簡單機械運動中v—t圖像與s—t圖像的辨析和使用

艾德臻

摘 要：圖像也是一種語言，它比文字更加形象、直觀，能夠準確表述物理規律，描述物理過程，反映物理量之間的關系。簡要分析了v-t圖像和s-t圖像的辨析方法，闡述了圖像的作用，介紹了利用圖像將復雜的機械運動問題簡單化的實例，以期為日后的相關研究提供參考。

關鍵詞：v-t圖像；s-t圖像；機械運動；辨析方法

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.123

圖像既是一種揭示規律的方法，也是一種研究問題的手段。運用圖像可以分析物理規律，解決物理問題，將解題過程化繁為簡，使整個過程明了、直觀，進而收到意想不到的效果。下面，舉例說明簡單機械運動中v-t圖像和s-t圖像的辨析方法及其使用技巧。

1 從運動本質巧析圖像含義

耳熟能詳的龜兔賽跑的故事常常會被作為認識和學習s-t圖像的典型事例。在龜兔賽跑的故事中，忽略起跑和終點沖刺，整個跑步過程可按照勻速直線運動制作理想化的s-t圖像，如圖1所示。圖1中的橫坐標表示時間，縱坐標表示位移，傾斜的直線表示位移隨時間的均勻變化，平行于時間軸的直線表示位移不隨時間變化（即物體靜止不動）。從圖1中可以看出，烏龜一直在做勻速直線運動，而兔子勻速運動一段時間后靜止不動（睡著了），然后又勻速運動。至此，故事的發展和結局一目了然。

學習v-t圖像時要遵循“從簡單入手”的原則，而勻速直線運動是理想的選擇。因為學習物理量的矢量特征是比較困難的一件事，需要一個過程。圖2為勻速直線運動v-t圖像。……