高中物理位移图像和速度图像的意义及应用
人教版高中物理必修一 运动图像专题
运动图像专题一、位移—时间图像1、图像的物理意义x －t 图像描述了质点的位移随时间变化的规律，从中能获取的质点运动的相关信息如下：（1）点（x ，t ）——物体某一时刻的位置与横轴的交点 在参考点的时刻 点 与纵轴的交点 初位置两图的交点 两者相遇 图像在横轴之上： 在参考点正方向位置（2）线图像在横轴之下： 在参考点负方向变化趋势——斜率：v t=∆∆==stan k α（斜率正负表示速度方向） （3）若x-t 图象为倾斜直线则表示物体做匀速直线运动,若x-t 图象是平行t 轴的直线则表示物体静止, 若x-t 图象为曲线则表示物体做变速直线运动。
（4）判断质点运动的快慢。
图线的斜率的绝对值越大，质点运动得越快。
（5）注意：①图像不是轨迹②图像只能表示直线运动 例题例1、如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t 图像，关于线段OA 、AB 、BC 、CD 所表示的运动，下列说法正确的是（ ）A.OA 段汽车运动最快B.AB 段汽车静止C.CD 段表示汽车的运动方向与初始运动方向相同D.0-4h 内，汽车的位移大小为30km例2：沿同一直线运动的A 、B 两物体，相对同一参考系的x-t 图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A.前5s 内A 、B 的位移均为10mB.两物体由同一位置开始运动，物体A 比B 迟3s 才开始运动C.在前5s 内两物体的位移相同，5S 末A 、B 相遇D.从3s 末开始，两物体运动方向相同，且A 比B 运动得快例3：如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t 图像。
下列说法正确的是（ ）A.甲、乙两物体的出发点相距x 0B.t 1~t 2时间内，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t 1D.t 1~t 2时间内，甲、乙两物体同向运动例4：甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移一时间图像分别如图中的A 、B 图线所示，则在0~t1时间内( ) A.甲运动得总比乙快 B.甲、乙位移相同C.甲经过的路程比乙小D.甲、乙的运动方向始终相同例5：如图所示为某一质点在一段时间内的位移—时间图像。
正确认识物理图像
正确认识物理图像上海师范大学附属中学李树祥物理规律的表述有三种方式：文字叙述、数学公式和函数图像。
图像可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系，形象、直观地描述物理规律．在进行抽象思维的同时，利用图像的视觉感知，有助于对物理知识的理解和记忆，准确把握物理量之间的定性和定量关系，深刻理解问题的物理意义．因此图像问题就成为高中物理的重要内容，也是高考的热点。
而同学们进入高中学习物理，最先遇到的是x-t（或s-t）图像与v-t图像。
下面就让我们来正确认识它们：一、位移—时间（x-t图或s-t）图像：是描述物体位移随时间的变化关系。
纵轴表示位移，横轴表示时间。
1、图线上任意一点的横纵坐标表示物体在某一时刻及所处的位置。
图象没有时间t的“负轴”，因时间没有负值，画图要注意这一点，同时要注意时间不会倒流。
2、图线上起点的横纵坐标表示物体开始运动的时刻及位置。
如果起点不在原点，说明计时零点时刻物体不在坐标原点位置3、图像表示的是位移随时间变化的情况，不是运动的轨迹，但我们却可以根据图像信息绘出物体的运动轨迹。
4、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。
时间轴上方位移为正，同理时间轴下方位移为负，位移正负并不能说明物体的运动方向。
由于物体所处位置只能在坐标原点的正负方向上，故图像只能表示直线运动或静止，不能表示曲线运动5、图线斜向上,v为正,表示速度方向与正方向相同，说明物体沿正方向运动，图线斜向下,v 为负，表示速度方向与正方向相反，说明物体沿负方向运动6、若物体做匀速直线运动，则图象是一条倾斜的直线，直线的斜率表示物体的速度，即v=k=tgα=Δx/Δt，α为图线与水平线的夹角，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正负表示物体运动方向，注意斜率应由坐标系的标度求出，不能由斜线的倾角的正切求出若物体的图象为平行于时间轴的直线，表明斜率为零，即速度为零，物体处于静止状态；物体做变速直线运动时，则图象为曲线，表示物体的速度非均匀变化，曲线上某点的切线的斜率大小表示该时刻的瞬时速度，而割线的斜率表示与这段割线相应的时间内的平均速度7、横截距说明物体位移为零的时刻，纵截距表示物体在t=0时的位置；8、两图线的交点表示两物体相遇，交点坐标表示相遇的位置和时刻二、速度—时间（v-t）图像：是描述物体速度随时间的变化关系。
高中物理讲义：速度公式、位移公式的理解与应用
速度公式、位移公式的理解与应用【学习目标】1、进一步理解速度公式与位移公式2、速度公式、位移公式的理解与应用一、对速度公式0v v at =+的进一步理解（1）公式中的0v 、v 、a 均为矢量，应用公式解题时，一般取0v 的方向为正方向，a 、v 与0v 的方向相同时取正值，与0v 的方向相反时取负值。
对计算结果中的正、负，应根据正方向的规定加以说明，如0v >，表明末速度与初速度0v 同向；若0a <，表明加速度与0v 反向。
（2）a 与0v 同向时物体做匀加速直线运动，a 与0v 反向时，物体做匀减速直线运动。
二、速度公式0v v at =+虽然是加速度定义式0v v a t-=∆的变形，但两式的适用条件是不同的。
（3）公式的适用范围公式0v v at =+适用于匀变速直线运动，对曲线运动或加速度变化的直线运动都不适用；v v a t-=∆可适用于任意的运动，包括直线运动和曲线运动。
