用图象描述物体的运动
物体匀速直线运动的特征及图像表达
02
物体匀速直线运动的图像表达
速度-时间图像
定义:表示物体在各个时刻的速度 特点:是一条平行于时间轴的直线 意义:直观地展示了物体匀速直线运动的速度保持不变的特性 应用:用于描述和分析匀速直线运动的物体在匀速直线运动过程中,随着时间的推移所经过的距离
特点:图像是一条直线,斜率表示速度大小
对科学技术发展的推动作用
物体匀速直线运动的特征为速度 恒定,不受外力影响,这为物理 学中的基本原理提供了实验基础。
物体匀速直线运动的图像表达为 速度-时间图,这种图像表达方式 为交通工程、航空航天等领域提 供了重要的数据分析和处理手段。
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物体匀速直线运动的研究推动了 力学、运动学、动力学等学科的 发展,为现代工程技术提供了理 论基础。
质能关系:对物 体质量和能量的 关系的拓展
感谢观看
汇报人:XX
应用:通过距离-时间图像可以直观地了解物体的运动状态和速度
与实际生活联系:例如汽车行驶的里程表和速度表,可以通过图像表达物体的运动状态和 速度
速度-距离图像
特点:呈直线关系,斜率为 速度,纵轴截距为初始距离
定义:表示物体在一段时间 内运动的距离和速度关系的 图像
作用:直观地描述物体匀速 直线运动的速度和距离关系
03
物体匀速直线运动的实例应用
交通工具的运动分析
火车:匀速行驶时,速度不 变,加速度为零,图像为水 平直线
汽车:匀速行驶时,速度不 变,加速度为零,图像为水 平直线
飞机:匀速飞行时,速度不 变,加速度为零,图像为水
平直线
火箭:匀速上升时,速度不 变,加速度为零,图像为水
平直线
传送带的运动分析
高一物理运动学图像st图像vt图像at图像
1.5图像一、s-t图像:(涉及概念:时间与时刻、位置、位移与路程、平均速度与瞬时速度、加速度、斜率)1、如图所示,描述物体各种情况下的运动情况:2、如图所示,描述物体在各个阶段的运动情况:3、如图所示,描述物体在各个阶段的运动情况:4、如图所示,描述物体在各个阶段的运动情况:5、甲、乙两物体的位移随时间变化如图所示,下列说法正确的是()A、甲乙的运动方向相反;B、3s末甲乙相遇;C、甲的速度比乙的速度大;D、0-3s内甲的位移比乙的位移多3m;5、如图所示,甲、乙两物体的运动情况,下列说法正确的是()A、甲、乙两物体的距离越来越近;B、0-3s内甲、乙的位移相等;C、甲、乙两物体的速度相同;D、取向右为正方向,4s末甲在乙的左边;6、如图所示,甲、乙两物体的运动情况,下列说法正确的是()A、甲比乙提前2s出发;B、0-3s内甲、乙两物体的位移相同;C、甲比乙物体的速度大;D、3s后乙还能追上甲;7、如右图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象,下面说法正确的是( ) A.甲、乙两物体的出发点相距x0B.甲、乙两物体都做匀速直线运动C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1D.甲、乙两物体向同方向运动8、下图是做直线运动的甲、乙两个物体的位移—时间图象,由图象可知( )A.乙开始运动时,两物体相距20 mB.在0~10 s这段时间内,两物体间的距离逐渐增大C.在10~25 s这段时间内,两物体间的距离逐渐变小D.两物体在10 s时相距最远,在25 s时相遇9、如图所示为甲、乙两物体的运动情况,下列说法错误的是()A、0-3s内甲、乙两物体的位移相同;B、0-3s内甲、乙两物体的平均速度相同;C、乙一直在甲的前面;D、甲、乙都做匀速直线运动;E、3s末甲、乙两物体相遇;10、一汽车先向右做匀速直线运动,运动了3s,位移为10m,然后停下休息了2s后继续做匀速直线运动,经过2s的位移为10m,然后立即返回做匀减速直线运动,经过5s回到出发点,画出该汽车运动的x-t图象。
专题4 运动学图像 (课件)高一物理(人教版2019必修第一册).
