2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第2章勻變速直線運動的研究專題 位移-時間圖像（x-t圖像）課件

第一章

運動的描述專題 位移—時間圖像目錄contents位移-時間（x-t）圖0102典例分析數(shù)學(xué)知識補充（1）在數(shù)學(xué)一次函數(shù)y＝kx+b所對應(yīng)的圖像中，用斜率表示圖線傾斜程度大小，公式中的K值即為直線的斜率。（2）斜率的定義：（3）斜率的正負(fù)：①若Δy與Δx同號時，即圖線向上傾斜（過1、3象限），斜率為正；②若Δy與Δx異號時，即圖線向下傾斜（過2、4象限），斜率為負(fù)。xABy2y1x2x1ΔxΔyyCDxy2y1x2x1ΔxΔyy位移-時間（x-t）圖01位移-時間（x-t）圖如圖1.2-6,在直角坐標(biāo)系中選時刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線就是位置—時間圖像，通過它能直觀地看出物體在任意時刻的位置。如果將物體運動的初始位置選作位置坐標(biāo)原點O,則位置與位移大小相等(x=△x

),位置—時間圖像就成為位移—時間圖像，又稱x-t圖像。從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時間內(nèi)的位移。一輛汽車沿著直線運動，其位置隨著時間變化，每隔1S用照片記錄了它的位置，如圖所示。1.請把汽車不同時刻相對應(yīng)的位置坐標(biāo)填入下表。解答：勻速直線運動：任意相等的時間內(nèi)，物體的位移都相等的直線運動。公式：建立以位移x為縱軸，時間t為橫軸的坐標(biāo)系，將上圖中的各個坐標(biāo)畫入到坐標(biāo)系中。02520151051 23 4 5x/mt/s勻速直線運動圖像是一條直線想一想在x-t圖象中，斜率表示什么量呢？x-t

圖象—求速度大小0Δx1Δx2Δt2t/sx/m2030105040601 2 3 4 5 6 7Δt1在x-t圖象中傾斜的直線表示勻速直線運動0-2s的速度如何求？3

–

6s的速度如何求？同一幅圖中，圖線越傾斜表示物體速度越大，反之越小.x/m甲乙想一想甲、乙誰的速度更大？0x1At/sx/mx2B圖像的斜率表示速度，斜率越大的速度越大。t1斜率KA=x1/t1斜率KB=x2/t1x/m0

B t/s斜率為0，表示物體靜止。0t/sx/mθt1s1Aθ 為銳角，tan

θ為正值，速度為正，表示物體向著正方向運動x/m0t/sθBx-t

圖象—描述物體運動方向x/m30201001 2 3 4 t/sABDE向上的斜線OA段、BD段表示物體向正方向運動；向下的斜線DE段表示物體向負(fù)方向運動；水平直線AB段表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。t/s①圖象與x軸（縱軸）交點，表示物體出發(fā)時的位置坐標(biāo)

x=30m。②圖象與t軸（橫軸）交點，表示物體在t=1s時才開始出發(fā)。③

x-t

圖象中，兩個圖線的“交點”表示：兩物體在該(

t=2s）時刻相遇。3020100x/m1 2 3 4①②x-t

圖象—圖線的交點縱截距:

開始計時時物體距離坐標(biāo)原點的距離橫截距:

物體出發(fā)時的時刻(延遲:該物體過了幾秒后才出發(fā)）x/m02 31 4 t/sⅠ30 Ⅱ2010xt02x-t

圖象—截距的意義oxtx2x1x3x4t1 t2 t3 t4Δt’ΔtΔxΔx’【例題】①物體運動的位移怎樣變化?②時間間相等隔,對應(yīng)的位移的變化量相等嗎?③物體在做勻速直線運動嗎?oxtx2

x1x3x4t1 t2 t3 t4Δt’ΔtΔxΔx’△x根據(jù)速度的定義： v=

——△t物體的速度越來越大物體做的不是勻速運動，而是加速直線運動做曲線上某點的切線，這點切線的斜率就表示物體在這一時刻的瞬時速度；隨著時間的延續(xù)，這些切線越來越徒，斜率越來越大?！舅伎肌课矬w的位移-時間圖象如圖，則物體的速度如何變化？x/m0t/s圖像與橫軸的夾角增大斜率增大速度增大【猜想】物體的速度如何變化x/m0t/s速度變小A質(zhì)點速度越來越小B質(zhì)點速度越來越大x-t

圖象描述物體的位移隨時間的變化規(guī)律，并不是物體運動的軌跡。x-t

圖象—描述變速直線運動在x-t圖象中傾斜的直線表示質(zhì)點做勻速直線運動，曲線表示質(zhì)點做變速直線運動。x/mt/s12 3AB?

x-t

圖象只能描述直線運動，無法描述曲線運動.因位移是矢量，故

x-t

圖象上只能表示物體位移的兩個方向，t

軸上方代表的是“正方向”，t軸下方代表的是“負(fù)方向”，所以“位移—時間”圖象只能描述物體做“直線運動”的情況.?

x-t

圖象描述的是物體的位移隨時間的變化規(guī)律，并不表示物體的運動軌跡.?