（4）公式0v v at =+的特殊形式 ①当a=0时，0v v =（匀速直线运动）；②当0v =0时，v =at （由静止开始的匀加速直线运动）. 三、对位移公式2012x v t at =+的理解（1）2012x v t at =+反映了位移随时间的变化规律。
（2）因为0v 、a 、x 均为矢量，使用公式时应先规定正方向。
（3）一般以0v 的方向为正方向。
若a 与0v 同向，则a 取正值；若a 与0v 反向，则a 取负值；若位移计算结果为正值，说明这段时间内位移的方向为正；若位移计算结果为负值，说明这段时间内位移的方向为负。
（4）对于初速度为零（00v =）的匀变速直线运动，位移公式为21122x vt at ==，即位移x 与时间t 的二次方成正比。
（5）当a=0时，x=0v t ，表示匀速直线运动的位移与时间的关系。
（6）位移在t v -图象中的表示：做匀变速直线运动的物体的位移对应着图象和时间轴包围的面积。
理解“物理图象”的意义巧妙解决实际问题
理解“物理图象”的意义 巧妙解决实际问题一、前言物理图像是一种特殊且形象的语言和工具。
它巧妙使用“数”和“形”的结合，由“数”到“形”，其中“数”是概念、规律的整体的抽象表述，“形”是概念、规律整体的直观表达。
图象分析就是要通过对“形”的剖析，强化对“数”的理解，最后抽象出图象所表达的物理状态、特征和规律。
图象的特点是简明、清晰、形象直观、动态过程清楚、物理量间的函数关系明确。
利用它有助于对物理知识的理解和记忆，有助于准确把握物理量之间的定性和定量关系，有助于形象地描述物理规律，深刻理解问题的物理意义，有助于分析或解决某些复杂的物理过程。
二、高中物理中常见的物理图象高中物理涉及图象很多，从种类看有：速度—时间图象（v-t ）、位移—时间图象(S-t )、加速度—合力图象(ａ-F )、加速度—质量倒数图象(ａ-1/m)、合力—时间图象（F -t ）、合力—位移图象（F-S ）、振动图象（y-t ）、波动图象(y-x)、分子力—分子间距离图象（F-r ）、分子势能—分子间距离图象（E p -r ）、电阻伏安特性曲线(I-U )、电源路端电压—电流图象(U - I )、电源输出功率—外电阻图象(P 出-R )、电流—时间图象(i-t )、电压—时间图象(u-t)、电量—时间图象(q-t)、磁通量—时间图象(φ-t)、光电效应中光电流—光电管两端电压图象（I-U AK ）等。
从图形形状看，有直线型、正弦曲线型、双曲线型和其他型等。
从图象的层次看，有“点”、“线”、“面”三个不同的层次。
三、理解图象的物理意义是分析问题的关键 一）明确物理图象坐标轴所表达的含义对物理图象的分析首先要弄清坐标轴所代表的物理量(包括单位)，列出两坐标轴物理量的数学表达式，洞察物理量之间的关系、变化和发展，将局部静态分析与完整动态分析相结合，构建“形象”和“抽象”交织而成的物理知识多维体系。
如图1所示，A 表示闭合电路的路端电压随回路中电流变化的图线，强调电源的特性，其数学表达式为Ir E U -=，所以是线性图线。
高中物理：对速度与位移关系式的理解及应用
高中物理：对速度与位移关系式的理解及应用[探究导入] 如图所示，一质点做匀加速直线运动，已知质点的初速度为v 0，加速度为a ，质点通过位移x 时的末速度为v t ，试推导：v 2t －v 20＝2ax .提示：根据匀变速直线运动速度与时间关系可知v t ＝v 0＋at ①根据匀变速直线运动位移与时间关系可知x ＝v 0t ＋12at 2② 由①得t ＝v t －v 0a③ 将③代入②x ＝v 0v t －v 0a ＋12a (v t －v 0a )2＝v 2t －v 202a整理得：v 2t －v 20＝2ax .1．适用条件速度与位移的关系式v 2t －v 20＝2ax 仅适用于匀变速直线运动．2．意义公式v 2t －v 20＝2ax 反映了初速度v 0、末速度v t 、加速度a 、位移x 之间的关系，当其中三个物理量已知时，可求另一个未知量．3．公式的矢量性公式中v 0、v t 、a 、x 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选v 0方向为正方向．(1)物体做加速运动时，a 取正值，做减速运动时，a 取负值．(2)x >0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；x <0，说明位移的方向与初速度的方向相反．4．两种特殊形式(1)当v 0＝0时，v 2t ＝2ax .(初速度为零的匀加速直线运动)(2)当v t ＝0时，－v 20＝2ax .(末速度为零的匀减速直线运动)[典例1] 某高速列车在某段距离中做匀加速直线运动，速度由5 m /s 增加到10 m/s 时位移为x .则当速度由10 m /s 增加到15 m/s 时，它的位移是( )A.52x B.53x C ．2xD ．3x[解析] 由v 2t －v 20＝2ax 得102－52＝2ax ①，152－102＝2ax ′②，联立①②得x ′＝53x ，故选项B 正确．[答案] B[规律总结]应用速度与位移关系式时的两点注意(1)若不涉及时间，优先选用v 2t －v 20＝2ax .(2)选用v 2t －v 20＝2ax 时要注意符号关系，必要时应对计算结果进行分析，验证其合理性．1．一物体从A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达B 点时速度为v ，再运动到C 点时的速度为2v ，则AB 与BC 的位移大小之比为( )A ．1∶3B ．1∶4C ．1∶2D ．1∶1解析：对AB 过程，由匀变速直线运动的速度与位移的关系式可得v 2＝2ax AB ，解得x AB ＝v 22a ，对BC 过程可得(2v )2－v 2＝2ax BC ，解得x BC ＝3v 22a，所以AB 与BC 的位移大小之比为1∶3，故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A。
高中物理图像知识点
高中物理图像知识点在高中物理的学习中，图像是一种非常重要的工具和表达方式。
