正，下斜为负；陡缓示大小面图线与坐标轴所围图形面积不都表示物体某段时间发生的位移点两图线交点，说明两物体此时刻相遇截纵截距表示物体初速度【例3】在某次安全测试中，某款汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急恒力制动。从制动开始计时，该汽车的位移和时间的比值x/t与t之间的关系图像如图所示，下列说法正确的是（）A．该汽车的初速度为20m/sB．该汽车的初速度为6m/sC．该汽车的加速度大小为4m/s2D．该汽车从制动到停止用时5s二、x/t-t图像的对点典例Aconclusion与速度和位移有关的图像04一、v2-x和x-v2图像的识图五要素要素一：线v2xv02x0v120①②③v2xv02x0o④⑤五条直线分别表示物体做什么运动？你的依据是什么？一、v2-x和x-v2图像的识图五要素要素二：斜v2xv02x0v120①②③v2xv02x0o④⑤(1)①②③直线的斜率表示什么？④⑤直线的斜率表示什么？(2)通过图像如何判断加速度的方向和大小？一、v2-x和x-v2图像的识图五要素要素三：面v2xv02x0v120①②③v2xv02x0o④⑤

以上两幅图像中图线与坐标轴所围图形面积是否和v-t图像一样具有某种物理意义？一、v2-x和x-v2图像的识图五要素要素四：点v2xv02x0v120①②③以上图像中的图线交点有何含义？一、v2-x和x-v2图像的识图五要素要素五：截v2xv02x0v120①②③v2xv02x0o④⑤左图中与纵轴的截距有何含义？右图中与横轴的截距有何含义？一、v2-x和x-v2图像的归纳总结物理意义表示物体v2随位移变化的规律识图五要素线倾斜直线表示物体做匀变速直线运动斜v2-x图线斜率k=2a；x-v2图线斜率；上倾为正，下斜为负；陡缓示大小面图线与坐标轴所围图形面积无意义点两图线交点，表示某一位置的速度平方值相同截在v2-x图线中纵截距表示物体初速度平方；在x-v2图线中横截距表示物体的初速度平方【例4】公路上一汽车沿直线运动，其x-v2图像如图所示。则下列说法中正确的是（）A．该汽车的加速度一直在减小

B．该汽车第8s末的速度大小为1m/sC．该汽车在全过程的位移为9m

D．该汽车在全过程经历的时间为3s一、v2-x和x-v2图像的对点典例C二、v-x和x-v图像的识图五要素要素一：线五条曲线分别表示物体做什么运动？你的依据是什么？vxv0x0ov1②①vxv0xmo⑤④抛物线③抛物线二、v-x和x-v图像的识图五要素要素二：斜①②③曲线的斜率表示什么？④⑤曲线的斜率表示什么？vxv0x0oΔvΔxv1②①vxv0xmoΔvΔx⑤④抛物线③抛物线v-x图中的斜率:x-v图中的斜率:二、v-x和x-v图像的识图五要素要素三：面

以上两幅图像中图线与坐标轴所围图形面积是否和v-t图像一样具有某种物理意义？vxv0x0ov1②①vxv0xmo⑤④抛物线③抛物线二、v-x和x-v图像的识图五要素要素四：点以上图像中的图线交点有何含义？vxv0x0ov1②①vxv0xmo⑤④抛物线③抛物线二、v-x和x-v图像的识图五要素要素五：截左图中与纵轴的截距有何含义？右图中与横轴的截距有何含义？vxv0x0ov1②①vxv0xmo⑤④抛物线③抛物线二、v-x和x-v图像的归纳总结物理意义表示物体速度随位移变化的规律识图五要素线曲线为抛物线表示物体做匀变速直线运动斜v-x图线斜率

；x-v图线斜率

；上倾为正，下斜为负面图线与坐标轴所围图形面积无意义点两图线交点，表示某一位置的速度相同截在v-x图线中纵截距表示物体初速度；在x-v图线中横截距表示物体的初速度【例5】某司机在测汽车性能过程中，得到汽车刹车过程中的位移s与速度v的关系曲线如图所示，并得出位移s与速度v的函数关系式为s=m-nv2，其中