t/s 3.线与速度v轴截距表示物体在初始时刻速度不示加速度方向改变的地
方
高中物理必修第一册课件
03. v-t图像中的线
v/m·
s-1
1.v-t图像线的斜率表示物体的加速度
k
2.v-t图像曲线中每点切线斜率表示该点
∆v
∆t
0
物体的加速度
t/s
k=∆v/∆t=a
05. 学以致用
高中物理必修第一册课件
例题2
(2023秋成都·高一开学考试)(多选)如图所示为直升机由地面垂直
起飞过程的v-t图像,则关于飞机的运动,下列说法正确的是(
A.5~15s内飞机在空中处于悬停状态
B.15~20s时飞机匀减速下降
C.20s时飞机上升的高度最大
D.20s时飞机的加速度不为0
3.曲线斜率k>0,并且越来越小,速度逐渐
增大,表示物体做加速度减小的变加速运动
高中物理必修第一册课件
04. v-t图像的面积
v/m·
s-1
v/m·
s-1
X1
X
0
0
t1
X2 t1 t/s
t/s
t轴上方围成的面积x1表示的位移是正方向的,在t轴下方
围成的面积x2表示的位移是负方向的,总的位移x=x1+x2
知20s时飞机上升的高度最大,故C正确;D.v-t图象的斜率表示加速度,20s时图象斜率不
为零,故飞机的加速度不为0,故D正确。
第三部分
非常规图像
高中物理必修第一册课件
01. a-t 图像
a
a0
你能描述出①②③对应图像中物体的运动情况吗?
②
③
a1
①
图像阴影部分的
第2讲图像法描述物体的运动
像法描述物体的运动一、加速度a.定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,其定义式为b.物理意义:反应速度变化快慢的物理量c.性质:加速度是矢量,其方向与速度的变化量方向相同,注意与速度的方向没有关系。
补充:速度与加速度的关系1、速度与加速度没有必然的关系,即:⑴速度大,加速度不一定也大;⑵加速度大,速度不一定也大;⑶速度为零,加速度不一定也为零;⑷加速度为零,速度不一定也为零。
2、当加速度a与速度V方向的关系确定时,则有:⑴若a 与V方向相同时,不管a如何变化,V都增大。
⑵若a 与V方向相反时,不管a如何变化,V都减小。
二、x-t、v-t图像1、图象:(1) x—t图象①物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律.②图线斜率的意义:a.图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.b.图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向.③两种特殊的x-t图象(1)匀速直线运动的x-t图象是一条过原点的直线.(2)若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态(2)v—t图象①物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.②图线斜率的意义a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小. b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向.③图象与坐标轴围成的“面积”的意义a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。
b若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向.③常见的两种图象形式(1)匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线.(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.三、x-t、v-t图像意义首先要学会识图.识图就是通过“看”寻找规律及解题的突破口.为方便记忆,这里总结为六看:一看“轴”,二看“线”,三看“斜率”,四看“面”,五看“截距”,六看“特殊值”.(1)“轴”:纵、横轴所表示的物理量,x-t图象纵轴是位移x。
高一物理文本素材 1.6 用图像描述直线运动 (粤教版1)
1.6 用图像描述直线运动突破思路学生最难理解的是图象和物体具体运动的对应关系.教学中要双管齐下:先引导学生探讨怎样把一个具体的运动用图象表示出来,然后再针对具体的图象探讨究竟表示了什么样的运动.从作图、看图、用图各方面引导学生掌握图象的意义.作图时要学会用实验数据、建立合适的坐标系、用描点法绘图.看图时,首先要看纵、横坐标的物理量符号,弄清所表示的是哪两个量之间的关系,再看物理量的单位和标度,搞清每个坐标小格代表的量是多少,然后才看图象的形状,根据它的特点和变化分析其含义.有些图象的形状相同或相似,但由于纵、横坐标代表的物理量不同,则图象的含义也不同.图象的截距往往反映物理过程中的某些特定状态,如匀变速直线运动的速度图线与纵轴的截距表示物体运动的初速度.物理图象的斜率有一定的物理意义,如位移一时间图象的斜率表示物体运动的速度,速度一时间图象的斜率表示物体的加速度.一般规定横轴上方的“面积”为正,下方为负.无论该“面积”表示的是矢量还是标量,都应取代数和.用这种图象的“面积”解决变量问题很有效,分析复杂的运动过程常利用它.