利用图像系统捕捉运动物体的一种实现方法
收稿日期:2000201206(修改稿)
作者简介: 蔡茂国 (1965-),男,副教授,博士,主要从事电子通信、多媒体技术、图像处理等方面的科研教学工作;
杨淑雯 (1939-),女,教授,硕士,主要研究方向:宽带通信、全光通信.
文章编号:1001-9081(2000)06-0029-02
利用图像系统捕捉运动物体的一种实现方法
蔡茂国,杨淑雯
(深圳大学新技术研究中心,广东深圳518060)
摘 要:给出了一种利用图像系统实现运动物体捕捉的方法。该方法首先将某区域的图像信息用图像系统成像于计算机中,然后对计算机中的数字图像进行处理,自动鉴别区域中是否有运动物体。
关键词:运动捕捉;图像采集中图分类号:TP751 文献标识码:A
THE REALIZATION METH OD OF
CATCHING MOVING BODY WITH A IMAGE SYSTEM
C AI Mao 2guo ,Y ANG Shu 2wen
(Advanced Technology Research Center o f Shenzhen Univer sity ,Shenzhen Guangdong 518060,China )
Abstract :The realization method of catching m oving body with a image system is considered in the paper.
The real 2time image of a controlled area is transmitted into computer ,and then it is digitized in computer.The digitized image and its m oving parameters is calculated ,and the m oving body is found out.
K ey w ords :catch m oving body ;image capture
1 引言
采用图像系统实现运动物体捕捉,方法有多种,如光流场数据估计,时空运动的频域分析、运动边缘检测等,这些方法的优点是能精确检测出运动物体的参数,包括运动的位置和远近变化的情况等,缺点是需要大量的运算,速度较慢。而对于运动捕捉系统而言,最为关心的是运动物体出现时,能否及时发现并响应,至于物体运动的其它精确参数并不重要。
因此,利用图像系统捕捉运动物体,最重要的是快捷和准确,为此本运动捕捉方法主要原理是利用前后两帧(相隔时间小于0.5秒,大于0.2秒)图像之间对应象素之间的差值,找出差值出现异常,即差值较大的区域的位置,根据设定的阀值,鉴别运动物体出现的时机。
2 物体运动参数的计算
为了增加运动检测的精确性,本方法采用了三个运动参数同时检测的方法,即前后帧图像对应象素绝对差值的平均值,象素绝对差值在垂直方向的平均值,象素绝对差值在水平方向的平均值。
2.1 前后帧图像对应象素绝对差值
设图像为M 3N 象素,Dest [M 3N ]存放目标图
像的灰度值,S ource [M 3N ]存放源图像的灰度值,Diff[M 3N]存放目标图像和源图像对应象素的绝对差值,AG 存放图像象素绝对差值的平均值,HG[N ]存放图像象素绝对差值在水平方向的平均值,VG [M]存放图像象素绝对差值在垂直方向的平均值。
由于一般计算机上使用的图像采集卡是彩色图像采集卡,每次采集图像时,存放在采集卡的帧存或Windows 的剪切板(皆为内存)中,且以RG B 形式存放的最为多见。从本方法所作的实验的结果表明,图像的颜色对物体运动的鉴别没有很大的影响,对物体运动鉴别影响最大的参量是图像的灰度变化,因此,必须先将内存(采集卡帧存或Windows 剪切板)中的图像从RG B 彩色空间按象素映射至Y UV 彩色空间,其映射方法如下:
Y U V
===
0.2990.5870.114-0.299-0.5870.8860.701
-0.587
0.114
R G B
在实际计算中,由于色差(U ,V )对物体运动的鉴别影响较少,因此,只计算Y (灰度值)的值,并将
第20卷第6期2000年6月
计算机应用C om puter Applications Vol.20,No.6Jun.,2000
其存入源图像灰度值表S ource[M 3N]中。
当Dest [M 3N]和S ource [M 3N]中存放前后两帧图像的灰度值时,其对应象素绝对差值为:
Diff[m ,n]=abs (Dest[m ,n]-S ource[m ,n])
其中,abs (?
)为求绝对值。2.2 象素绝对差值的平均值AG
AG 表示前后两帧图像灰度值在对应象素上差值绝对值的总和,除以象素总数,即:
AG=(∑M i =1∑N
j =1Diff[i ,j ])/(M 3N )
2.3 象素绝对差值在水平方向的平均值HG[N]
HG[N]表示前后两帧图像灰度值在水平方向上对应象素差值绝对值的总和,除以水平方向象素总数,即:
HG[n]=(∑M
i =1Diff[i ,n])/M
2.4 象素绝对差值在垂平方向的平均值VG[M]VG[M]表示前后两帧图像灰度值在垂直方向上对应象素差值绝对值的总和,除以垂直方向象素总数,即:
VG[m]=(∑N
j =1Diff[m ,j ])/N
3 物体运动参数分析
3.1 象素绝对差值的平均值AG
AG 是反映前后帧图像灰度值变化的最重要参数,实验结果表明,在没有运动物体出现时,前后帧图像灰度值变化很小,其平均值一般不超过3(AG<3),以1为多见,因此,阀值的设定以4为最低限。同时,实验结果还表明,AG 对光线的强弱不很敏感,即在光线较强和较弱时,前后帧图像灰度值的变化基本相同,AG 的这种特性,为现场的应用提供了便利,因为在一天中,光线一直在变化,如果AG 对光线强弱太敏感,则必须不断地调整相应的参数,增加实现的复杂性和稳定性。
3.2 象素绝对差值在水平方向的平均值HG[N]
HG[N]
反映前后帧图像在水平方向上灰度值的变化情况。实验结果表明,在没有运动物体出现时,HG[N]的值同样较小,一般不超过3(HG[n ]<3)。但当出现运动物体时,将会出现一个峰值区间,而且该峰值区间随物体运动而变化,如图1所示。
由图1可以看出,出现运动物体时,其HG[N]会在物体所在的位置的水平方向出现一个峰值区间;当物体沿水平方向出现运动时,HG[N ]的峰值区间会随之移动;当场景中出现光线变化(如闪电或开灯),HG[N]会出现一个较大的平均值,但不会出现明显的峰值区间。因此,通过检测HG[N ]峰值及峰值变化情况,可检测出运动物体及在水平方向上运动的大致情况。3.3 象素绝对差值在垂直方向的平均值VG[M]
VG[M]反映前后帧图像在垂直方向上灰度值的
变化情况。实验结果表明,在没有运动物体出现时,
VG[M]的值较小,一般不超过3(VG[m]<3)。但当出现运动物体时,将会出现一个峰值区间,而且该峰值区间随物体运动而变化,如图2所示。
图1 物体运动时,HG[N]变化情况
图2 物体运动时,VG[M]变化情况
由图2可以看出,出现运动物体时,其VG[M]
会在物体所在的位置的垂直方向出现一个峰值区间;当物体沿垂直方向出现运动时,VG[M]的峰值区间会随之移动;当场景中出现光线变化(如闪电或开灯),VG[M]会出现一个较大的平均值,但不会出现明显的峰值区间。因此,通过检测VG[M]峰值及峰值变化情况,可检测出运动物体及在垂直方向上运动的大致情况。