m、n为常数，则下列说法正确的是（）A．汽车在此过程中做变加速直线运动B．由题中所给已知条件可确定汽车的末速度为20m/sC．由题中所给已知条件可确定D．由题中所给已知条件可确定汽车刹车时的加速度大小为16m/s2二、v-x和x-v图像的对点典例Cconclusiona-t图像05一、a-t图像的识图五要素要素一：线(1)①②③三条直线表示加速度如何变化？(3)⑤⑥两条曲线分别表示加速度如何变化？ta①②③④a0t1t2a1ota⑤⑥oa2t(2)④直线分别表示物体做什么运动？一、a-t图像的识图五要素要素二：斜①②③④四条直线的斜率表示什么？⑤⑥曲线切线斜率表示什么？ta①②③④a0t1t2a1ota⑤⑥oa2t切线一、a-t图像的识图五要素要素三：面(1)以上图像中图线与坐标轴所围阴影图形面积有何含义？(2)如何通过图像判定速度变化量的方向和大小？tao加速度反向一、a-t图像的识图五要素要素四：点以上两幅图像中的图线交点有何含义？ta①②③④a0t1t2a1ota⑤⑥oa2t一、a-t图像的识图五要素要素五：截以上两幅图像中与纵轴的截距有何含义？taoa2ttaa0t1t2a1oa1二、归纳总结物理意义表示物体加速度随时间变化的规律识图五要素线倾斜直线表示a均匀变化；平行与t轴直线表示a恒定；曲线表示a非均匀变化；a方向：t上为正，t下为负斜斜率表示物体加速度变化率，即加速度变化的快慢面图线与坐标轴所围图形面积表示物体某段时间内速度变化量；t上为正，t下为负点两图线交点，说明两物体此时刻加速度相等截纵截距表示物体初加速度【例6】一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示。取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的描述正确的是（）A．在0~4s内，物体先沿正方向运动，后沿负方向运动B．在1~2s内，物体做减速运动C．2s末时物体的速度最大，大小为3m/sD．在1~3s内，物体做匀变速直线运动三、对点典例C【答案】C【详解】B．由图可知，在1~2s内物体做加速度逐渐减小的加速运动，故B错误；C．物体在第2s末时开始做减速运动，因此物体在2s末时速度最大，a-t图线与t轴的面积表示速度的变化量，由于物体是从静止开始运动，因此2s末物体的速度为

故C正确；D．由图可知1~3s内，物体的加速度一直变化，故物体不是做匀变速直线运动，故D错误；A．由于物体是从静止开始运动，且a-t图线与t轴围成的面积表示速度的变化量，图中图线与t轴围成的面积一直为正，因此物体速度方向未发生改变，物体一直沿正方向运动，故D错误。故选C。conclusion课堂练习061．如图所示，甲、乙两高铁列车在平行直轨道上同时开始同向运动，其v-t图像如图所示。下列说法正确的是（）A．t=0时刻甲车的加速度等于乙车的加速度B．t=t1时刻甲车的加速度小于乙车的加速度C．0-t1时间内，甲车的平均速度等于乙车的平均速度D．0-t1时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度D【答案】D【详解】AB．根据v-t图像的切线斜率表示加速度，可知t=0时刻甲车的加速度小于乙车的加速度，t=t1时刻甲车的加速度大于乙车的加速度，故AB错误；CD．根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知0-t1时间内，甲车的位移小于乙车的位移，则甲车的平均速度小于乙车的平均速度，故C错误，D正确。故选D。2．如图所示，P、Q两质点的位移—时间图像分别为图中的a、b图线，其中a为抛物线，关于两质点的运动描述，下列说法正确的是（）A．两质点两次相遇时的运动方向相同B．0-t0时间内某时刻，P、Q的速度相同C．t0时刻，质点P的加速度为零D．t0-2t0时间内质点P、Q平均速度之比为2：1D【答案】D【详解】A．由x-t图像可知交点表示相遇，斜率表示速度，故两质点第一次相遇时的运动方向相反，故A错误；B．由x-t图像可知斜率表示速度，故0-t0时间内某时刻，P、Q的速度不相同，故B错误；C．t0时刻，质点P的斜率为零，速度为零，加速度不为零，故C错误；3．一质点沿直线运动，如图所示是从t=0时刻开始，质点的x/t-t（式中x为位移）的图像，通过坐标原点时开始计时，可以推知（

）A．质点做速度为大小为2m/s的匀速直线运动B．质点做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动C．质点在前2s的平均速度大小为1.5m/sD．质点在4s末的速度大小为4m/sC4．目前我国大力提倡发展新能源。为检测某新能源动力车的刹车性能，如图所示是一次在平直公路上实验时，动力车整个刹车过程中位移