它能够直观地展现物理量之间的关系，帮助我们更好地理解和解决物理问题。
接下来，让我们一起深入探讨高中物理中常见的图像知识点。
一、位移时间图像（x t 图像）位移时间图像描述的是物体在直线运动中位移随时间的变化关系。
在 x t 图像中，横坐标表示时间 t，纵坐标表示位移 x 。
图像的斜率代表物体的速度。
如果图像是一条倾斜的直线，说明物体做匀速直线运动，其速度等于斜率的大小。
斜率为正，表示速度方向与规定的正方向相同；斜率为负，表示速度方向与规定的正方向相反。
如果图像是一条平行于时间轴的直线，表示物体处于静止状态，位移不随时间变化。
通过分析位移时间图像，我们可以轻松判断物体的运动状态、位移大小和方向，以及速度的变化情况。
二、速度时间图像（v t 图像）速度时间图像反映的是物体在直线运动中速度随时间的变化规律。
横坐标为时间 t，纵坐标为速度 v 。
图像与时间轴所围成的面积表示位移的大小。
如果图像在时间轴上方，面积为正，代表位移方向与规定的正方向相同；如果图像在时间轴下方，面积为负，代表位移方向与规定的正方向相反。
图像的斜率表示加速度。
斜率为正，加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动；斜率为负，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动。
当图像是一条平行于时间轴的直线时，物体做匀速直线运动，加速度为零。
利用速度时间图像，我们能够清晰地了解物体的速度变化、加速度大小和方向，以及位移的情况。
三、加速度时间图像（a t 图像）加速度时间图像展示了物体加速度随时间的变化情况。
同样，横坐标是时间 t，纵坐标是加速度 a 。
通过加速度时间图像，我们可以直观地看到加速度的变化规律。
如果加速度不变，说明物体做匀变速运动；如果加速度变化，则物体做非匀变速运动。
要计算物体在某段时间内的速度变化量，可以通过加速度时间图像与时间轴所围成的面积来计算。
四、力位移图像（F x 图像）在涉及到力学问题时，力位移图像常常会出现。
高中物理必修一图像问题
CE
t/s
A、在AB段，物体做匀速直线运动 D
B、在CD段和DE段，物体的速度方向不同
C、在C点，物体的速度为零，是速度方向发
生改变的临界点
D、在BD段，物体的加速度发生了改变
3、如图所示为甲、乙两质点的v-t图象。对于甲、
乙两质点的运动，下列说法中正确的是( A )
A．质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运 动方向相反
X
X
X
X
4、图示为甲、乙、丙三物体运动的X-t 图象，则甲的速度是__5__m/s，乙的速 度是_2_._5_m/s，丙的速度是_-_5__m/s。
X
丙
x/m
A
B
5、某物体的x-t图像如 图所示，下列有关说法 o 正确的是（ BD ）
CE
t/s
A、在AB段，物体做匀速直线运动 D B、在CD段和DE段，物体的速度方向不同 C、在C点，物体的速度为零 D、在E点，物体的位移为零
B．质点甲、乙的速度相同
C．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同
D．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们 之间的距离一定越来越大
４、某物体的ｖ-t图像如图所示，下列有关说
法正确的是（ C ）
Ｖ/(m/s)
A、因为图线是一条斜向上的
直线，故其速度一直在增大
B、速度的方向不随时间变化
C、加速度的方向不随时间变 O 化
X/m
x4
D
x3 x2 x1
C
x
B
t
A x
t
O t1 t2 t3
t4
t/s
X-t图像中， 直线表示的是：物体做匀速直线运动
X/m
O
t/s
在高中物理教学中图象法的作用
在高中物理教学中图象法的作用物理规律能够用文字来描述，也能够用数学函数式来表示，还能够用图象来描述。
利用图象描述物理规律、解决物理问题的方法称之为图象法。
物理图象有专门多类型，如模型图、受力分析图、过程分析图、矢量合成分解图、函数图象等。
图象具有形象、直观、动态变化过程清晰等特点，能使物理问题简化明了。
2.高中物理涉及的物理图象类型高中物理常涉及到的图像有：受力分析图、矢量合成分解图、物理过程分析图，常规函数图象有：V（速度）-t（时刻）图象、S（位移）-t （时刻）图象、a（加速度）-F（力）图象、a（加速度）-1/m（质量倒数）图象、振动图象、波动图象、P（压强）-T（温度）图象、V（体积）-T（温度）图象、P（压强）-V（体积）图象、U端（路端电压）-I（电流）图象、i（电流）-t（时刻）图象、u（电压）-t（时刻）图象等。
从图象形状看，有直线型、正弦、余弦曲线型、双曲线型、抛物线型和其他型等；从图象的层次看，有"点"、"线"、"面"、"形"四个不同的层次。
3.图象的各个层次的物理意义图象的物理意义要紧通过"点"、"线"、"面"、"形"四个方面来表达，教学中应从这四方面入手，予以明确。
3.1 物理图象中"形"的物理意义："形"：指图象的形状。
由图线的形状结合其斜率找出其中隐含的物理意义。
例如在V-t图象中，假如是一条与时刻轴平行的直线，说明物体做匀速直线运动；若是一条斜的直线，说明物体做匀变速直线运动；若是一条曲线，则可依照其斜率变化情形，判定加速度的变化情形。
在波的图象中，可通过微小的平移能够判定出各质点在该时刻的振动方向；在研究小电珠两端的电压U与电流I关系时，通过实验测出在不同电压下通过小电珠的电流，作出U-I图线，得到的是一条曲线，通过对图线斜率的分析可得出：在实际情形下，小电珠的电阻随着温度的变化而发生了变化。
高中主要物理量的定义及物理意义
高中主要物理量的定义及物理意义1、位移（x）：初位置指向末位置的有向线段。
物理意义：表示物体位置移动的多少。
2、路程（s））：物体走过的轨迹的长度。
物理意义：表示物体移动路径的长度，长度是数值，所以是标量。
3、速度（v）：位移与时间的比值。
物理意义：表示物体运动的快慢。