4 物体运动捕捉的计算机实现
从以上的运动参数的分析可知,当出现运动的物体时,不但VG 有一个较大的值,而且在水平HG[N]或垂直VG[M]上会出现峰值区间,且该区间会随物体运动而变化。但当场景中出现闪光(如闪电或开灯)时,虽然VG 值较大,水平HG[N ]或垂直VG[M]的平均值也较大,但不会出现峰值区间,因此,利用三个参数同时检测,可以避免非运动物体造成的干扰。
在实际应用中,为VG,HG[N ]和VG[M]都设定一个阀值。当VG 超过阀值,HG[N ]和VG[M]存在峰值区间,且至少有一个峰值区间出现移动时,才算真正捕捉到一个运动的物体。
03 计算机应用2000年
文章编号:1001-9081(2000)06-0031-04
网络并行计算可伸缩策略的研究及其实现
张文彬,孙世新
(电子科技大学计算机科学与工程学院,四川成都610054)
摘 要:文中提出了一种策略,能够进行可伸缩的调度和动态负载平衡调节,在保证工作站用户独占特性的前提下提高了整个系统资源的利用率;同时,我们能保持效率的相对恒定并给出了在资源动态变化情况下的系统性能评价方案。实验表明,该策略效果良好、通用性强。
关键词:网络并行计算;可伸缩性;客户/服务器;负载平衡;恒定效率
中图分类号:TP311 文献标识码:A
THE RESEARCH D IMPL EMENTATION OF SCALAB L E STRATEG Y IN NETWORK PARALL E L COMPUTING
S UN Shi2xin,ZH ANG Wen2bin
(Dept.Of CS E,Univer sity o f Electronic Science&Technology o f China,Chengdu Sichuan610054,China)
Abstract:In this paper,we give a strategy which can implement scalable scheduling and dynamic load balancing.By this approach,we ensure the m onopolized characteristic of the w orkstation′s users and elevate the whole utilizing rate of system res ource.Als o,we can keep the is oefficiency and put forth a set of system performance evaluation rules to adapt for the dynamic change of system res ource.In practices,it can be proved that this strategy has g ood effect and high universality.
K ey w ords:netw ork parallel computing;scalability;client/server;load balancing;is oefficiency
1 引言
在网络并行计算中,一个关键问题就是用户如何有效地利用整个网络的系统资源,其中最重要的就是处理机资源。并行系统一方面应该提供大规模使用整个网络处理机的能力,另一方面还要使那些希望独占工作站的用户避免过多的干扰。
本文即是基于这种背景和需求,在分析了可伸缩性需要达到的目标的基础之上,详细讨论了我们设计的可伸缩策略和性能评估方案,并在一种典型的网络并行环境(Unix+PVM)中实现了该策略,重点讨论了设计过程中的几项核心技术,最后,我们给出了测试数据和性能评价。
2 可伸缩策略及其性能分析
2.1 可伸缩策略分析
由于master/slave模型是网络并行计算中最流行、最重要的一种编程模式,我们即以这种主从模型为基础,用客户/服务器[3]的策略来实现可伸缩性,这种策略能够自适应地进行伸展(G rowing)、收缩[4]
收稿日期:1999212228 基金项目:“九五”国防科技预研项目资助
作者简介: 张文彬 (1977-),男,硕士研究生,主要研究方向:分布式计算、并行处理; 孙世新 (1941-),男,教授,博士生导师,主要研究方向:计算机科学理论、并行算法、组合设计与组合优化等领域.
5 结果
本文介绍的利用图像系统捕捉运动物体的方法,已经在PII计算机上利用Visual C++5.0编程实现。从实验结果看,证明用本方法可以有效地实现实时场景中动态物体捕捉的任务,漏报或错报的概率都很低,是一种运动捕捉的简洁、实用的方法。
参考文献
[1] Chris Pappas,W illiam H.Murray.Visual C++5参考大
全[M].中国轻工业出版社,1998.
[2] 郑南宁.计算机视觉与模式识别[M].国防工业出版
社,1998.
[3] K enneth.R.Castleman.数字图像处理[M].电子工业
出版社,1998.
[4] 蔡茂国.多媒体图像文件与MS2W indows图像文件及
其转换方法[J].计算机应用,1994,14(5):9-11.
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计算机应用
C om puter Applications
Vol.20,No.6
Jun.,2000
高一物理运动图像专题练习附答案
直线运动期中考试复习（图像） 班级 姓名 选择题（1、10单选，2-9双选） 1、在下面的图像中描述匀加速直线运动的有 A ．甲、乙 B ．乙、丁 C ．甲、丁 D ．丙、丁 2、甲、乙、丙、丁四个物体在沿同一条直线上运动，规定统一的正方向，建立统一的X 坐标轴，分别画出四个物体的位移图像或速度图像，如图所示，以下说法正确的是 A ．甲与乙的初位置一定不同，丙与丁的初位置可能相同 B ．在t 1时刻，甲与乙相遇，丙与丁相遇 C ．甲与丙的运动方向相同 D ．若丙与丁的初位置相同，则在t 1时刻丙在丁的前面 3、图为P 、Q 两物体沿同一直线作直线运动的s-t 图，下列说法中正确的有 A. t1前，P 在Q 的前面 B. 0～t1，Q 的路程比P 的大 C. 0～t1，P 、Q 的平均速度大小相等， 方向相同 D. P 做匀变速直线运动，Q 做非匀变速直线运动 4、 a 和b 两个物体在同一直线上运动, 它们的v －t 图像分别如图中的a 和b 所示. 在t1时刻： X t 乙 t 甲 V t 丁t 丙
A . 它们的运动方向相反 B. 它们的加速度方向相反 C. a的速度比b的速度大 D. b的速度比a的速度大 5、物体从原点出发，沿水平直线运动，取向右 的方向为运动的正方向，其V—t图象如图所示， 则物体在最初的4S内 A、物体始终向右运动 B、物体做匀变速直线运动，加速度方向始终向右 C、前2S内物体在原点的左边，后2S内在原点的右边 D、t=2s时刻，物体与原点的距离最远 6、如图为一物体沿直线运动的速度图象，由此可知 A. 2s末物体返回出发点 B. 4s末物体运动方向改变 C. 3s末与5s末的加速度大小相等，方向相反 D. 8s内物体的位移为零 7、如图是某物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是 A. t=1s时物体的加速度大小为1.0 m/s2 B. t=5s时物体的加速度大小为0.75 m/s2 C. 第3s内物体的位移为1.5 m D. 物体在加速过程的位移比减速过程的位移小 8、小球由空中某点自由下落,与地面相碰后,弹至某一高度,小 球下落和弹起过程的速度图象如图所示,不计空气阻力, 则
