物理知识点高一物理位移时间图象和速度时间图象 教案【精品教案】

一. 教学内容：

位移时间图象和速度时间图象

二. 学习目标：

1. 掌握位移速度图象的物理意义与应用。

2. 重点掌握s-t图象和v-t图象两种图象的联系的区别。

3. 把握与两种图象相联系的题型的解题思路和方法。

三. 重难点解析：

（一）s-t图象的物理意义及特点：

1. s-t图象的物理意义：描述物体运动的位移随时间变化的规律，s-t图象并不是物体运动的轨迹。在s-t图象中凡是直线均表示物体的速度不变，向上倾斜的直线表示沿正方向的匀速直线运动，向下倾斜的直线表示沿负方向的匀速直线运动，平行于时间轴的直线则表示物体静止。即s-t图象中凡是曲线均表示物体做变速运动。

2. 在s-t图象中直线的倾斜速度反映了物体做匀速直线运动的快慢，倾斜程度越大，位移随时间变化得越快，运动越快，直线的倾斜程度小，位移随时间变化得越慢，运动越慢。即s-t 图象中图线的斜率表示速度的大小。

3. 变速直线运动的s-t图象特点：变速直线运动的图象不是直线而是曲线，图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体运动的速度的大小。

说明：

①图象是直线还是曲线，如果图象是直线，则表示物体匀速直线运动，否则一定做变速运动。

②物体开始运动的初始位置。物体开始运动的初始位置由t=0时的位移，即纵轴的截距决定。

③物体的运动方向，随着时间的增大，如果物体的位移越来越大，则物体向前运动，速度为正，否则物体做反向运动，速度为负。

④在s-t图象中区分位移的正负和速度的正负方向的方法：位移的方向是人为规定的，与质点的实际运动方向无关，作s-t图象时，质点的位移方向是相对于坐标轴的原点，用“＋”“－”号来表示，“＋”表示质点在原点的正方向的一侧，“－”表示质点位于原点的另一侧，位移由“＋”变为“－”并不表示质点的运动方向的改变。质点的运动方向即速度方向用s-t 图象中直线的斜率的正、负表示，直线斜率为正，表示质点在向正方向运动，直线斜率为负，表示质点向负方向运动，若图象为曲线时，某点的斜率为曲线上该点的切线的斜率。

⑤s-t图象并不是物体运动的实际轨迹。位移图象只表示运动物体的位移随时间变化的对应关系，不是物体运动的真实轨迹。

4. 匀速直线运动位移图象的物理意义图表法

图象

（二）v-t图象的物理意义及特点：

1. 匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线。任一时间段对应的位移大小可以用直线与所对应的时间轴所包围的面积来表示。

2. 匀变速直线运动的速度时间图象：

①图象特征：v-t图象是一条倾斜直线，注意图象不是物体的运动轨迹。

②图象上的点表示某时刻质点的运动速度。

③v-t图象中直线的斜率表示速度的变化率，斜率的正负表示加速还是减速。

④速度图象中的交点，不表示两物体相遇，而是表示此时刻两物体的速度大小相等，方向也相同。

⑤匀变速直线运动的位移在数值上也等于图象与坐标轴所围成的面积。图形在t轴上方时位移的符号为正，图形在t轴的下方时，位移的符号为负。

⑥图象上横截距表示速度为零的时刻，纵截距表示物体运动的初速度。

（三）对于s-t图象和v-t图象的比较：

t

s-图象t

v-图象

①表示物体做匀速直线运动，斜率（图线的

倾斜程度）表示速度

表示物体做匀加速直线运动，斜率（图线

的倾斜程度）表示速度变化率

②表示物体静止表示物体做匀速直线运动

③表示物体静止表示物体静止

④表示物体自s0位置向负方向做匀速直线

运动

表示物体以v0的初速度向正方向做匀减

速直线运动

⑤交点的纵坐标表示三个物体此时刻相遇交点的纵坐标表示三个物体此时刻的速

度是相同的

⑥t1时刻的位移s1 t1时刻物体的速度v1

⑦与④平行，表示速度相同与④平行，表示速度变化快慢程度相同

【典型例题】

问题1、识别s-t图象和v-t图象：

例题：如图所示，I、II两条直线分别描述P、Q两个物体的位移－时间图象，下列说法中正确的是（）

A. 两物体均做匀速直线运动。

B. M点表示两物体在时间t内有相同的位移

C. t 时间内P的位移较大

D. 0~t，P比Q的速度大，t以后P比Q的速度小。

答案：A

问题迁移：请同学们思考以下问题：

若将图象的纵轴换成速度v，图线形状不变，则

1）P、Q两物体做什么运动？

2）谁的加速度大？

3）交点M的含义是什么？

结论：

（1）P、Q两物体均做匀加速直线运动；

（2）Q的加速度大

（3）M点表示在t时刻P、Q两物体速度相同。

变式思考：1. （2006年广东高考试题）

2. a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是

A. a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度

B. 20秒时，a、b两物体相距最远

C. 60秒时，物体a在物体b的前方

D. 40秒时，a、b两物体速度相等，相距200 m

答案：C

变式2.

v 图象，同时由同一地点向同一方向做直线运动，考题2：下图为A、B两个质点运动的t

从图象可以看出（）

A. A做匀速运动，B做匀加速运动

B. 开始A比B快，20s后B比A快

C. 20s末A，B相遇

D. 40s末A，B相遇

答案：A、B、D

变式3. 有两个光滑固定斜面AB和CD,A和C两点在同一水平面上,斜面BC比斜面AB 长(如图所示)。一个滑块自A点以速度v A上滑,到达B点时速度减小为零,紧接着沿BC滑下。设滑块从A点到C点的总时间是t C,那么下图四个图象中,正确表示滑块速度的大小v随时间t 变化规律的是()

答案：B

问题小结：关于两种图象问题的几个注意事项：

1. 别把v-t图象当成是s-t图。

2. 注意v-t图象不是物体的运动轨迹，匀变速直线运动的v-t图线是一条直线，非匀变速直线运动的v-t图是一条曲线，不管图线是否是曲线，s-t图象和v-t图象所描述的运动都是直线运动，图线形状与运动轨迹没有关系。

问题2：s-t图象和v-t图象的相互转换问题：

例1. 一质点的s-t图象如图a所示，那么此质点的v-t图象可能是如图b所示中的（）

图a

图b

答案：A

变式：

例2. 如图甲所示，是一辆汽车在平直公路上从甲地到乙地运动的位移图象。

（1）根据图象简述运动过程；

（2）作出这个过程的速度图象。

答案：0－3h，汽车从甲地出发，匀速直线运动，其速度为v1=40km/h

3－4h，对甲地的位移不变，即位置不变，汽车保持静止，速度为v2=0

4－6h，汽车对甲地的位置减小，即汽车在返回甲地，其速度大小v3=60km/h，方向从乙地指向甲地，与v1的方向相反。