4、加速度（a）：速度变化量与时间的比值。
物理意义：表示速度变化的快慢，又称为速度变化率。
5、速度变化量（∆a）：末速度与初速度的差值。
物理意义：速度变化的多少。
6、线速度（v）：弧长与时间的比值。
物理意义：描述物体沿圆运动的快慢，类比于速度。
7、角速度（ω）：角度与时间的比值。
物理意义：描述物体转动的快慢。
8、周期（T）：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间。
物理意义：转动一周用时的长短。
9、频率（f）：单位时间内，物体完成完整变化的次数。
物理意义：描述物体完成变化的快慢。
10、转速（n）：单位时间呢，物体转过的圈数。
物理意义：描述物体转动的快慢。
7、向心力（F n）：做圆周运动的物体，必须的指向圆心的，改变速度方向的沿半径方向的力。
物理意义：使做圆周运动的物体，其速度始终向圆心方向偏转的力。
8、向心加速度（a n）：向心力产生的加速度。
物理意义：描述做圆周运动的物体速度方向变化的快慢。
9 功(W):力与力的方向上位移的成绩。
物理意义：力在空间上的积累。
（力在物体运动的过程中贡献的多少）9、功率（P）：做功与所用时间的比值。
物理意义：力做功的快慢。
10、重力势能（E p）：物体被举高而受到的与其位置相关的能量。
物理意义:物体由于受到重力而蕴含的能量。
11、动能（E K）:物体由于运动而具有的能量。
物理意义：物体由于运动而具有的能量的多少。
12、冲量（I）：力与时间的乘积。
物理意义：力在时间上的积累。
13.动量（P）：质量和速度的乘积。
物理意义：描述物体的运动状态的物理量。
13、电场强度（E）:试探电荷受力与其电荷量的比值。
物理意义：描述电场强弱的物理量。
高中物理图像知识点
高中物理图像知识点高中物理里的图像知识点，那可真是让同学们又爱又恨！就像一场刺激的冒险，充满了挑战和惊喜。
先来说说位移时间图像（xt 图像）。
这就好比是一个人的运动轨迹记录。
想象一下，你在操场上跑步，老师拿着秒表和尺子在旁边记录你的位置变化。
在 xt 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，那就说明你在做匀速直线运动，直线的斜率就代表着你的速度。
要是图像是一条曲线，那可就复杂啦，说明你的运动速度在不断变化。
再讲讲速度时间图像（vt 图像）。
这就像汽车仪表盘上的速度显示。
假如你开着车在路上，vt 图像能清楚地告诉你速度是怎么变化的。
图像在纵坐标上的截距，就是初始速度。
图像与横坐标围成的面积，就是位移的大小。
比如说，有一段时间速度是恒定的，那图像就是一段水平的线段；要是在加速，图像就是向上倾斜的；减速呢，就是向下倾斜的。
还有一个很重要的图像——加速度时间图像（at 图像）。
这个图像能反映出物体加速度的变化情况。
想象一下坐过山车，那种忽快忽慢、忽上忽下的感觉，其实就是加速度在不断变化。
在 at 图像中，曲线的斜率表示加速度的变化率。
我记得有一次给学生们讲这些图像的时候，有个学生一脸困惑地问我：“老师，这些图像到底有啥用啊？”我笑了笑，给他举了个例子。
我说：“假如你知道一辆车的 vt 图像，就能算出在某段时间内它跑了多远，还能知道什么时候速度最快，什么时候在减速，这对于判断交通状况是不是很有用？”那学生恍然大悟地点点头。
总之，高中物理的图像知识点就像是一把神奇的钥匙，能帮助我们解开很多物理现象的谜团。
但要掌握好它们，可得下一番功夫。
多做些题目，多观察生活中的物理现象，慢慢地，你就会发现这些图像不再那么可怕，而是变成了你的好帮手，让你在物理的世界里畅游无阻！在学习物理图像的过程中，同学们要特别注意图像中的细节。
比如坐标轴的单位、刻度，图像的起点、终点，还有图像的走势。
有时候，一个小小的细节就能决定你能不能正确理解和运用图像。
匀变速直线运动v-x图像及x-v图像的探究
中学课程资源ZHONGXUE KECHENG ZIYUAN 噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎摘要：高中阶段，学生对描述匀变速直线运动的x-t图像及v-t图像的理解与掌握比较透彻。
但对v-x图像及x-v图像却很陌生，经常出错。
从高等数学角度对匀变速直线运动的推论公式进行理论分析，并利用Origin Pro软件分别对匀加速直线运动和匀减速直线运动的v-x图像及x-v图像进行绘制，得出图像性质，能够为教师对该部分知识的教学以及学生对该部分知识的理解起到积极的导向和促进作用。
关键词：高中物理匀变速直线运动v-x图像x-v图像高中阶段对匀变速直线运动图像的考查，大多围绕x-t图像和v-t图像进行命题，学生对这两种图像的理解与认识较为深入，因此，学生对这两种图像题的处理是没有问题的。
但近几年高考题及模拟题中也出现了对v-x 图像及x-v图像的考查，这类题型成了学生的易错点。
一、v-x图像及x-v图像不易理解的原因x-t图像和v-t图像较常见，大多数图像分析题都围绕这两种图像进行命题，学生平时练习也较多。
且学生在初中就接触过x-t图像和v-t图像，能够从图像中较准确地得知物体的运动规律，头脑中的前概念对这两种图像的理解和掌握也起到了一定的铺垫及促进作用。
而学生在学习高中物理必修一之前并未接触过v-x图像及x-v图像，学生头脑中用于同化新知识的已有知识较少，因此在学习这两种图像时容易遇到困难。
x-t图像和v-t图像对物体实际运动的描述较为直观，图像在坐标轴上的截距、图像斜率的物理意义浅显易懂。
v-x图像和x-v图像均为抛物线，抛物线部分的知识是数学知识，解决抛物线图像的问题就是对学科知识的综合。
学生对抛物线的理解不够深入，难以清楚地认识v-x 图像和x-v图像中横纵坐标的关系，因此很难从这两种图像中得出物体的运动规律。
同时，位移、速度与时间的关系均对应匀变速直线运动的基本公式x=v0t+12at2和v=v0+at。
而速度v与位移x 满足的关系式为导出公式v2-v02=2ax，学生掌握得不是十分牢固。
高中物理位移时间图像和速度时间图像