本节教学主要是认识图象的意义,学会看图和画很简单的s-t 图和v-t图,对两种图象之间的转换暂不要涉及.学生的数学知识可能跟不上,教师要注意事先补充一些平面解析几何的知识,如斜率、截距等.规律总结1.弄清纵、横坐标所代表的物理意义.对于函数图象,首先要看纵、横坐标的物理量符号,弄清所表示的是哪两个量之间的关系,再看物理量的单位和标度,搞清每小格代表的量是多少,然后才看图象的形状,根据它的特点和变化分析其含义.有些图象的形状相同或相似,但由于纵、横坐标代表的物理量不同,则图象的含义也完全不同.2.图象的几个观察点.(1)图象的交点两图象相交,有一组状态量同时适合所描述的两个不同对象.例如图1-15中所示,若是位移图象,两图线的交点表示两物体相遇.若是速度图象,且甲、乙两物体同时同地运动,两图线的交点表示某时刻两物体有相同的速度,但不是相遇,而恰恰此时两物体相距最远.(2)图象的截距纵横截距往往反映物理过程中的某些特定状态,如匀变速运动的速度图线与纵轴的截距表示物体运动的初速度.(3)图象的斜率物理图象的斜率有一定的物理意义,如位移一时间图象的斜率表示物体运动的速度,速度一时间图象的斜率表示物体的加速度.(4)图象的“面积”一般规定横轴上方的“面积”为正,下方的“面积"为负,无论该“面积"表示的是矢量还是标量,都应取代数和.用这种图象的“面积”解决变量问题很有效,分析复杂的运动过程常利用它.3.物理图象常见考查方式—-图象变换考试中最常见的形式就是用图象变换考查学生掌握知识的程度.这里主要有位移一时间图象和速度一时间图象之间的变换,在处理这类问题时,首先要读懂已知图象表示的物理规律或物理过程,然后再根据所求图象与已知图象间的联系,进行图象间的变换.不过,图象变换的能力不可能靠这一节课培养,需要在今后的学习中不断练习深入.相关链接____实验数据的处理和分析(图象法)图象可以反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系.它可以将测量结果取平均值,可以由图象直接求出待测量.描绘图象的要求是:1.根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量.坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位.2.坐标轴的标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映.为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零.坐标的标度值一般不必用有效数字表示,只要写明1、1。
高三一轮复习 第一章_运动的描述 第三课时 运动的图像
图1-3-9
解析 质点a从x0=5 m处,t0=0时出发, 质点b从x0=0处,t0=1 s时出发, 选项A正确、B错误; 0~3 s内,Δxa=(0-5) m=-5 m. Δxb=5 m-0=5 m,选项C正确; 因为b的斜率大于a的斜率, 所以b运动的速率大于a运动的速率,选项D错误. 答案 AC
解析
选项 A B
逐项分析如下:
诊 断 结 √ √
由图可知,甲从距原点x0处出发,乙由原 点出发,故两物体出发点相距x0
两图线都是倾斜直线,即两物体都做匀速 直线运动 甲开始计时就出发,乙在计时后t1时刻才 出发,故甲比乙早出发时间为t1
C
√
D
甲、乙图线的斜率分别为负值和正值,表 明甲向负方向运动,乙向正方向运动,甲、 × 乙运动方向相反
——通过v-t图象认识速度、加速度的方法
【变式2】
(2012· 山东新泰高三模拟)四个质点做直线运动,它们的速 度图象分别如图1-3-11所示,下列说法中正确的是 ( ).
图1-3-11
A.四个质点在第1秒内的平均速度相同 B.在第2秒末,质点(3)回到出发点 C.在第2秒内,质点(1)、(3)、(4)做加速运动 D.在第2秒末,质点(2)、(3)偏离出发点位移相同 解析 质点(1)在第1秒内向负方向运动,而其他三个质点 在第1秒内均向正方向运动,而平均速度是矢量,所以选项 A错误.质点(3)在前2秒内一直向正方向运动,不可能回到 出发点,选项B错误.第2秒内,质点(1)、(3)、(4)的速度 大小都在增大,选项C正确.前2秒内质点(2)、(3)都向正方 向运动,且第2秒末位移相同,所以选项D正确. 答案 CD
故选A、B、C. 答案 ABC
—从x-t图象上判断物体的运动情况
第5课时:用图像描述物体运动的快慢
2.计算各阶段的速度及全程 的平均速度。
2、物理学中经常用图像表示物体的运动规律, 则下列图像中能表示同一运动规律的是( )
A、甲丙
B、甲丁
C、乙丙
D、乙丁
3、甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的 运动近似看作匀速直线运动处理,他们同时从起跑 线起跑,经过一段时间后他们的位置如右图所示, 在下图中分别作出的在这段时间内两人运动路程 S、 速度v与时间t的关系图象,正确的物理量
由走势分析物理量的变化
注意拐点所表示的特殊含义
3
7、小明骑自行车上学,开始以正常速度匀速行 驶,但行至中途自行车出了故障,只好停下来修 车,车修好后,应怕耽误上课,他比修车前加快 了速度继续匀速行驶,下面是行驶路程s(米) 与时间t(分)的关系的图象,那么符合这个同 学行驶情况的图象大概是( )
A . B . C . D .