专题1.3 运动图像的理解和运用(解析版)
高考物理备考微专题精准突破 专题1.3运动图像的理解和运用 【专题诠释】 1.x -t 图像 (1)物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律. (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小. ②切线斜率的正负表示物体速度的方向. 2.v -t 图像 (1)物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律. (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小. ②图线上某点切线的斜率的正负表示物体加速度的方向 3.a -t 图像 (1)物理意义：反映了做直线运动的物体的加速度随时间变化的规律. (2)图象斜率的意义：图线上某点切线的斜率表示该点加速度的变化率. (3)包围面积的意义：图象和时间轴所围的面积，表示物体的速度变化量 【高考引领】 【2019·浙江选考】一辆汽车沿平直道路行驶，其v –t 图象如图所示。在t =0到t =40s 这段时间内，汽车的位移是（） A ．0 B ．30m C ．750m D ．1200m 【命题立意】考察v -t 图像面积的物理意义。 【答案】C 【解析】在v –t 图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，故在40s 内的位移为 ()()1104030m 750m 2 x =?+?=，C 正确。
【2018·新课标全国II卷】甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度–时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是（） A．两车在t1时刻也并排行驶B．t1时刻甲车在后，乙车在前 C．甲车的加速度大小先增大后减小D．乙车的加速度大小先减小后增大 【命题立意】考察利用v-t图像分析追击相遇问题 【答案】BD 【解析】v–t图象中图象包围的面积代表运动走过的位移，两车在t2时刻并排行驶，利用逆向思维并借助于面积可知在t1时刻甲车在后，乙车在前，故A错误，B正确；图象的斜率表示加速度，所以甲的加速度先减小后增大，乙的加速度也是先减小后增大，故C错D正确。 【2018·新课标全国III卷】甲乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（） A．在t1时刻两车速度相等B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等 C．从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D．从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等 【命题立意】考察利用.x-t图像分析追击相遇问题 【答案】CD 【解析】根据位移图象的物理意义可知，在t1时刻两车的位置相同，速度不相等，乙车的速度大于甲车的速度，选项A错误；从0到t1时间内，乙车走过的路程大于甲车，选项B错误；从t1到t2时间内，两车都是从x1位置走到x2位置，两车走过的路程相等，选项C正确；根据位移图象的斜率等于速度可知，从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等，选项D正确。 【技巧方法】
粤教版必修一1.6用图象描述直线运动01
用图像描述直线运动 学习目标: 1.知道直线运动的位移图像 2.知道什么是速度时间-图象以及如何用图象来表示速度与时间的关系。 3. 知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图象的物理意义，能用v-t图象来表 示物体的运动规律。 4.知道什么是匀变速直线运动和非匀变速运动。 5. 能正确区分s-t图象和v-t图象。 学习重点: v-t图 学习难点: 用v-t图象推知物体的运动情况 主要内容: 一、匀速直线运动 1、匀速直线运动 用投影片出示图表并要求学生回答，在误差允许的范围内，每相等的时间内位移有什么特点？ 这是一辆汽车在平直公路上的运动情况，它的运动有何特点？ 学生分析后回答：在误差允许的范围内，每2.5s秒内的位移为50m，每5s内的位移为100m，每10s内的位移为200m……任意相等的时间内位移都相等。 师：对，这种在任意相等的时间内位移都相等的运动，叫匀速直线运动。 板书：匀速直线运动。 2、位移——时间图像 师：请同学以上面图表所给出的数据，以横轴为（t）轴，纵轴为位移（s）轴，用描点法作图，看是一个什么样的图像，s与t存在一个什么函数关系？ 教师边看边指导，然后把同学所画的图像在投影仪（实物）上打出分析： 学生：可以看出几个点几乎都在过圆点的一条直线上。 教师：同学们与我们在初中学过的一次函数y＝kx对照，s与t有什么函数关系？ 学生：s与t成正比。
师：对，这就是匀速直线运动的位移——时间图像。物理量之间的关系可以用公式来表示，也可以用图像来表示，利用图像可以比较方便地处理实验（或观测）结果，找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图像来处理物理量之间的变化规律，所以，现在我们就要重视图像的学生。 3、巩固性训练（出示投影片） （1）请同学们看图，说出各图像表示的运动过程和物理意义。 （2）师生共评：在甲图中，0时刻即开始记时，已经有了位移s1；AB段表示物体作匀速直线运动，s与t成正比，t1时刻，位移为s2；BC段表示s没有变化，即物体处于静止状态。CD段，物体匀速直线运动，位移越来越小，说明CD段物体的运动方向于AB段的运动方向相反，最后回到起始点，位移为0。 所以物理图像主要观测方法是：看横、纵轴表示物理量；其次看图像，从横纵轴上直接可获取的信息，联系实际，搞清物理情景。 二、速度时间图象（v-t图） 1．速度-时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律。简称速度图象。 2．匀速直线运动的v-t图 3．变速直线运动的v-t图 4．根据速度-时间图象可以作出如下判断： ①读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。 ②求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。 ③判断物体的运动方向。 ④判断物体的运动性质。（情况） ⑤比较物体速度变化快慢，求加速度。（直线倾斜程度） ⑥求各段时间内质点的位移。 注：①v-t图象交点不表示相遇。 ②v-t图象不是质点运动轨迹。 ③纵轴截距表示运动物体的初速v0，横轴截距表示过一段时间才开始运动。 【例一】如图示，是甲、乙两质点的v—t图象，由图可知（）
Kinect动作捕捉系统介绍