x-t 图像与v-t 图像知识清单之阿布丰王创作一．x —t图像1.物理意义：描述作直线运动物体的位移随时间变更规律。
—t 图像中获取的信息（1）任意时刻对应的位移大小、方向。
（2）物体发生位移所用的时间。
（3）斜率：图线的斜率暗示速度。
若图线向上倾斜，则斜率为正，即：k>0，速度方向为正。
若图线向下倾斜，则斜率为负，即：k<0，速度方向为负。
若图像与t 轴平行，则斜率为零，即：k=0，物体静止。
（4）交点：暗示两物体相遇，同一时刻，在同一位置。
（5）截距：图像不过原点，若从纵轴开始，暗示计时时位移不为零。
若从横轴开始，则暗示计时开始一段时间后，物体在开始运动。
（6）若x —t 图像为直线暗示物体匀速运动。
若x —t 图像为曲线，暗示物体在相同时间内，发生的位移不等，物体做变速运动。
—t 图像所代表的的运动情况图一：图二： 图三：5.注意：（1）无论在他t轴的上下，斜率为正则速度为正方向，斜率为负则速度为负方向，同一条直线 的斜率不变。
（2）在t 轴上方暗示位移为正方向，在t 轴下方暗示位移为负方向二．v-t 图像1.物理意义：描述作直线运动物体速度随时间的变更规律。
2.图线的斜率暗示物体运动的加速度。
＊3.图像与坐标轴t 轴所夹图形的面积为物体的位移，图形在t 轴上方对应的位移为正，在图形t 轴下方对应的位移为负。
v-t 图像获取的信息（1）物体在任意时刻对应的速度大小、方向。
（2）物体速度改变所用的时间。
（3）斜率：图线的斜率暗示加速度。
若图像向上倾斜，则k>0,加速的为正方向。
若图像向下倾斜，则k<0，加速度为反方向。
若图像与他t 轴平行，则k=0,加速度为零，速度不发生变更。
注意：无论图像在t 轴的上下，加速度的正负只看斜率。
（4）交点：两图像的交点暗示，两物体在这一时刻速度相同（大小方向都相同）。
（5）截距：图像不过原点，若从纵轴开始，则暗示计时开始时速度不为零，有初速度。
必修一st图像和vt图像
必修一s t图像和v t图像集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]教学设计：高中课程主备人：屈峻毅学科长审查签名：赵兴泉（一）内容及其解析1、内容：位移时间图象和速度时间图象2、解析：通过图像分析的方法，让学生进一步把握s-t图像和v-t图像的联系和解题思路及方法。
（二）目标及其解析1.掌握位移速度图象的物理意义与应用。
思考题1.匀速直线运动在s-t图像和v-t图像中分别怎么表示2.重点掌握s-t图象和v-t图象两种图象的联系的区别。
思考题图象和v-t图象的区别在哪里3.把握与两种图象相联系的题型的解题思路和方法。
思考题图象和v-t图象是物体的实际运动轨迹吗（三）教学问题诊断分析1.由于学生还没有学过斜率的概念，对v-t图像中直线的斜率表示加速度，s-t图像中直线的斜率表示速度很难理解。
2.学生不能很好的区分v-t图像和s-t图像，所以用图象来分析物体的运动情况显得比较困难。
（四）教学支持条件分析为了加深学生对s-t图像和v-t图像的区别，本节课准备让学生从数学的角度去分析物理问题。
（五）教学过程设计1、教学基本流程什么叫匀速直线运动→介绍s-t图像和v-t图像→引导学生分析图像→总结出s-t图像和v-t图像的区别→练习、小结2、教学情景问题图象及v-t图象的物理意义及特点是什么设计意图：掌握s-t图象及v-t图象的物理意义及特点图象图象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s位置向负方向做匀速直线运动表示物体以v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s1t1时刻物体的速度v1⑦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例题2.一质点的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设计意图：s-t图象和v-t图象的相互转换问题例题3.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，从此时开始，甲车做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下一个路标时的速度相同，则（）A.甲先通过下一个路标B.乙先通过下一个路标C.丙先通过下一个路标D.三车同时通过下一个路标答案：B设计意图：运用图象巧解物理问题师生互动：教师点拨分析s-t图象及v-t图象的物理意义及特点，学生对两种图像进行区别和应用，然后做练习。
必修一 .st图像和vt图像
教学设计：高中课程主备人：屈峻毅学科长审查签名：赵兴泉（一）内容及其解析1、内容：位移时间图象和速度时间图象2、解析：通过图像分析的方法，让学生进一步把握s-t图像和v-t图像的联系和解题思路及方法。
（二）目标及其解析1.掌握位移速度图象的物理意义与应用。
思考题1.匀速直线运动在s-t图像和v-t图像中分别怎么表示？2.重点掌握s-t图象和v-t图象两种图象的联系的区别。
思考题2.s-t图象和v-t图象的区别在哪里？3.把握与两种图象相联系的题型的解题思路和方法。
思考题3.s-t图象和v-t图象是物体的实际运动轨迹吗？（三）教学问题诊断分析1.由于学生还没有学过斜率的概念，对v-t图像中直线的斜率表示加速度，s-t图像中直线的斜率表示速度很难理解。
2.学生不能很好的区分v-t图像和s-t图像，所以用图象来分析物体的运动情况显得比较困难。
（四）教学支持条件分析为了加深学生对s-t图像和v-t图像的区别，本节课准备让学生从数学的角度去分析物理问题。
