第四節:運動圖像

物理學中的圖象可以直觀地反映物理過程,非常方便地找到物理規律。它是學習物理的一大法寶，希望大家在學習時一定要認真對待。

運動圖象在初中階段大體上可分為路程-時間圖象和速度-時間圖象兩種。

1路程-時間圖象

1.1路程-時間圖象在平面直角坐标系中,以縱坐标表示路程s的值,橫坐标表示時間t的值.，就可得到路程時間圖象。

1.2路程時間圖象作圖方法:

1.2.1由實驗數據描點後連線成圖;

1.2.2先找出兩變量路程和時間的函數關系式,再根據函數關系式作出對應的圖象。

1.3路程-時間圖象以圖線形式直觀地反映了物體的路程随時間變化的關系。

1.4從已知的圖象中獲得物理信息是近幾年中考和競賽的熱點問題,

1.4.1讀圖,析圖首先看坐标,再觀察圖線形狀與特點,一部分信息可以直接讀出,如路程圖象中每段時間内的路程。另一部分信息要靠分析和計算才能得到。

1.4.2如下圖所示可以捕獲以下信息:

①圖線反映物體通過的路程不随時間變化而變化,即物體靜止在某點;

②圖線反映物體通過的路程随時間增加而增加,并且路程與時間成正比關系,即物體做勻速運動;

③圖線反映物體通過的路程随時間增加而增加,但路程與時間不成正比關系,即物體做變速運動。

1.4.3例，如下圖所示是一個騎自行車的人(甲)與一個跑步的人(乙)運動時的路程随時間變化的圖象,根據該圖象能獲得的合理信息有:

①騎車者與跑步者同時開始運動,運動200 m時,騎車者(甲)花了 15 s 時間,跑步者(乙)花了 25s時間,根據速度公式 v=S/t可分别求出兩人的速度,分别是 13.3 m/s 和 8 m/s,即騎車者速度大于跑步者速度,速度之比為 5：3。

1.5勻速直線運動的 s-t圖象是一條與坐标軸成一定夾角的傾斜直線,直線的斜率等于物體的速度大小,比較圖線的斜率就可以比較物體的運動快慢。變速直線運動的s-t 圖象是曲線。

2速度-時間圖象

2.1速度-時間圖象在平面直角坐标系中,以縱坐标表示速度v的值,橫坐标表示時間t的值,就可得到速度-時間圖象;

2.2速度-時間圖象不僅直觀反映了某段時間t内v随t變化的關系，還可以用速度圖線與坐标軸、t的末時刻線所圍圖形的面積來表示一段時間内的路程;

2.3勻速直線運動的速度不随時間變化.因此其 v-t 圖像是一條平行于t 軸的直線;

2.4如下圖所示圖線反映物體運動的速度不随時間變化而變化,即物體做勻速運動;

2.5如下圖所示中各圖線反映物體運動速度随時間增加而變大,表示物體做加速運動;

2.6如下圖所示中各圖線反映物體運動速度随時間增加而減小,表示物體做減速運動;

2.7圖(4)所示是某騎車者運動時的速度随時間變化的圖象,根據該圖象能獲得的合理信息有:

①騎車者在開始 10 s 内做加速運動;

②10 s 到 20 s 之間做勻速運動,速度為 5 m/s;

③20 s 到 40 s 之間做減速運動,第 40 s 時速度等于 0;

④通過求該圖象與橫坐标所圍成圖形的面積【圖中的圖像為梯形，S=（上底 下底）x高/2】來表示物體在 40 s 内運動的路程,為 125 m【125=（10 40）x5/2】;

2.8勻變速直線運動的v-t圖象是一條與坐标軸成一定夾角的傾斜直線,直線的斜率表示物體運動速度變化的快慢(加速度),比較圖線的斜率就可比較物體運動速度變化的快慢。變速直線運動的v-t 圖象是曲線。（這些知識在高中物理還要具體學習，在此隻做為了解。）