8、一辆公共汽车从车站开出,加速行驶一段后开始 匀速行驶,过了一段时间,汽车到达下一个车站, 乘客上下车后汽车开始加速,一段时间后又匀速行 驶.下面的哪个图象可以近似地刻划出汽车在这段 时内的速度变化情况?( )
义务教育教科书 物理
八年级
上册
用图像描述物体的运动快慢
复习与讨论
1、速度公式:
s 公式变形: t v
s v t
。
s vt
。 。
2、静止:速度 ,位置(路程) 匀速直线运动:速度 的直线运动 变速直线运动:速度 的直线运动
图像分析技巧
1、看图像横轴与纵轴所表示的物理量及单位 2、看图像走势,思考物理量的变化情况
A B C D
甲同学比乙同学晚出发4s 4s~8s内,甲乙同学都匀速直线运动 0s~8s内,甲乙两同学通过的路程相等 8s末甲乙两同学速度相等
物理高考专题 运动示意图和运动图像(解析版)
尖子生的自我修养系列运动学问题的两大破解支柱——运动示意图和运动图像运动学问题单独考查的命题概率较小,更多的是与其他知识相结合,作为综合试题的一个知识点加以体现。
如果单独作为考查点命制计算题,则往往涉及两个物体的运动关系问题,或者是一个物体的多过程、多情景的实际问题。
对于这类问题,分析物理过程,作好运动示意图或运动图像,弄清运动物体运动过程中各阶段运动量间的联系,是寻找解题途径的关键。
运动示意图运动示意图就是根据文字叙述而画出的用以形象描述物体运动过程的一种简图(或草图)。
同时在图上标明物体运动的速度、加速度等状态量和位移、时间等过程量。
运用运动示意图解题时,要分过程恰当选取运动学规律列方程,同时注意各过程间的位移关系、时间关系及速度关系,列出相应的辅助方程,再将各式联立求解,便可得出结果。
[例1] 一个气球以4 m/s 的速度匀速竖直上升,气球下面系着一个重物,当气球上升到下面的重物离地面217 m 时,系重物的绳子断了,不计空气阻力,问从此时起,重物经过多长时间落到地面?重物着地时的速度多大?(g 取10 m/s 2)【解析】绳子未断时,重物随着气球以4 m/s 的速度匀速上升,当绳子断后,由于惯性,物体将在离地面217 m 处,以4 m/s 的初速度竖直上抛。
运动示意图如图所示:重物由O →A 做匀减速直线运动, h 1=v 022g =0.8 mt 1=v 0g=0.4 s重物由A →B 做自由落体运动, h 1+h =12gt 22可解得:t 2=2(h 1+h )g=6.6 s , 故从绳子断到重物落地的总时间t =t 1+t 2=7 s重物落地时的速度v =gt 2=66 m/s 。
【答案】7 s 66 m/s[例2] (2020·武汉模拟)甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L 1=11 m 处,乙车速度v 乙=60 m/s ,甲车速度v 甲=50 m/s ,此时乙车离终点线尚有L 2=600 m ,如图所示。
运动图像专题
100
A
0 5 10 15 20 t/s
二、速度时间图象(X-t图象):
图中的5条线表示的物体在做何种运动
V/(m/s) ① V0
o
② a=恒量,即匀加速直线运动 ③ V=恒量,即匀速直线运动 ④ t /s V=0,即静止 ⑤ a=恒量,即匀减速直线运动
【思考2】
v
①
• 比较①和②的不
②
同?
O
t1
cl3zWANGJIE2011/7/11
以行进着的队伍为参照物,则通讯员与队伍同 向前进时他相对于队伍的速度为 ,返回时相对于队伍的速度为: 则他两次跑完队伍长所用的时间分别为
往返一次公用时间为:
cl3zWANGJIE2011/7/11
以上有不当之处,请大家给与批评指正, 谢谢大家!