Kinect动作捕捉系统介绍 一、关于Kinect 1、简介 Kinectfor Xbox 360，简称Kinect，是由微软开发，应用于Xbox 360 主机的周边设备。它让玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用语音指令或手势来操作Xbox360 的系统界面。它也能捕捉玩家全身上下的动作，用身体来进行游戏，带给玩家“免控制器的游戏与娱乐体验”。其在2010年11月4日于美国上市，建议售价149美金。Kinect在销售前60天内，卖出八百万部，目前已经申请金氏世界记录，成为全世界销售最快的消费性电子产品。 2012年2月1日，微软正式发布面向Windows系统的Kinect版本“Kinect for Windows”,建议售价249美金。Kinect有三个镜头，中间的镜头是RGB 彩色摄影机，用来采集彩色图像。左右两边镜头则分别为红外线发射器和红外线CMOS 摄影机所构成的3D结构光深度感应器，用来采集深度数据（场景中物体到摄像头的距离）。彩色摄像头最大支持1280*960分辨率成像，红外摄像头最大支持640*480成像。Kinect还搭配了追焦技术，底座马达会随着对焦物体移动跟着转动。Kinect也内建阵列式麦克风，由四个麦克风同时收音，比对后消除杂音，并通过其采集声音进行语音识别和声源定位。 2013年11月22日，随着xboxone的发售，kinect也更新为2.0版本。二代和一代的主要区别在于它是专门为XboxOne设计，外形作了改进，精度更高，在捕捉在捕捉肢体动作和表情的基础上，增加了手指动作捕捉和心跳感应。强化了分辨率至1080P，每秒处理的数据最多达2GB，镜头捕捉角度也增加至60%。
二维运动图像解析(SIMI)
平面运动图象解析步骤 打开程序：双击simi motion/creat a new project/create and save—选择你要保存的位置-save
平面图像解析的步骤： 一、建模（creating a sepcification） 二、坐标换算（calibrating the camera） 三、打点（获取象坐标,capturing the image coordinates） 四、数值计算（calculating the scaled 2-D coordinates） 五、数据输出（presenting the data）
一、建模（creating a sepcification） 建模的目的就是把人体简化为多刚体模型，通过选择相应的关节点并对关节点进行连线，从而形成人体棍图模型。建模块包括2项内容：A．编辑坐标点(edit points)；B．连接坐标点(connections) A．编辑坐标点： 操作：Specification-points-(左键按住拖拽至右边黑色区域，或者在上单击右键-edit) a.把左侧的predefined栏中已设置的点拖拽到右边的uesed points栏中 b.对选择后的坐标点的名称和颜色进行编辑：在所选坐标点上右击-property,进行编辑 c.编辑软件中未设置的关节点：在uesed points栏里的空隙处点击右键，选择add添加新的关节点，并编辑 坐标点 B．连接坐标点： 两个坐标点连接就会形成一个人体的环节，程序有默认的常规的环节的连线，如大腿是髋关节点与膝关节点的连线。出于分析的需要，需要在某些关节点之间建立连线，此时需要我们添加新的连接，方法如下： 操作：将左键按住拖拽到右边的灰色区域（或者在其上右击后选择edit） New connections—编辑连接名(例如头-脚跟)—选择起始点（starting point）--line to –结束点/apply
高中物理 第一章第6节用图象描述直线运动学案 广东版必修1
高中物理第一章第6节用图象描述直线运动学 案广东版必修1 【学习目标】 1、通过生活实例，认识用图象描述相对于文字描述的优势，从而迁移到物理学习中 2、回顾并加深对“s-t图象”的理解，能够读取位移、速度 3、理解匀变速直线运动“v-t图象”，能够读取位移、速度、加速度 4、通过实验和理论分析，理解匀变速直线运动平均速度的特殊表达式 一、匀速直线运动的位移图象 【自主学习】 课本P18 【讨论与交流】 1、列表→描点→联系 2、由图象可得匀速直线运动的位移与时间的关系用公式表达为。 3、物体运动的速度在“s-t图象”中是通过什么体现的？。 【应用提示】
透过位移图象我们能够知道……① 物体的位置、位移② 物体的运动方向：③ 物体运动的快慢（速度□ 加速度□）：④ （直接□ 间接□）读出相遇地点： 【针对训练】 1、如图所示是根据龟兔赛跑故事的乌龟和兔子赛跑过程中的位移-时间图象，根据图象可知，下列说法中正确的是 A、乌龟和兔子赛跑开始时是同时同地出发的 B、乌龟和兔子赛跑开始时是同地出发，但兔子让乌龟先爬行一段时间 C、兔子虽然中途休息了一会儿，但最终还是兔子先到达终点 D、乌龟中途虽然落后，但最终还是先于兔子到达终点 2、所示是一辆汽车做直线运动的s-t图象，对相应的线段所表示的运动，下列哪些说法是正确的 ( ) A、AB段表示静止 B、BC段发生的位移大于CD段发生的位移 C、CD段运动方向和BC段运动方向相反 D、CD段运动速度大于BC段运动速度 二、匀速直线运动的速度图象 【自主学习】 时间/s00、0 20、0 40、0
60、0 80、 100、12位移/m00、0 10、0 20、0 30、0 40、0 50、06由上可知：该物体做匀速直线运动的速度为 三、匀变速直线运动的速度图象 1、由加速度的定义式，变换可得Vt＝，也就是在已知速度V0和加速度a，就可以确定速度Vt。 【应用提示】 透过速度图象我们能够知道……① 物体的速度：、速度大小：、速度方向：。② 物体的运动方向：③ 物体速度变化的快慢（速度□ 加速度□）：④ ★★★某段时间的位移：。⑤ （直接□ 间接□）读出相遇地点。匀变速直线运动的平均速度特殊公式：。 【针对训练】 1、同一公路上有 A、 B、 C-三个物体在运动，它们的v-t图象以、b、c如图
B运动的图像描述
第一章 B 运动的图像描述 进才中学张烨
图象的含义 ①表明在匀速直线运动中，s∝t 3、速度图像中正、负符号的物理意义： 若速度的方向与规定的正方向相同，速度取正值；若速度的方向与规定的正方向相反，速度取负值。 当速度图像在时间轴上方时，速度为正值，表示此时物体的运动方向与规定的正方向相同；速度图像在时间轴下方时，速度取负值，表示物体运动加速度方向与规定的正方向相反。 当表示位移的面积在t轴的正上方，位移取正值，这表示物体的位移与规定的正方向相同；当表示位移的面积在t轴的正下方，位移取负值，这表示物
体的位移与规定的正方向相反。 课堂练习： 甲、乙两物体朝同一方向做匀速直线运动，已知甲的速度大于乙的速度，t ＝0时，乙在甲之前一定距离处，则两个物体运动的位移图像应是（ ） A ．错。匀速直线运动的s －t 图纵轴表示位移，直线与横轴夹角的正切为直线的斜率，表示运动物体速度的大小，斜率越大，速度越大。从图中可知，t ＝0时，乙在甲之前一定距离，但乙的速度大于甲的速度，所以错。 B ．错。匀速直线运动的s －t 图纵轴表示位移，直线与横轴夹角的正切为直线的斜率，表示运动物体速度的大小，斜率越大，速度越大。从图中可知，t ＝0时，甲在乙之前一定距离处，甲的速度大于乙的速度，所以错。 C ．对。匀速直线运动的s －t 图纵轴表示位移，直线与横轴夹角的正切为直线的斜率，表示运动物体速度的大小，斜率越大，速度越大。从图中可知，符合题中要求。 D ．错。匀速直线运动的s －t 图纵轴表示位移，直线与横轴夹角的正切为直线的斜率，表示运动物体速度的大小，斜率越大，速度越大。从图中可知，甲在乙之前一定距离处，乙的速度大于甲的速度，所以错。 2
