粤教版高中物理必修一 1.6 用图像描述直线运动-学案设计(无答案)

用图像描述直线运动
【学习目标】
1．知道匀速直线运动的物体位移与时间的关系。

2．理解匀速直线运动的位移-时间图像。

3．能简单画出物体的匀速直线运动的位移-时间图像。

【学习重难点】
1．用描点描绘位移以及速度图像，并从中获取物理信息。

2．能正确的分析图像，并能从中获取有用的物理信息。

【学习过程】
一、自主学习
1．用纵坐标表示位移s，用横坐标表示时间t，建立平面直角坐标系，所画出的位移s 随时间t的变化图象，叫位移—时间图象，简称位移图象。

2．在平面直角坐标系中，用纵坐标表示速度，横坐标表示时间，所画出的速度v随时间t的变化图象，叫速度图象。

3．匀速直线运动中，速度的大小和方向不随时间变化，我们用横坐标表示时间，纵坐标表示速度，匀速直线运动的v－t图象实际上就是一条和横轴平行的直线。

4．做匀速直线运动的物体在时间t内的位移s＝vt。

5．做匀速直线运动的物体，其v－t图象是一条平行于时间轴的直线，其位移在数值上等于v－t图线与对应的时间轴所包围的矩形的面积。

6．匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线，其中图象的斜率表示物体的加速度，图象与坐标轴所围面积是物体在一段时间内的位移。

二、匀速直线运动的位移图象
1．位移—时间图象
在平面直角坐标系中，用横坐标表示时间t，用纵坐标表示位移s，根据给出的(或测定的)数据，作出几个点的坐标，用平滑的曲线将几个点连接起来，则这条曲线表示了物体的运动特点。

这种图象就叫做位移—时间图象，简称为位移图象。

（1）匀速直线运动的s－t图象是一条倾斜的直线，如图1所示。

（2）直线的斜率k＝v＝tan_α。

2．从s－t图象可获得的信息
（1）能读出物体在某一时刻的位置坐标及某段时间内的位移。

（2）可以求匀速直线运动的速度
（3）判断物体的运动方向
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，平行时间轴的直线表示物体静止。

在s－t图象中，凡是曲线均表示变速运动。

三、直线运动的速度图象
如图2所示，是一辆汽车在平直公路上从甲地到乙地运动的位移—时间图象。

试确定汽车在各段时间内的速度并作出速度随时间变化的图象。

[要点提炼]
1．匀速直线运动的v－t图象
匀速直线运动的v－t图象是一条平行于时间轴的直线，如图3所示。

图象与时间轴所包围的面积表示这段时间内的位移(s＝vt)。

2．匀变速直线运动的v－t图象
根据vt＝v0＋at可知，匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线，如图4所示。

直线的斜率
3．由v－t图象得到的信息
（1）能读出物体在某时刻的瞬时速度或某一瞬时速度所对应的时刻。

（2）求出物体在某段时间内速度的变化量或发生某一速度变化所经历的时间。

（3）判断物体的运动性质。

如图5中①表示匀速，②表示匀加速，③表示匀减速。

（4）判断物体的运动方向。

如图6中①表示物体沿正方向运动，②表示物体沿负方向运动。

（5）比较物体速度变化的快慢，直线的倾斜程度，如图7所示，a
甲＞a
乙。

[问题延伸] 在如图8所示的v－t图象中，物体做什么运动？
三、从v－t图象看加速度
[问题情境]
火车沿平直轨道从静止起动，小汽车在同一时刻在平直路面上由静止开始加速，它们在各个时刻的速度如下表所示：
（1)试在同一坐标系中画出火车和汽车的v－t图象。

（2）试由图象判断火车和汽车，谁的加速度大？
[要点提炼]
1．在v－t图象中平行于时间轴的直线，表示匀速运动，a＝0.
2．在v－t图象中过原点的倾斜直线的斜率表示加速度，斜率越大，加速度越大。