21
第一章 运动的描述
运动图像专题
1. X-t图像 2. V-t图像 3. a-t图像 4. 巧选参考系,简化解题过程
如何看懂一幅物理图像
轴 坐标轴代表的物理量,即图像描述的是哪两个物理量 之间的关系。
点 图线上的每一个点对应研究对象的一个状态,特别注意 “起点”、“终点”、“拐点”,往往对应一个特殊状态。
一、位移时间图象(X-t图象):
X/m
400 300 200
• x-t图象中一个点的物理意义? • 表示运动物体在某时刻所处的位置。 • x-t图象中的线表示什么含义? • 位移随时间的变化关系 • x-t图象中的斜率表示什么含义? • 斜率表示速度的大小和方向
100
A
0 5 10 15 20 t/s
度。
• a-t图象中的线表示什么含义? • 加速度随时间的变化关系 • x-t图象中的线与时间轴的面积? • 面积表示速度的大小
运动的变化——匀速和变速运动的图像和计算
变速运动的速度和加速度计算
速度计算公式:v = s/t,其中v 表示速度,s表示位移,t表示时 间
匀变速直线运动的速度公式:v = v0 + at,其中v表示速度,v0表 示初速度,a表示加速度,t表示 时间
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加速度计算公式:a = (v2 v1)/t,其中a表示加速度,v1和 v2分别表示初速度和末速度,t表 示时间
实例分析:通过具体实例分析抛体运动的规律和变化,例如篮球投篮、标枪比赛等。
结论:抛体运动的变化分析有助于深入理解运动规律,为实际应用提供理论支持。
曲线运动的变化分析
匀速圆周运动:物 体绕固定点做匀速 圆周运动,速度大 小不变,方向时刻 改变
简谐运动:物体在 垂直方向上做往复 的、类似于弹簧振 子的运动,速度和 加速度不断变化
公式: h=1/2gt^2
变化分析:随 着时间的推移, 速度不断增大, 位移不断增大,
加速度不变
实例:苹果从 树上掉下来、 跳伞运动员下
落等
抛体运动的变化分析
定义:抛体运动是指物体被抛出后的运动轨迹,包括平抛、上抛、下抛等类型。
运动规律:抛体运动的轨迹是一条抛物线,其运动规律受到重力、初速度、初始角度等因素 的影响。
匀变速直线运动的位移公式:s = v0t + 1/2at^2,其中s表示位 移,v0表示初速度,a表示加速度, t表示时间
03
匀变速运动的图像 和计算
匀加速直线运动的图像
定义:物体在恒定加速度下所做的直线运动 图像特点:一条直线,斜率为加速度 计算公式:v = v0 + at (v0为初速度,a为加速度,t为时间) 实例:自由落体运动、竖直上抛运动等
高中物理讲义:运动图像 追及和相遇问题
高中物理讲义:运动图像追及和相遇问题一、运动图像[注1]1.xt图像(1)物理意义:反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律。
(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体此时速度的大小,斜率正负表示物体速度的方向。
[注2]2.vt图像(1)物理意义:反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律。
(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体此时加速度的大小,斜率正负表示物体加速度的方向。
(3)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移。
②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为正方向;若面积在时间轴的下方,表示位移方向为负方向。
二、追及和相遇问题1.追及问题的两类情况[注3](1)若后者能追上前者,追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不小于前者速度。
(2)若后者追不上前者,则当后者速度与前者速度相等时,两者相距最近。
2.相遇问题[注4]相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇。
【注解释疑】[注1] 无论vt图像还是xt图像,描述的一定是直线运动。
[注2] 斜率是数学语言,表示直线的倾斜程度;斜率具有物理意义,可表示物体运动的速度或加速度。
[注3] 速度相等是判断追上或追不上的切入点。
[注4] 同向追及时,当追赶者位移等于被追赶者位移与初始间距之和时即相遇。
[深化理解]1.识图中常见的三类错误(1)错误地认为图像就是质点的运动轨迹。
(2)错将图线的交点都当成相遇,而vt图线的交点表示该时刻速度相同。
(3)错误理解图线斜率的意义,比如认为vt图像斜率为正,则质点一定做加速运动,斜率为负,则质点一定做减速运动。
2.追及和相遇问题分两类,一类为一定能追上,直接列位移方程,找位移关系;另一类为可能追上,需根据速度关系判断能否追上。
[基础自测]一、判断题(1)xt图像和vt图像都表示物体运动的轨迹。
用速度—时间图象描述物体的运动
匀速 -6m/s -6m/s2
注意:看图先看坐标轴,两种图象斜率的 意义不同,比较v大小和方向的方法也不同。
四、课堂练习
例1、某军事试验场正在平地上试射地对空导弹,
若某次竖直向上发射 导弹时发生故障,造成导
弹的v-t图象如图所示,则下
述说法中正确的是( CD)
A.0~1 s内导弹匀速上升 B.1~2 s内导弹静止不动 C.3s末导弹上升到最高点 D.3~5 s内导弹下落
运 动 的 描 述
一、认识v-t图象
v2 v1
Δt
t
t
Δv
1、图象的意义:描述物体的 速度随时间的变化规律。 2、斜率的意义: 描述物体加 速度的大小和方向。
匀加速a>0 匀速a=0 匀加速a<0
2 1 匀加速直线运动 :加速度恒定, 速度随时间均匀增加。
匀减速直线运动:加速度恒定, 速度随时间均匀减小。
匀变速直线运动:物体沿着一条直线,且加速度 不变的运动。
二、从v-t图象看速度和加速度
v>0 a<0 v<0 a>0 v>0 a>0 v<0 a<0
问题1、如何判断物体 的速度大小和方向?