图形的运动及位置与方向资料讲解
图形的运动 知识要点： 1、轴对称图形 沿着一条直线对折，两边能完全重合的图形是轴对称图形，这条直线就是对称轴。 2、平移 在平面内，将一个图形沿某个方向移动一定的距离。 3、旋转 一个图形绕一点沿一定方向转动一定角度。 4、放大和缩小 图形的形状不变，只是大小发生变化。 5、对称、平移、旋转和放大与缩小的相同点和不同点。 试题精选：
1、下面每组图形中，都是轴对称图形的一组是（ ） A. 平行四边形、等边三角形 B. 等腰三角形、半圆、扇形 C. 长方形、正方形、三角形 D. 圆、梯形 2、下列图形中，不是轴对称图形的是( ) 3、桌面上平放着一个边长是2分米的等边三角形ABC ,现将这个三角形按下图所示紧贴着桌面进行滚动。 （1）从图①位置滚动到图⑤位置，请你在括号中用A 、B 、C 标出对应点的位置。 （2）在整个滚动过程中，点A 经过的路线轨迹长（ ）分米。 ( ) ( ) A C A B C D
４、如图，在ABC ?的顶点A 的位置可以用有序数对（3,5）表示。当点B 、C 不动，点A 向左平移到位置（ ， ）时，ABC ?变成直角三角形。它与原三角形相比，面积（ ）（填“变大”“变小”“不变”）。 ５、画出正确的图形 （1）将图形绕点O 按顺时针旋转90°。 （2）将（1）中所得的图形画出另一半，使它成为一个轴对称图形。 （3）试求（2）中轴对称图形的面积（网格是由边长为1的小正方形组成的）。 6 6554312
６、填一填，画一画。 （1）点B的位置为（2,8），点C的位置是（）。 （2）画出将三角形ABC向下平移4格后的图形。 （3）画出将三角形ABC按2:1放大后的图形。 ７、图形观察，计算与推理。 （1）如果把右图每一方格的边长看成1cm，那么图中四边形的面积是（）。 （2）在图中画出把四边形绕点O顺时针方向旋转90°的图形。
图形的运动的教学分析
《图形的运动》的教学分析 教材分析： 本单元包括三部分内容：认识轴对称、平移和旋转、剪一剪等。这些内容都是学习空间与图形知识的必要基础，对于帮助学生建立空间观念，培养学生的空间想象能力都有着不可忽视的作用。教师应该充分利用学生已有的生活经验，随时引导学生把所学的数学知识应用到生活中去，解决身边的数学问题，了解数学在现实生活中的作用，体会学习数学的重要性。 学情分析： 轴对称、平移和旋转都是学生在日常生活中经常看到的现象，是两种基本的图形变换。二年级学生的能力差别比较大，学习态度、学习兴趣和学习习惯也有不同的层次，对空间图形的理解水平参差不平，针对这一实际情况，对不同的学生课时目标也应有不同的要求。本单元的平移、旋转和轴对称知识的综合运用，有利于学生进一步认识图形的变换，发展他们的空间观念。教学时，可以采用小组合作学习的形式，让学生观察日常生活中所熟悉的物体，注重实践活动的丰富多样性，帮助学生发展空间观念，使学生能在不同数学活动的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，同时可以获得广泛的活动经验。 教学目标： 1、知识技能：使学生学会辨认轴对称图形；结合实例，初步感知平移、旋转现象。 2、数学思考：通过观察、操作、想象，经历一个简单图形经过平移、旋转或轴对称制作复杂图形的过程，能有条理地表达图形的变换过程，发展空间观念。 3、问题解决：经历运用平移、旋转或轴对称进行图案设计的过程，能灵活运用平移、旋转和轴对称在方格纸上设计图案。 4、情感态度：通过观察、操作活动，发展学生的空间观念，培养学生的观察能力和动手操作能力，学会欣赏数学美。 教学重难点：
教学重点：从实物对称抽象出轴对称图形，感知旋转与平移现象。 教学难点：正确判断、区别旋转与平移现象，培养学生的形象思维能力和逻辑思维能力。
用图象描述直线运动_教学设计1
第六节用图像描述直线运动教学设计 一、设计思想 本节的设计思想是通过正比例函数、一次函数表达式与位移、速度公式的比较，从学生熟知的正比例函数、一次函数图像过度到匀速直线运动的位移图像和匀变速直线运动的图像。这样通过数学基本函数与物理公式相结合的方法突破，比较好理解，同时也降低了学习的难度。 二、教材分析 本章学习的是描述物体的运动，这部分内容是非常重要的，该部分学的好不好直接关系到以后运动学和力学的学习，特别是接下来第二章探究匀变速直线运动规律的学习。因为质点、位移、速度、加速度等物理量是联系力学和运动学的桥梁，所以本章在整个高中物理课程中的地位是很重要的。 第六节运用前面学过的知识初步描述物体运动的情况，是第一章的总结与提升，同时物理图像的建立和分析为第二章寻找物体运动的规律打下了基础，所以本节在一、二章当中起到了承上启下的关键作用。 三、学情分析 学生在初中已经学习了正比例函数和一次性函数，对其数学图像比较熟悉；而运动图像，由于从文字描述物体的运动到图像描述物体的运动，其跨度是比较大的，为了降低难度，增强学生学习物理的信心，培养学生学习物理的兴趣，所以选择了从学生熟知的正比例函数和一次函数图像到物理运动图像。 四、三维教学目标 1．知识与技能 （1）根据两维数据记录表建立物理平面坐标图。理解物理图像与数学图像之间的关系。 （2）能用图像描述匀速直线运动的位移——时间、速度——时间关系和匀变速直线运动的速度——时间关系。 （3）知道速度——时间图像中“面积”的含义，能从速度——时间图像求出物体运动的位移。 2．过程与方法 （1）在学习物理图像的过程中理解数学在物理知识中的应用。
高一物理运动图像问题 专题复习
高一物理运动图象问题专题复习 位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用位移-时间图象（s t -图象）和速度-时间图象（v t -图象） 一 匀速直线运动的s t -图象 s t -图象表示运动的位移随时间的变化规律。匀速直线运动的s t -图象是一条 倾斜的直线 。速度的大小在数值上等于 直线的斜率 ，即2121 tan s s v t t α-==-，如左下图①所示。 注意：斜率的正负表示速度的方向。 二 直线运动的v t -图象 1. 匀速直线运动的v t -图象，如左下图②。 ⑴ 匀速直线运动的v t -图象是与 时间轴平行的一条直线 。 ⑵ 从图象不仅可以看出速度的大小，而且可以求出一段时间内的位移，其位移为s vt =. 2. 匀变速直线运动的v t -图象（如右上图③） ⑴ 匀变速直线运动的v t -图象是 倾斜的直线 。 ⑵ 从图象上可以看出某一时刻瞬时速度的大小。 ⑶ 可以根据图象求一段时间内的位移，其位移为02 t v v s t +=。 ⑷ 还可以根据图象求加速度，其加速度a 的大小等于直线的斜率，即2121tan v v a t t α-== -， 直线线的斜率 越大，加速度也越大，反之则越小。注意：斜率的正负表示加速度的方向。 三、区分s t -图象、v t -图象 ⑴ 如右图为v t -图象，A 描述的是 初速度为零的匀加速直线 运