（五）教学过程设计1、教学基本流程什么叫匀速直线运动？→介绍s-t图像和v-t图像→引导学生分析图像→总结出s-t图像和v-t图像的区别→练习、小结2、教学情景问题1.s-t图象及v-t图象的物理意义及特点是什么？设计意图：掌握s-t图象及v-t图象的物理意义及特点例题1..对于s-t图象和v-t图象的比较图象图象设计意图：能很好的区分s-t图象和v-t图象例题2.一质点的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设计意图：s-t图象和v-t图象的相互转换问题例题 3.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，从此时开始，甲车做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下一个路标时的速度相同，则（???）???A.甲先通过下一个路标???B.乙先通过下一个路标???C.丙先通过下一个路标???D.三车同时通过下一个路标???答案：B设计意图：运用图象巧解物理问题师生互动：教师点拨分析s-t图象及v-t图象的物理意义及特点，学生对两种图像进行区别和应用，然后做练习。
高中物理x-t图像与v-t图像
x-t图象与v-t图象全解（一）x-t图象1. 物理意义：描述物体运动的位移随时间变化的规律，x-t图象并不是物体运动的轨迹。
2.若图线为一条直线表示物体的速度不变。
A．速度大小判断：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。
即图线的斜率表示速度的大小。
B．速度方向判断：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。
3. 凡是曲线均表示物体做变速运动。
变速直线运动的x-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。
图线与时间轴的交点表示物体回到原点。
②随着时间的增大，如果位移越来越大，则向前运动，速度为正，否则反向运动，速度为负。
③区分位移和速度的正负方向的方法：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。
运动方向即速度方向用x-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。
④如果几个物体在同一直线上运动，它们图线的交点表示物体相遇。
4、斜率：表示直线相对于横轴的倾斜程度。
直线与横轴正半轴方向的夹角的正切值即该直线相对于该坐标系的斜率（90°<α<180°时，斜率为负）。
对于一次函数y=kx+b，k即该函数图像的斜率。
k=tanα=Δy/Δx∣k∣越大，倾斜程度越大k>0，0<α<90°, 直线“上坡”k=0，α=0°，直线y=b，平行于x轴k<0，90°<α<180°, 直线“下坡”（二）v-t图象1. 匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线。
高中物理位移图像和速度图像的意义及应用
位移图像和速度图像的意义及应用陕西三原王春生高考十分重视对物理图像的考查。
近年来对质点运动图像的考查力度明显加强，既有单独命题，又有综合命题；既有定性分析、判断、简单推理的问题，又有定量计算或作图的问题。
运动图像是表达物体运动规律的直观手段，也是解决有关运动学问题的重要途径和方法。
运用它不仅可达化繁为简、化难为易之目的，而且能收到事半而功倍之效，还能快速提升解题能力水平。
【实例解析】1.（2007·宁夏）甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。
在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0－20 s的运动情况。
关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是A．在0－10 s内两车逐渐靠近B．在10－20 s内两车逐渐远离C．在5－15 s内两车的位移相等D．在t＝10 s时两车在公路上相遇[解析]此题属于追及问题。
由图知：甲做匀速直线运动，乙做匀减速直线运动，在前10S内V甲<V乙，乙位于甲的前方且两者间距逐渐增大；在t=10S时，两者速度相等，间距最大；10S之后V甲>V乙,两者间距逐渐减小。
[答案]C2.（2007·上海·物理）固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g＝10m/s2。
求：（1）小环的质量m；（2）细杆与地面间的倾角。
[解析]該题实质为牛顿运动定律的基本应用题型（已知运动求解力），其特点是以速度图像的形式呈现出物体的运动信息。
由图知前2S小环做初速为零的匀加速运动，其加速度a＝＝0.5m/s2，再依据牛顿第二定律得F1－mg sin＝ma……①2s后小环做匀速运动，依据共点力的平衡条件得：F2＝mg sin……②联立①②两式并代入a即得所求。
[答案]m＝1kg，＝30。
图像在高中物理学中的应用
图像在高中物理学中的应用浙江省诸暨市荣怀学校袁天灿物理学中图像能形象地表述物理规律，直观地描述物理过程，鲜明地表示物理量之间的相互关系及变化趋势，所以图像在中学物理中有着广泛应用，有关图像及其应用的命题成为目前高考考查的热点，这也符合《考试大纲》的基本要求“能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论，必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。
”图像法是指借助数学函数的动态变化规律，把物理中需要研究的物理量定位为坐标轴的函数与变量，使两者间的内在关系直观显现出来。
许多复杂的物理规律、物体的运动变化过程以及物理量之间的相互依存关系都可以用坐标图像清楚描述出来，更重要的是学生经历了在坐标系上的描绘过程，能体会和感悟到一些抽象物理量或是复杂现象的变化规律。
这种方法的应用不仅有利于揭示事物系统的内在规律，还抓住了事物系统在思维结构上的共同点。
坐标图像的形成过程有助于增强学生运用物理知识的能力，培养思维的深刻性，形成抽象意识。
坐标图像的概括性有利于学生把握事物的动态变化，预测发展趋势，实现真正驾驭知识的目标。
所以在高中物理教学中应当注重学生对坐标图像的理解、分析和应用能力。