速度大小看纵坐标的绝 对值,速度的方向看纵坐标 的正负。
问题2、如何判断物体的加速度大小和方向? 加速度大小看倾斜程度(斜率的绝对值),越 陡越大;加速度的方向看斜率的正负,上坡为 正,下坡为负。
四、课堂练习
例2、甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运 动,前1小时内的位移﹣时间图像如图所示。下 列表述正确的是( B ) A.0.2-0.5小时内,甲的加 速度比乙的大 B.0.2-0.5小时内,甲的速 度比乙的大 C.0.6-0.8小时内,甲的位 移比乙的小 D.0.8小时内,甲、乙骑车的路程相等
力学与运动的图像分析
THANKS。
运动生物力学研究
利用图像分析技术,研究运动员在运动过程中的肌肉力量 、关节角度、身体姿势等生物力学特征,为运动训练提供 科学依据。
运动损伤预防与康复
通过对运动员运动图像的深入分析,发现可能导致运动损 伤的风险因素,制定预防措施和康复计划。Biblioteka 工程领域中的力学与运动图像分析
结构动力学分析
通过图像分析技术,研究建筑物、桥梁等结构在地震、风载等动力作用下的响应和稳定性 。
力学与运动的图像分析
汇报人:XX 2024-01-24
目 录
• 引言 • 力学基础知识 • 运动学图像分析 • 动力学图像分析 • 力学与运动中的特殊现象图像分析 • 力学与运动图像分析的应用实例
01
引言
力学与运动概述
01
02
03
力学基本概念
力学是研究物体运动规律 的科学,涉及力、质量、 加速度等基本概念。
运动类型
包括匀速直线运动、匀变 速直线运动、曲线运动等 。
牛顿运动定律
阐述了力、质量和加速度 之间的关系,是力学的基 础。
图像分析在力学与运动中的应用
图像类型
在力学与运动中,常用的图像有位移时间图像、速度-时间图像、加速度时间图像等。
图像分析步骤
图像在解题中的应用
通过图像可以直观地表示物体的运动 状态,有助于理解和解决力学与运动 问题。
03
两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作
用在同一直线上。
力的合成与分解
力的合成
当物体受到多个力的作用时,这 些力可以合成为一个等效的力, 称为合力。合力的作用效果与多 个分力同时作用的效果相同。
力的分解
一个力可以按照其作用效果分解 为两个或更多的分力。分解的依 据是平行四边形定则或三角形定 则。
《机械运动》运动图像,直观解析法
《机械运动》运动图像,直观解析法在我们的日常生活和科学研究中,机械运动是一个非常重要的概念。
而运动图像则是直观解析机械运动的有力工具,它能够帮助我们更清晰、更准确地理解和分析物体的运动情况。
首先,让我们来了解一下什么是机械运动。
简单来说,机械运动就是一个物体相对于另一个物体位置的变化。
比如,一辆汽车在路上行驶,地球绕着太阳公转,这些都是机械运动的例子。
运动图像又是什么呢?它是用图像的方式来描述物体的运动。
常见的运动图像有位移时间图像(st 图像)和速度时间图像(vt 图像)。
我们先来看位移时间图像。
在这个图像中,横坐标表示时间,纵坐标表示位移。
如果图像是一条倾斜的直线,那就说明物体在做匀速直线运动,直线的斜率就代表了物体的速度。
斜率越大,速度越大;斜率为零,则物体处于静止状态。
比如说,有一个物体的位移时间图像是一条斜率为 2 的直线,这意味着它的速度是2 米每秒,而且一直保持不变。
如果图像是一条曲线,那就说明物体的运动不是匀速的,可能在加速或者减速。
再来说速度时间图像。
同样,横坐标是时间,纵坐标是速度。
如果图像是一条水平的直线,那么物体在做匀速运动,直线所对应的纵坐标值就是速度的大小。
当图像是一条倾斜向上的直线时,物体在做匀加速直线运动,直线的斜率表示加速度。
加速度越大,直线越陡峭。
反之,倾斜向下的直线表示匀减速直线运动。
举个例子,如果一个物体的速度时间图像是一条从 0 开始,斜率为3 的直线,那就说明它在做初速度为 0 的匀加速直线运动,加速度是 3 米每二次方秒。
通过运动图像,我们可以很方便地求出物体在某一段时间内的位移。
对于匀速直线运动,位移就等于速度乘以时间。
而对于匀变速直线运动,可以利用图像与坐标轴围成的面积来计算位移。
比如说,在一个速度时间图像中,物体在 0 到 5 秒内的速度是 5 米每秒,那么这段时间的位移就是 5×5 = 25 米。
如果是匀加速直线运动,图像是一个三角形,那么位移就是三角形面积的一半。
人教版普通高中教科书物理必修第一册《第一章 运动的描述》学习活动设计六 如何利用图像描述物体的运动