动；B 描述的是 初速度不为零的匀加速直线 运动；C 描述的是 匀减速直线 运动（速度减为零之后又反向加速）。 图中A 、B 的斜率为 正 （“正”或“负”），表示物体作 匀加速 运动；C 的斜率为 负 （“正”或“负”），表示C 作 匀减速 运动。A 的加速度 大于（“大于”、“等于”或“小于”）B 的加速度。 注意：图线与横轴t 所围的面积表示物体运动的 位移 。 时间轴以上的位移为 正 ，时间轴以下的位移为 负 。 ⑵ 如左下图为s t -图象，A 描述的是 在原点出发的向正方向的匀速直线 运动；B 描述的是 在原点正方向为1s 开始的向正方向的匀速直线 运动；C 描述的是 在原点正方向为2s 开始的向负方向的匀速直线 运动。 图中A 、B 的斜率为 正 （“正”或“负”），表示物体向 正方向 运动；C 的斜率为 负 （“正”或“负”），表示C 向 负方向 运动。A 的速度 大于 （“大于”、“等于”或“小于”） B 的速度。 ⑶ 如右上图所示，是A 、B 两运动物体的s —t 图象，由图象分析： A 图象与s 轴交点表示： 初始时刻在原点正方向8m 处 ，A 、 B ；两图象与t 轴交点表示： 此时刻在原点 ，A 、B 两图象交点P 表示： 此时刻两者相遇，距原点位移相等 ，A 、B 两物体分别作什么运动。A 在1s 末开始朝正方向做匀速直线运动 ；B 在距原点8m 处朝负反向做匀速直线运动 ；即A 、B 相向运动，在2s 末相遇。 四 s t - 图象与v t -图象的比较：
用图像描述直线运动练习题
用图象描述直线运动 ◎知识梳理 1.表示函数关系可以用公式，也可以用图像。图像也是描述物理规律的重要方法，不仅在力学中，在电磁学中、热学中也是经常用到的。图像的优点是能够形象、直观地反映出函数关系。 2.位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用位移一时间图像(s—t图)和速度一时间图像(v一t图)。 3. 对于图像要注意理解它的物理意义，即对图像的纵、横轴表示的是什么物理量，图线的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚。形状完全相同的图线，在不同的图像(坐标轴的物理量不同)中意义会完全不同。 4.下表是对形状一样的S一t图和v一t图意义上的比较。 ◎例题评析Array【例】右图为某物体做匀变速直线运动的图像，求： （1）该物体3s末的速度。 （2）该物体的加速度。 （3）该物体前6s内的位移。 【分析与解答】: （1）由图可直接读出3s末的速度为
6m/s 。 （2）a －t 图中图线的斜率表示加速度，故加速度为22/1/639s m s m a =-=。 （3）a －t 图中图线与t 轴所围面积表示位移，故位移为m m S 36)39(62 163=-??+?=。 [点评]这部分内容关键要掌握速度-时间图象及位移时间图象的意义,包括载距,斜率,相交等. (一)位移与时间的关系 1．做匀速直线运动的物体，从A 点开始计时且A 点为位移零点，（即t=0时，s=0）物体在t=5s 时刻到达B 点，设A 、B 间距20m 。物体在前三秒发生位移的大小______m ，位移方向______；物体在第三秒内发生的位移大小为______m ；物体在后三秒发生的位移大小为______m 。不难看出，物体的位移s 与时间t 成______比例，以v 为比例系数s 对自变量t 的函数关系式写作：s=______。 2．飞机在某段飞行中可看成匀速直线运动。对位移s 、时间t 、速度v 之间的关系，下列正确说法是：（ ） A ．v=t s ，看出V 与s 成正比与t 成反比 B ．由s=V ·t，看出s 与t 成正比 C ．与v 无关 D ．v 与s 无关 3．如图所示，物体在某直线上运动的s —t 图像。由图像可知：前三秒的位移大小______m ，第三秒内位移大小______m ，求出V= ______m/s （即图像的斜率，即tg θ的值） 第3题图 第4题图 4．如图所示，甲、乙两体在同一直线上运动的s —t 图像。t=0时刻s 甲=______m ， s 乙=______m ，t=1s ，s 甲=______m ，s 乙=______m 。第一秒内甲处于____________ 状态乙处于____________状态。0到1秒末这段时间内甲速度大小为_____m/s ，乙速度大小_____m/s 。在1秒末以后，甲的速度与乙的速度______。甲的位移与时间t 的函数式是__________________。其中t 从______开始；乙的位移与时间t 的函数式是__________________。其中t 从______开始。t ＞1甲对乙是______。 5．由上题中v －t 图可知：（ ） A ．甲、乙同时同地出发 B ．甲、乙速度相同 C ．t ≥1甲、乙速度相同 D ．t ≥1甲、乙间距总是1m 6．如图所示，甲、乙、丙三个物体同方向做直线运动的s —t 图像。其作匀速运动的是______物体，作加速运动的是______物体，作减速运动的是______物
2018_2019高中物理第1章怎样描述物体的运动章末总结学案沪科版必修1
第1章怎样描述物体的运动 章末总结
一、速度与速率的比较 1．速度 (1)平均速度＝位移时间 ，与一段时间或一段位移相对应． (2)瞬时速度是当时间趋近于零时的平均速度的极限值，与某一时刻或某一位置相对应． 2．速率：(1)平均速率＝路程时间 . (2)瞬时速率是指瞬时速度的大小，常称为速率． 3．注意：平均速度的大小不一定等于平均速率． 例1 如图1所示，小球从高出地面h ＝15 m 的位置，在t ＝0时刻竖直向上抛出，经1 s 小球上升到距抛出点5 m 最高处，之后就开始竖直回落，经0.5 s 刚好经过距最高点1.25 m 处位置，再经过1.5 s 到达地面．求： 图1 (1)前1.5 s 内平均速度是多少． (2)全过程的平均速率是多少．(结果保留一位小数) 解析 (1)由题图可知：前1.5 s 小球的位移为：s ＝H －h ′＝5 m －1.25 m ＝3.75 m 所以前1.5 s 内平均速度 v ＝s t ＝3.751.5 m/s ＝2.5 m/s (2)由题图可知：全过程小球的路程为 L ＝5 m ＋5 m ＋15 m ＝25 m ， 全过程的平均速率为 v ′＝L t ＝253 m/s ≈8.3 m/s 答案 (1)2.5 m/s (2)8.3 m/s 二、对速度v 、速度变化量v t －v 0与加速度a 的理解
1．速度v 描述物体运动的快慢；速度变化量Δv ＝v t －v 0是末速度与初速度的矢量差；加速度a 是速度变化量与所用时间的比值，它描述速度变化的快慢，也称为速度变化率． 2．速度v 、速度变化量v t －v 0、加速度a 三者的大小无必然联系． (1)速度大，加速度不一定大，速度变化量也不一定大；速度小，加速度不一定小，速度变化量也不一定小． (2)速度变化量大，加速度不一定大；速度变化量小，加速度不一定小． 3．速度的方向是物体的运动方向，速度变化量的方向是加速度的方向，加速度与速度的方向关系决定了物体做加速运动还是减速运动． (1)当加速度与速度同向时，物体做加速直线运动． (2)当加速度与速度反向时，物体做减速直线运动． 例2 关于速度、速度变化、加速度，下列说法正确的是( ) A ．加速度方向与规定正方向相反，物体速度一定减小 B ．加速度不为零，物体速度一定增加 C ．加速度不断减小，速度一定不断减小 D ．速度变化越快，加速度越大 解析 加速度的方向与正方向相反，速度不一定减小，因为只有加速度方向与速度方向相反时，速度才减小，故A 错误．加速度不为零，速度不一定增加，如当加速度方向与速度方向相反时，速度减小，故B 错误．当加速度的方向与速度方向相同时，加速度减小，速度仍然增大，故C 错误．加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化快，加速度大，故D 正确． 答案 D 三、运动图像的理解和应用 1. s －t 图像 (1)s －t 图像反映了物体的位置随时间变化的规律． (2)s －t 图像的倾斜程度(斜率)表示速度的大小，v ＝Δs Δt ，斜率的正、负反映速度的正、负． (3)s －t 图像中，倾斜直线表示物体做匀速运动，平行于 t 轴表示物体静止． 2．v －t 图像 (1)v －t 图像反映了物体速度随时间变化的规律． (2)v －t 图像的倾斜程度(斜率)表示加速度的大小，a ＝Δv Δt ，斜率的正、负表示加速度的方向． (3)v －t 图像不表示运动的轨迹．两个v －t 图像的交点只表示该时刻两物体速度相等，不表示相遇． 例3 (多选)在如图2所示的v －t 图像中，A 、B 两质点同时从同一点沿一条直线开始运动，运动规律用A 、B 两图线表示，下列叙述正确的是( )