1. 理解图像表示的物理意义在高中物理中，用坐标系描述物理量间的变化规律的例子非常普遍，如力学中的位移图像（s—t）和速度图像（v—t）；简谐运动图像和机械波图像，分子间的作用力（分子力）与距离关系的图像等，而且有些图像从形状上看十分相似，如果学生没有准确把握图像所表达的物理意义，就很容易混淆。
所以教师要注重对学生解析坐标图像能力的培养。
现以一些实例谈谈怎样解读坐标图像的物理意义及图像的变化规律。
例如，学生对位移—时间图像和速度—时间图像的理解，教师要应从点、线段、斜率、面积等方面加以引导，明确图像研究的内容。
图1是位移—时间关系的图像（s—t）：一个运动物体，随着时间的推移，它位置不断地改变，位移不断地变化，在这一变化中，涉及两个变量：时间t和位移s。
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位移图像和速度图像的意义及应用 陕西 三原 王春生高考十分重视对物理图像的考查。
近年来对质点运动图像的考查力度明显加强， 既有单独命题，又有综合命题；既有定性分析、判断、简单推理的问题，又有定量 计算或作图的问题。
运动图像是表达物体运动规律的直观手段，也是解决有关运动 学问题的重要途径和方法。
运用它不仅可达化繁为简、化难为易之目的，而且能收 到事半而功倍之效，还能快速提升解题能力水平。
【实例解析】1. （2020·宁夏）甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动， t ＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。
在描述两车运动的 v － t 图中（如图），直线 a 、b 分别描述了甲乙两车在 0－20 s 的运动情况 说法正确的是在 0－10 s 内两车逐渐靠近 B ．在 10－20 s 内两车逐渐远离C ．在 5－15 s 内两车的位移相等D ．在 t ＝ 10 s 时两车在公路上相遇[解析] 此题属于追及问题。
由图知：甲做匀速直线运动，乙做匀减速直线运动， 在前10S 内 V 甲＜V 乙，乙位于甲的前方且两者间距逐渐增大；在 t=10S 时，两者速度相等，间距最大； 10S 之后 V 甲＞V 乙, 两者间距逐渐减小 [ 答案 ]C2. （2020·上海·物理）固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力 F 作用下向上运 与小环速度 v 随时间变化规律如图 F 示，取重力加速度 g ＝ 10m/s 2。
求：1）小环的质量 m ；A ． 列F2）细杆与地面间的倾角[ 解析] 該题实质为牛顿运动定律的基本应用题型（已知运动求解力），其特点是以速度图像的形式呈现出物体的运动信息。
v2由图知前2S小环做初速为零的匀加速运动，其加速度a＝t＝0.5m/s 2，再依据牛顿第二定律得F1－mg sin ＝ma⋯⋯①2s 后小环做匀速运动，依据共点力的平衡条件得：F2＝mg sin ⋯⋯②联立①②两式并代入a 即得所求。
[ 答案]m＝1kg，＝30 。
【小结】高考对运动图像的考查问题可分为两类。
一类题目给出物体的受力、运动情况，求作位移、速度等图像或从所给图像中作出选择，有的还需要据所作图像解答相关问题；另一类题目则直接给出位移或速度图像，要求对物体的运动情况做出分析并回答或解答相关问题。
解决第一类问题的关键是要抓住物体的运动特征，解决第二类问题的关键是要抓住图线特征，要准确把握点、线、面、斜率、交点、截距的物理含义，并注意与运动过程、状态的对应关系。
对于第一类题目，应依据运动规律先建立函数关系式（数学模型），再据所学解析几何知识确定图线的类型或变化趋向或依据实验数据描点（常用十字点）、连线，必要时再结合所作图像解答相关问题。
对于第二类问题，一般应着眼于图线的特征，对物体的运动性质先做出判断，弄清其运动特征，其次要注意图像反映的物理量与其它物理量的联系，如速度与动能、动量的关系；加速度与合外力的关系，位移、合外力与功的关系，时间、合外力与冲量的关系等。
【注意事项】运动图像问题是常见题型，解答此类问题时要特别注意纵轴表示的是位移还是速度，其次要注意图线是直线还是曲线，位移图像中的“直线”表示物体做匀速运动或保持静止；“曲线”表示物体做变速运动；速度图像中的“直线”表示物体做匀变速运动或匀速运动；“曲线”表示物体做变加速运动。
其三要注意速度、加速度的方向及其大小或变化趋势其四要注意与匀变速直线运动公式、牛顿第二定律、动能定理、动量定理等知识的综合。
【同步练习】1. （2020·上海·物理）在实验中得到小车做直线运动的s-t 关系如图所示（1）由图可以确定，小车在AC段和DE段的运动分别为【】（A）AC段是匀加速运动；DE段是匀速运动。
（B）AC段是加速运动；DE段是匀加速运动。
（C）AC段是加速运动；DE段是匀速运动。
（D）AC段是匀加速运动；DE段是匀加速运动。
（2）在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A 点瞬时速度的是 ___________ 段中的平均速度。
2. （2020·广东·物理）平行板间加如图4（a）所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况。
图4（b）中，能定性描述粒子运A． B. C. D.3. （2020·广东·物理）a、b 两物体从同一位置沿同一直运动，它们的速度图像如图1 所示，下列说法正确的是线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200m4. （2020·上海·物理）物体沿直线运动的v-t 关系如图所示，已知在第1 秒内合外力对物体做的功为W，则【】（A）从第1秒末到第3 秒末合外力做功为4W。
（B）从第3秒末到第5 秒末合外力做功为－2W。
（C）从第5 秒末到第7 秒末合外力做功为W。
（D）从第3 秒末到第4 秒末合外力做功为－0.75W。
