10 非常规图像问题和运动学中的STSE问题—人教版（2019）高中物理必修第一册初升高衔接预习讲义（第二章）.doc

在高中物理的学习中，图像问题是理解运动学概念的重要工具，特别是非常规图像的理解和应用。这类问题要求学生能够从不同的图像类型中解析出物体的运动状态和物理参数。以下是针对和中提到的知识点的详细解释： 1. **非常规图像的理解和应用** - **a-t 图象**：它反映了加速度随时间的变化情况。根据基本的运动学公式 `v = v0 + at`，图象与横轴围成的面积代表速度的变化量Δv。 - **-t 图象**：这种图象通常用来表示速度对时间的关系。由 `x = v0t + at^2`，我们可得到 ` = v0 + at`，图象的斜率表示加速度a。 - **v^2-x 图象**：依据 `v^2 - v0^2 = 2ax`，我们得出 `v^2 = v0^2 + 2ax`，图象的斜率是2a，表示平均加速度。 - **x-v 图象**：物体的位置x与速度v的关系可以通过 `2ax = v^2 - v0^2` 表达，对应的图象形式是 `x = v^2 - v0^2`。 2. **解题技巧** - **函数思想**：理解图像中的两个变量之间的函数关系，通过运动学公式推导它们的关联。 - **解析法与排除法**：结合这两种方法，可以提高解答选择题中图像类问题的准确性和效率。 3. **图像转换类问题** - 在解决此类问题时，通常需要通过分析图像来确定物体的运动状态，如加速度、速度、位移等，并可能需要将一种类型的图像转换成另一种类型以解决问题。 以给出的例题为例，我们可以看到如何运用这些知识来解题： - 例1中，分析加速度随时间的图像，然后推断速度随时间的图像。 - 例2中，通过位移随时间的图像，我们可以找到物体的初速度和加速度，从而判断物体的运动性质。 - 例3中，从v^2-x图象中，可以读出汽车的初速度、加速度以及后续的速度变化。 - 例4中，根据速度随刹车位移变化的图像，可以计算出汽车在特定速度下的刹车距离。 这些案例展示了如何从图象中提取信息，例如斜率（对应加速度）、面积（对应速度变化量）、特殊点（如交点或切点，对应特定时刻的速度或位置）等，这些都是解题的关键步骤。 对于扩展点中提到的**图象信息提取问题**，我们需要关注图象的几何特征，如斜率、截距、包围的面积以及特殊点的坐标，这些都是解题的重要线索。例如，例5中，通过分析位移-时间图象的切线和点的坐标，我们可以求得质点的加速度、速度等信息。 理解和应用非传统图像以及解决图像转换类问题是高中物理学习中的重要技能，这些技能的掌握有助于学生更深入地理解运动学的概念。