2021年中考物理专题复习：运动的图像描述和计算
2021年中考物理专题复习：运动的图像描述和计算 类型运动的图象 1.课外活动时,小明和小刚在操场上沿直线跑道跑步,如图所示是他们通过的路程随时间变化的图象,则下列说法正确的是（） A.前2s内,小刚跑得较快 B.两人都做变速运动 C.两人都做匀速直线运动 D.全程中,小刚的平均速度大于小明的平均速度 2.(自贡市中考)如图所示是某物体做直线运动时的路程随时间变化的图象,由图象判断下列说法错误的是（） A.5s时,物体通过的路程为2.5m B.整个20s时间内,物体的平均速度为0.2m/s C.物体在20s内都做匀速直线运动 D.物体在0~5s时间内的速度比10~20s时间内的速度大 3.(黄石市中考)下图是两物体做直线运动的s-t图象,分析图象,下列说法正确的是（） A.两物体从同一地点出发 B.两物体往同一方向行驶 C.两物体在t=10s时刻相遇 D.两物体运动速度大小相等,都是5m/ s 4.(眉山市中考)东坡国际半程马拉松比赛在眉山市湿地公园隆重举行。若甲、乙两位运动员同时从起跑线起跑并做匀
速直线运动,他们的路程时间S-t图象是如图所示a、b、c三条图线中的两条,甲的速度大于乙的速度,运动5s甲、乙间的距离大于2m,则（） A.甲的s-t图象一定为a B.乙的s-t图象一定为c C.甲的s-t图象可能为b D.乙的S-t图象可能为a 5.(桂林市中考)周末,小关100 小超和小超分别与家人驾车同80时从同一地点前往桂林市乐满地主题乐园游玩,如图所示是两小车在某段平直公路上的运动图象,由图可知,两小车都在做＿＿＿＿(选填“加速直线运动”或“匀速直线运动”);小超家的车速＿＿＿＿(选填“大于或“小于”)小关家的车速 6.(烟台市中考)甲、乙两小车同时同地向东做匀速直线运动,它们的s-t图象如图所示,甲车的速度为＿＿＿＿m/s,5s 时两车相距＿＿＿＿m;以甲车为参照物,乙车向＿＿＿＿运动。 7.如图是某物体在一段时间内运动的s-t图象,由图象可知,前5s内物体通过的路程是＿＿＿＿m,在5s~15s内物体运动的速度是＿＿＿＿m/s
小学四年级下册《图形的运动二》同步试题(附答案解析)
人教版小学四年级下册数 学第七单元测试卷 《图形的运动（二）》同步试题 一、填空 考查目的： 巩固轴对称的图形的性质及对称轴的画法。 答案：2。 解析：这个图形是在长方形的基础上加了半圆，实际上只要知道了长方形的对称轴的画法，就可以画出这一题的对称轴。 考查目的：回顾轴对称图形的特征，能够正确的挑出轴对称图形。答案： 直线两旁的部分能够完全重合。因此，除第三个图形外，其余图形都是轴对称图形。 3 ?等边三角形有（）条对称轴，等腰三角形有（ 考查目的：考查学生对于不同图形对称轴的寻找。 答案：3, 1, 1。 解析：学生对于对称轴的寻找，习惯于水平或垂直的方向，特别是等边三角形有的学生在寻找对称轴时可能会漏掉斜着的两条。在练习时可以让学生自己准备一些图形，进行验证，学生很快就会发现还有斜着的对称轴。 4?图形（1）向（）平移了（）格；图形（2）向（）平移了（）格；图形（3）向（）平 移了（）格。 1 ?如图是一种常见的图案，这个图案有（ （〃） 3 ） 解析：除了第三个图形直角三角形外，其余图形都能够找到某一条直线，使得图形沿这一条直线折叠后, ）条对称轴，等腰梯形有（）条对称轴。 A
考查目的：考查学生对于平移的知识掌握情况。 考查目的：考查学生对于平移的知识掌握情况。 答案：右，8;左，7；上, 4。 解析：在方格纸上平移图形时，把一个图形向某个方向平移几格，不是指原图形和平移后得到的新图形两个图形之间的空格有几格，而 是指原图形的每个顶点都向这一方向平移了几格。 二、选择 1 .下列图形中，对称轴最多的是（）。 A. 正方形 B.圆 C.长方形 考查目的：是否了解不同图形的特点，找到对称轴。答案：B o 解析：学生首先要了解不同图形的对称性，特别是圆有无数条对称轴。 2 .要使大小两个圆有无数条对称轴，应采用第（）种画法。 考查目的：组合图形怎么找对称轴。 答案：B o 解析：组合在一起的图形要想找到对称轴就要同时考虑到两个图形的特点，进行综合比较，虽然圆有无数条对称轴，但是组合在一起 不同的位置会有不同的对称轴。 3 ?把图形向左平移5格后得到( )图形。 答案：上，2;左，4;右，6。 解析：平移后和原图有重叠时，先要选取一个点，再找到它的对称点，然后数一数中间有几个格就是平移了几个格。 5 ?小汽车向（）平移了（ 平移了（）格。）格；小船向（）平移了（）格；小飞机向（）
2运动学图像 、追及、相遇问题(解析版)
运动学图像追及、相遇问题 一运动图象的理解 1．运动学图象主要有x－t、v－t、a－t图象，应用图象解题时主要看图象中的“轴”“线”“斜率”“点”“面积”“截距”六要素： 2.图象问题常见的是x－t和v－t图象，在处理特殊图象的相关问题时，可以把处理常见图象的思想以及方法加以迁移，通过物理情境遵循的规律，从图象中提取有用的信息，根据相应的物理规律或物理公式解答相关问题．处理图象问题可参考如下操作流程：
3.x －t 图象、v －t 图象、a －t 图象是如何描述物体的运动性质的 x －t 图象中，若图线平行于横轴，表示物体静止，若图线是一条倾斜的直线，则表示物体做匀速直线 运动，图线的斜率表示速度； v －t 图象中，若图线平行于横轴，表示物体做匀速直线运动，若图线是一条倾斜的直线，则表示物体 做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度； a －t 图象中，若图线平行于横轴，表示物体做匀变速直线运动，若图线与横轴重合，则表示物体做匀 速直线运动． 4.关于运动图象的三点提醒 (1)x -t 图象、v -t 图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x 、v 与t 一一对应． (2)x -t 图象、v -t 图象的形状由x 与t 、v 与t 的函数关系决定． (3)无论是x -t 图象还是v -t 图象，所描述的运动都是直线运动． （一）图像的理解 位移图象的基本性质 (1)横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，纵坐标不变即物体保持静止状态； (2)位移图象描述的是物体位移随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹，斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于x 的变化量Δx . 【例1】(多选)(2019·南京师大附中模拟)如图所示为一个质点运动的位移x 随时间t 变化的图象，由此可知 质点在0～4 s 内 ( ) A ．先沿x 轴正方向运动，后沿x 轴负方向运动 B ．一直做匀变速运动 C ．t ＝2 s 时速度一定最大 D ．速率为5 m/s 的时刻有两个 t x