5. （2020 ·江苏·物理）如图a所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A 到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t ）图像和速率-时间（v-t ）图像。
整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l 、高度为h。
（取重力加速度g=10m/s2，结果可保留一位有效数字）⑴现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t 图像如图b 所示。
从图线可得滑块A 下滑时的加速度a=___m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响_____________ 。
（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）⑵此装置还可用来验证牛顿第二定律。
实验时通过改变_____ ，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变_____ ，可验证力一定时，加速图a 度与质量成反比的关系⑶将气垫导轨转换成滑板，滑块A 换成滑块A′，给v/ms－块A′一沿滑板向上的初速度，A′的s-t 图线如图c示。
图线不对称是由于_______ 造成的，通过图线可得滑板的倾角θ= ____ （用反三角函数表示），滑块滑板间的动摩擦因数μ6. （2020·北京）某同学用图2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。
实验步骤如下：a．安装好实验器材。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。
选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3 中0、1、2、⋯6点所示图ba．安装好实验器材图c纸带打点计时器小车c．测量1、2、3、⋯ 6 计数点到0 计数点的距离，分别记做：S1、S2、S3⋯S6d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动e．分别计算出S1、S2、S3⋯S6与对应时间的比值S1、S2、S3 S6。
t1 t 2 t3 t6f ．以45为纵坐标、t 为横坐标，标出S与对应时间t 的坐标点，画出S-t 图线t t t结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①_____________________________________________ 实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_________________________________________ 和______ 。
（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源B ．电压可调的直流电源C．刻度尺D ．秒表E ．天平F ．重锤0 1 2 3 13图4②______________________________ 将最小刻度为1mm的刻度尺的0 刻线与0 计数点对齐，0、1、2、5 计数点所在的位置如图4 所示，则S2= cm，S5= _____ cm。
③该同学在图5 中已标出1、3、4、6 计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5 两个计数点对应的坐标点，并画出S-t t 图线。
④根据S-t 图线判断，在打0 计数点时，t小车的速度v0=____ m/s；它在斜面上运动的加速度a= _______ m/s2参考答案】0 1 2 51.[ 提示]DE 段为倾斜直线表明物体做匀速运动，AC 段发生弯曲表明物体做变速运动，由于各点切线斜率即速度逐渐增大，所以物体做加速运动；瞬时速度是物体在某时刻或某位置的速度，从数学角度讲瞬时速度是物体平均速度的极限值即 lim st0t[ 答案] （1）C；（2）AB2.[ 解析] 该题属于交变电场问题，也是简单力电综合题，还可以看作是已知力求解运动（求作-t 图像）的问题，只是题中并未直接给出带电粒子所受的力。
设平行板间距为d，场强为E, 粒子带电量、质量分别为q、m，所受电场力为F，加速度为 a，则由 EU0，F qE，F ma各式得 a qU0即a U 0 ：加速度 d md与电压同步变化。
因为前、后半周期内粒子的加速度大小相同方向相反，所以前半周期粒子做初速为零的匀加速直线运动，后半周期粒子做匀减速直线运动至速度为零，以后周而复始，重复第一个周期内的运动过程，运动方向不变，位移不断增加。
[ 答案]A3. [ 解析]该题属于追及问题。
由图知前20S物体b 处于静止状态，故物体a位于物体b 的前面。
在（20~40）S内， a b ，a、b间距继续增大；当t=40S 时间距最大并且等于两条图线与时间轴围成的图形的面积，所以 S ab S a S b（10 40） 20 （40 20） 40 900 ；在（40~60）S内，a、 22a b，b 间距逐渐减小。
由图像斜率的物理意义知a a a b [ 亦可由 a 分别求出a a 1.5（m s2）、ab 2（m s2）] 。
由图知在60S内图线a与时间轴围成的图形的“面积”大于图线b在（20~60）S内与时间轴围成的图形的“面积” ，所以t=60S 时物体a 在物体b 的前面。
[ 答案]C.4. [ 解析] 该题已知速度图像要求确定某一时段内和外力的功，属于第二类应用。
设1物体的质量为m，t=1S 时的速度为0 ，由动能定理知 W 1m 02；在（1~3）S2内，因 E k 0 ，所以W 1~3 0；在（3~4）S 内，W 3~4 1m （ 0）2 1m 02 3W ； 2 2 2 4 1 2 1 2 在（3~5）S 内，W 3~5 0 m 02 W ；在（5~7）S 内，W 5~7 m （ 0）2 0 W 。