《第一章运动的描述》学习活动设计六:如何利用图像描述物体的运动课前准备:回忆前面学过的关于直线运动的知识1.时间轴上的点和线段各表示什么?2.你能说出什么是位移吗?怎样表示位移?它是标量还是矢量?3.瞬时速度的物理意义是什么?它是标量还是矢量?课堂教学:【任务情景】一辆小汽车在水平路面上沿直线行驶,可以用什么图像来描述它的运动?从图像中,你又可以获得哪些与它的运动有关的信息?【学习任务一】通过位移-时间图像描述做匀速直线运动物体的运动。
问题1:甲、乙两辆小汽车同时从同一位置出发在水平路面上沿直线向东做匀速直线运动,下表是它们运动的相关信息,根据以下信息,在同一坐标系中画出甲、乙两辆小车的位移-时间图像(取向东为正)。
画出图像后,阐述由图像可以获得哪些运动的信息?学生活动:画出小车的位移-时间图像;讨论交流,分享思考结果。
提示:1.位移△x为正值或负值说明了什么?2.匀速直线运动的位移-时间图像有什么特点?3.图像的斜率有什么物理意义?学生总结:位移-时间图像横纵坐标的物理意义、位置坐标和位移正负的意义。
匀速直线运动的位移-时间图像是一条倾斜的直线。
位移-时间图像的斜率表示物体运动的速度。
教师补充:根据直线的斜率不变,反过来又说明小车的运动是速度不变的运动,即匀速直线运动。
问题2:乙丙两辆小汽车同时在水平路面上沿直线行驶,x-t图像如图2所示,取向东为正。
由图2可知,乙丙两辆小汽车的运动有哪些相同点和不同点?学生活动:讨论交流,分享思考结果。
提示:1.两车的位移方向是否相同?2.运动的方向是否相同?3.两条图线的交点P代表什么?为什么?学生总结:由位移-时间图像可以得到任意时刻物体的位置、物体的位移、速度等信息。
【学习任务二】通过速度-时间图像描述做匀速直线运动物体的运动。
问题:若图2中t1=6s,x1=30m,x2=90 m,根据图2所表示的乙、丙两辆小车的位移-时间图像,在同一坐标系中画出乙、丙两辆小车的速度-时间图像(取向东为正)。
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t/s
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(二)匀变速直线运动的速度图象
匀加速直线运动的速度——时间图象: 公式:
Vt V0 at
特点:一条倾斜的直线
V/m.s-1
vt v0 θ
作用: •求任一时刻的速度。
vt v0
t/s
•图中直线的斜率tanθ即加 速度
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(三)匀减速直线运动的速度图象
特点: •斜向下的直线 •与时间轴相交(t时刻)的 速度为0 •时间轴以下的速度为负, 即朝反方向运动。 v/m.s v0
-1
0
t/s t
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心电图:用图像描述心肌电流随时间变化的情况
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股票走势图:可以直观看到股票的起跌和变化趋势。
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速度图象
匀加速直线运动 a>0 匀减速直线运动 a<0 匀速直线运动 a=0
0
t
0
t
0
t
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练习2、如图所示,一物体做直线运动的v—t图象,问:
S/m
0.04 0.03 ◎ ◎ ◎
0.02
0.01
•建立坐标系, 横坐标是时间t 纵坐标是位移S •根据数据在坐标 上描点 •用光滑的曲线 (直线)把这些 点连起来
◎
t/s
0
0.02 0.04
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0.06
0.08
S/m
0.04
0.03 0.02 0.01 ◎ 0.02 0.04 0.06 0.08 ◎ ◎ ◎
补充:匀加速和匀减速直线运动的位移图象
S S
0 V 匀加速
t
0 V 匀减速
t
0
t 需要更完整的资源请到
0
t
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位移图象VS速பைடு நூலகம்图象
所表示的 运动类型
位移图象
向正方向运动 的匀速直线运 动 V>0 运动方向与位移 反向的匀速直线 运动 V<0 静止 V=0
0
t/s
问题一:匀速直线运动的位移-时间图象是否描述 该物体运动的轨迹? 问题二:匀速直线运动的位移-时间图象有何特点?