x-t

圖象沒有時間

t

的“負(fù)軸”，因為時間沒有負(fù)值，畫圖要注意這一點.【特別提醒】位移—時間圖象只能描述直線運動t/s根據(jù)

x

—

t

圖象描述質(zhì)點的運動情況：x/mO1235x/mO5-5當(dāng)堂訓(xùn)練物理意義： 描述物體位移隨時間的變化關(guān)系1、圖線上任意一點的橫縱坐標(biāo)表示物體在某一時刻及所處的位置。2、圖線上起點的橫縱坐標(biāo)表示物體開始運動的時刻及位置。3、x-t圖像表示的是位移隨時間變化的情況，不是運動的軌跡。4、x-t圖像只能表示直線運動，不能描述曲線運動。5、x-t圖像的斜率表示速度，圖線傾斜程度（斜率）越大，速度越大。t/sx/mO曲線表示的是：物體做變速直線運動t/sx/m判斷位移方向（正方向、負(fù)方向）正方向：時間軸上方的圖像，位移為正負(fù)方向：時間軸下方的圖像，位移為負(fù)ABx2Ox1t/sX/mabc圖線傾斜程度越大，速度越大！O運動的快慢：

由圖線的傾斜程度來決定t/sOX/mabc圖線的交點表示:兩物體相遇！t/sx/m412 35543210-1x-t圖像中，圖線與橫軸交點的意義：表示物體回到原點回到原點t/sCxotox/m0A、B、C有什么區(qū)別？A、B同時而不同位置出發(fā)A在xo出發(fā)；B在坐標(biāo)原點出發(fā)B、C同一位置出發(fā)而不同時刻出發(fā)B在t=0時刻出發(fā)；C在t=to時刻出發(fā)AA、B、C都是向著正方向運動的。Bx/mt/sABCx1A、B、C有什么區(qū)別？0A、B、C同時從t=0出發(fā)x3A從原點出發(fā)到達(dá)x3后靜止B從反方向x2處出發(fā)到達(dá)x3后靜止C從正方向x1處出發(fā)到達(dá)x3后靜止x2縱軸的負(fù)半軸表示物體在反方向上0t1x1Ax/mt/sBx-t圖形中，有交點表示什么？C有交點，說明兩物體相遇。交點的橫坐標(biāo)表示

物體相遇的時刻交點的縱坐標(biāo)表示

物體相遇的位置下列x-t圖像描述的是否是曲線運動呢？

x/m0t/stxx/m0t/stx問題思考x/m0t/stxx/m0t/stxx/m0t/stx

x/m0t/stx

位移圖象與速度圖象的比較：A

1、試分析下列

①

②

③

④圖線所代表的運動情況。2、分析下列圖線的交點A、B的含義。t/sx/m0②①④③x/mt/s2010301 2 3 4 5OABCDOA、AB、BC、CD各表示什么運動？哪個運動最快？第4秒內(nèi)的位移為多大？第5秒的位移是多少？5秒內(nèi)的位移？鞏固提高，可以看出什么？512t/sx/mA、0—1s

1s—2s做勻速直線運動B、2秒末回到出發(fā)點處，第2秒末總位移為零C、路程為10米D、位移最大為5米E、0—1s

1s—2s速度大小相等F、可以求出任何時刻的位置G、可以求出任何時間的位移【例題用x-t圖像描述龜兔賽跑的故事，假設(shè)龜兔均是做勻速直線運動的。解析：⑵⑶若已知D點的橫坐標(biāo)是1.25，縱坐標(biāo)是4，求1，25秒末質(zhì)點的瞬時速度。1.25

D【例題4秒末質(zhì)點位置坐標(biāo)為x

=0,此位置是質(zhì)點的位置坐標(biāo)由正變負(fù)的轉(zhuǎn)換位置，但速度大小和方向都沒有發(fā)生變化?！纠}】解析：⑴坐標(biāo)原點是參考系所在位置，0時刻質(zhì)點從坐標(biāo)軸正方向距坐標(biāo)原點4米處開始沿x軸負(fù)方向做勻速直線運動，速度為：典例分析02t/sX/mAt/sX/mBt/sOX/mOCt/sOX/mOD1、在圖所示的x-t圖象中，能表示質(zhì)點作勻速直線運動的是（

A

B

）X XX X2、下列有關(guān)勻速直線運動的敘述正確的是（

B

）A.做勻速直線運動物體的位移和路程相同做勻速直線運動物體的位移大小和路程相等相等時間內(nèi)路程相等的運動一定是勻速直線運動勻速直線運動的位移-時間圖像一定是一條過原點的直線3、某同學(xué)勻速向前走了一段路后，停了一會兒，然后沿原路勻速返回出發(fā)點，圖中能反映此同學(xué)運動情況的x-t圖線應(yīng)是（

C

）m/s。4、圖示為甲、乙、丙三物體運動的X-t圖象，則甲的速度是

5

m/sX

/m丙，乙的速度是2.5

m/s，丙的速度是-5A、在AB段，物體做勻速直線運動B、在CD段和DE段，物體的速度方向不同C、在C點，物體的速度為零D、在E點，物體的位移為零5、某物體的x-t圖像如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是（ BD

）ABCDEx/mt/sot/sX/mOA、因為圖線是一條斜向上的直線，故其