第1章 怎样描述物体的运动 1.1 走近运动(第1课时)
陕科大附中高中部“255自主学习”教案 课题：第1章怎样描述物体的运动 1.1走进运动（共2课时）第1课时 【教学目标】 （一）知识与技能： 1.认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点； 2.理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系； 3.知道时间和时刻的区别和联系； 4.理解位移的概念，了解路程与位移的区别； 5.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。 （二）过程与方法： 1.体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法； 2.通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。 （三）情感、态度与价值观： 【教学重点】 1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法； 2.在研究具体问题时，如何选取参考系；（3）位移的概念以及它与路程的区别； 【教学难点】 将一个实际的物体抽象为质点的条件；理解位移的概念，会用有向线段表示位移；帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。 【教法学法】探究、讲解、讨论、练习 【授课课型】新授课 【授课课时】2课时 【教具学具】Microsoft Office PowerPoint幻灯片。 【教学过程】 一、引入课题
在我们周围，到处可以看到运动的物体：汽车在公路上疾驰；河水在奔向远方；树叶在树枝上摇动……连我们脚下的地球也在公转和自转。物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，成为机械运动（mechanical motion）。那我们如何描述物体的运动？这是第一章要探讨的问题。描述物体的运动需要哪些物理量？ 二、新课教学设计 （一）参考系 探究问题：1.如何判断物体的运动和静止？2.什么是参照系？3.高中一般选择什么作为参照系？ 1.参考系 [问题设计] 兰兰坐在一列火车里随妈妈去旅游，她看到路旁树林飞速向后掠过，而回过头来看车厢时，却发现车厢没动． 1．观察同一列动车的运动，为什么会出现这两种不同的现象呢？ 参考系不同 2．研究物体的运动时为什么必须选择参考系？同一个物体选择不同的参考系，对运动的描述是否一样？ 2．由于运动是相对的，所以描述物体运动时必须选择参考系；同一个物体选择不同的参考系，对运动的描述可能一样，可能不同。 在描述物体的运动时，假定不动的物体叫做参考系(reference frame)。对同一物体的运动， 如选用不同的参考系时，对运动的描述往往是不同的；选择参考系的基本原则是能使运动的 描述得到尽量的简化。 【小结】（1）.参考系：描述物体运动时，选作标准的物体就是参考系 （2）.选参考系的原则：以描述物体运动的简单性为原则 （拓展提高）（通过查找资料或与同组同学交流完成下列问题） 例1敦煌曲子词中有一首：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”。请用物理学知识解释“山走来”和“山不动，是船行”。你由此又得到什么看法？ 要准确描述物体的运动，特别是物体各部分的详细运动情况，并不是一件很容易的事。因为物体本身都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般并不一样。 探究问题：为了研究问题的方便可以将问题简化吗？为什么？如何简化？ 2.怎样对物体进行简化 [问题设计] 某校秋季田径运动会百米决赛正在激烈地进行着，我们把镜头对准高一年级六班的小刚同学，只见他从起跑到冲刺，动作规范、完美、有力，第一个冲过终点…… 1．小刚同学身上各部分(头、手臂、腿、脚等)运动情况相同吗？在研究小刚同学百米比赛所用时间时，能否忽略他的大小和形状，把他看成一个“点”呢？
运动学图像专题(含答案)
图像专题： 在运动学中的图像，主要是S-T 图像和V-T 图像。 题目给我们一个图像，我们首先要看这个图像是描述什么物理量跟什么物理量之间的关系，也就是看横坐标和纵坐标分别表示什么。这一点非常重要，如果这一步错了，那接下来所有你做的判断很有可能都是错的！ 我们一定要学会从图像中尽可能多的读取到多一点信息。给我们一个图像，我们除了要看横纵坐标外，还要看什么呢？ 1、看变化趋势，看走势。比如S-T 图像中，S 是随时间变大了，还是变小了，还是先变大后变小，等等。 2、看起点，也就是看截距。比如S-T 图像中T=0时的位移，就代表物体的出发点离O 点多远。再比如，V-T 图像中T=0时的速度就代表物体的初速度。 3.看斜率，弄懂图像中斜率代表的物理含义。一般的，纵轴的单位除以横轴的单位得出来一个单位，这个单位是谁的单位，那么图像中曲线的切线斜率，它的物理含义就代表谁（不信，你试试）。比如，从S-T 图像中切线的斜率就代表速度，切线的倾斜程度就代表物体速度的大小，越倾斜，速度就越大。这里，还要注意速度的正负。同样，V-T 图像中切线的斜率就代表加速度，切线的倾斜程度就代表物体加速度的大小，越倾斜，加速度就越大。这里，要注意加速度的正负。 4.看面积，弄清图像中横纵轴围成的面积代表的物理含义。一般的，纵轴的单位乘以横轴的单位得出来一个单位，这个单位是谁的单位，那么面积的物理含义就代表谁（不信，你试试）。比如，V-T 图像中的面积就代表位移。在这里，试卷对我们的要求就更高了，要求我们还要定量算出位移的大小。追及、相遇问题常有以图像题出现的。 5.看交点。如果时间为t1时，两曲线有交点，那就说明，这时候两物体有相同的物理量，这个物理量就是纵轴。比如，S-T 图中如果图像有交点，那就说明那个时刻有相同的位移。 【练习题】 1 某同学从学校匀速向东去邮局，邮寄信后返回学校,在图中能够正确反映该同学运动情况s-t 图像应是图应是 ( ) 2.图为P 、Q 两物体沿同一直线作直线运动的s-t 图， 下列说法中正确的有( ) A. t 1前，P 在Q 的前面 B. 0～t 1，Q 的路程比P 的大 C. 0～t 1，P 、Q 的平均速度大小相等，方向相同 D. P 做匀变速直线运动，Q 做非匀变速直线运动 3.物体A 、B 的s-t 图像如图所示，由右图可知 ( ) A.从第3s 起，两物体运动方向相同，且vA>vB B.两物体由同一位置开始运动，但物体A 比B 迟3s 才开始运动 C.在5s 内物体的位移相同，5s 末A 、B 相遇 D.5s 内A 、B 的加速度相等 4. A 、 B 、 C 三质点同时同地沿一直线运动，其s －t 图象如图所示， 则在0～t 0这段时间内，下列说法中正确的是 ( ) A ．质点A 的位移最大 B ．质点 C 的平均速度最小 C ．三质点的位移大小相等 D ．三质点平均速度不相等 S