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问题三:匀速直线运动的位移-时间图象的斜率表示什么?
S/m
0.04 0.03 s 0.02 0.01 ◎ ◎ ◎ θ
sB 0 t1 t/s
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交流与讨论:图中分别 是在同一直线上运动的 物体A、D、C、D、E的 位移-时间图像,它们 分别在做怎样的运动, 它们有何不同?
S/m
S1
C M
●
A
s0 0 t0
E
D
B t1
t/s
A:从0时刻开始做匀速直线运动; B:做反向的匀速直线运动 C:做匀速直线运动, 0时刻位移为So; D:从to时刻开始做匀速直线运动(
0
D.c→d物体做匀减速运动
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练习二:如图所示,Ⅰ、Ⅱ是做匀速直线运动吗? 哪个较快?大家能否求出他们的速度分别为多大吗 ?
S/m 30
20 10
0
Ⅱ
Ⅰ
t/s
2
4
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二、速度—时间图象(速度图象)
用纵坐标表示速度、用横坐标表示时间的图 象,又称为v-t图象,简称速度图象。 (一)匀速直线运动的速度图象
V/m.s-1
特点:一平行于时间轴的直线
6
4
作用: •可求任一时刻的速度。
•可求某一时间内的位移 (试证明:图中阴影部分 的面积为3秒内的位移)。
2
0 1 2 3 4
vt v0 a tanθ t
•求某一段时内的位移(图 中阴影部分的面积为t时间 内的位移)。
0
t
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V/m.s-1 vt v0 0
阴影部分面积为位移,即
θ
t/s t
v0 vt s t 2
v0 vt 试证明:匀变速直线运动的平均速度 v 2
to之前静止);
E:静止在So位置。
F:A和E在So处相遇
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思考:匀速直线运动的位移图象能够反映出物体运 动的哪些方面?请你作个总结。
5.图象与纵轴的交点即物体的起 1.任一时刻的位移; 始点的位移;与横轴的交点表示 物体在位移零点的时刻; 2.发生某段位移所用的时间; 3.图线的斜率表示速度的 大小; 4.图线向上倾斜表示物体 正向匀速运动,图线向下 倾斜表示物体反向匀速运 动;
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6.两图线相交的交点,表示两物 体在这一时刻相遇。
练习一:如图为某物体的S – t图象,关 于物体的运动情况, 下列说法正确的是( )
s
S0
A.物体由位移零点开始运动
B.a→b物体做匀速运动 C.b→c物体做匀速运动
b
c d
a t1 t2 t
匀速直线运动:
物体沿一条直线运动,如果在相等的 时间内位移相等,这种运动就叫做匀速 直线运动 数学表达式: V=C, C为常数
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一、匀速直线运动的位移-时间图象
下表是某物体做匀速直线运动时记录的数据:
时间t/s 位移s/m 0 0 0.02 0.01 0.04 0.02 0.06 0.03 0.08 0.04 0.10 0.05 0.12 0.06
△
◎
S
0
0.02△t 0.04 t 0.06 0.08
t/s
位移-时间图象中的斜率(倾角的正切tanθ=△s/△t 在数值上等于速度大小.
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如下图所示,两个质点的运动有什么不同?你是 怎样比较的?
S/m sA A B
v A vB