专题 运动图像专题

运动图像专题一、位移—时间图像1、图像的物理意义x －t 图像描述了质点的位移随时间变化的规律，从中能获取的质点运动的相关信息如下：（1）点（x ，t ）——物体某一时刻的位置与横轴的交点 在参考点的时刻 点 与纵轴的交点 初位置两图的交点 两者相遇 图像在横轴之上： 在参考点正方向位置（2）线图像在横轴之下： 在参考点负方向变化趋势——斜率：v t=∆∆==stan k α（斜率正负表示速度方向） （3）若x-t 图象为倾斜直线则表示物体做匀速直线运动,若x-t 图象是平行t 轴的直线则表示物体静止, 若x-t 图象为曲线则表示物体做变速直线运动。

（4）判断质点运动的快慢。

图线的斜率的绝对值越大，质点运动得越快。

（5）注意：①图像不是轨迹②图像只能表示直线运动 例题例1、如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t 图像，关于线段OA 、AB 、BC 、CD 所表示的运动，下列说法正确的是（ ）A.OA 段汽车运动最快B.AB 段汽车静止C.CD 段表示汽车的运动方向与初始运动方向相同D.0-4h 内，汽车的位移大小为30km例2：沿同一直线运动的A 、B 两物体，相对同一参考系的x-t 图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A.前5s 内A 、B 的位移均为10mB.两物体由同一位置开始运动，物体A 比B 迟3s 才开始运动C.在前5s 内两物体的位移相同，5S 末A 、B 相遇D.从3s 末开始，两物体运动方向相同，且A 比B 运动得快例3：如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t 图像。

下列说法正确的是（ ）A.甲、乙两物体的出发点相距x 0B.t 1~t 2时间内，甲、乙两物体都做匀速直线运动C.甲物体比乙物体早出发的时间为t 1D.t 1~t 2时间内，甲、乙两物体同向运动例4：甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移一时间图像分别如图中的A 、B 图线所示，则在0~t1时间内( ) A.甲运动得总比乙快 B.甲、乙位移相同C.甲经过的路程比乙小D.甲、乙的运动方向始终相同例5：如图所示为某一质点在一段时间内的位移—时间图像。

1.4运动学图像的分析与应用一、x-t图象与v-t图象的比较形状相同的图线，在不同的图象中所表示的物理规律不同，通过下图中的例子体会x-t图象和v-t图象中图线表示的物理规律.1.首先明确所给的图象是什么图象，即认清图象中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系.特别是那些图形相似容易混淆的图象，更要注意区分.2.要清楚地理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义：(1)点：图线上的每一个点对应研究对象的一个状态，特别要注意“起点”、“终点”、“拐点”，它们往往对应一个特殊状态.(2)线：表示研究对象的变化过程和规律，如v-t图象中图线若为倾斜直线，则表示物体做匀变速直线运动.(3)斜率：表示横、纵坐标上两物理量的比值，常有一个重要的物理量与之对应，用于求解定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢问题.如x-t图象的斜率表示速度的大小，v-t图象的斜率表示加速度的大小.(4)面积：图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应.如v-t图象与横轴包围的“面积”大小表示位移大小.(5)截距：表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的大小.题型一：根据图像分析物体的运动情况1．(2014·天津卷)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点( )[拓展复习功能v 、a 、s 、] A ．在第1秒末速度方向发生了改变 B ．在第2秒末加速度方向发生了改变 C ．在前2秒内发生的位移为零 D ．第3秒末和第5秒末的位置相同2．(2015广东高考)甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图所示.下列表述正确的是()A ． 0.2-.05小时内,甲的加速度比乙的大B ． 0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等C ．0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的小D ．0.2-0.5小时内,甲的速度比乙的大3．(多选) 一质点在外力作用下做直线运动，其速度v 随时间t 变化的图象如图所示。

专题一 运动学图像——精剖细解备考讲义高考对于这部分知识点主要以直线运动的情景进行命题，体现物理知识在现实生活当中的应用。

主要考查的知识点有常规运动学图像：①x −t 图像；②v−t 图像；③a －t 图像等；非常运动学图像：x t －t 图像；v 2－x 图像；x －t 2图像；x t 2－1t图像；vx 图像。

知识点1：运动学图像 1．常规运动学图像图像类型图像包含的知识图例x −t 图像物理意义：反映物体做直线运动的速度随时间变化的规律。

匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线，匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线； 图线上某点切线斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的速度大小（方向）。

纵轴截距表示t ＝0时刻的初始位置，横轴截距表示位置坐标为零的时刻。

v−t 图像物理意义：反映物体做直线运动的速度随时间变化的规律。

匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线，匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线； 图线上某点切线斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的加速度大小（方向）。

图像与时间轴围成的面积表示物体在该段时间内运动的位移。

若此面积在时间轴的上方（下方），则表示这段时间内的位移方向为正（为负）。

纵轴截距表示初速度，横轴截距表示速度为零的时刻。

a －t 图像物理意义：反映物体做直线运动的加速度随时间变化的规律。

包围面积的意义：图像和时间轴所围面积表示该段时间内速度的变化量。

图像解题的方法：确认横坐标、纵坐标对应的物理量；观察图像的走势，获取斜率、截距、面积、交点、转折点等信息，将物体的运动图像转化为物体的运动模型。

解题常用的两种方法：①函数斜率面积法：先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式，再根据函数表达式的斜率、截距的意义求出相应的问题，特别是解决对于不太熟悉的图像等要注意这种转化。

②函数数据代入法：先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式，再把图像中的特殊数据代入函数表达式进行计算。

运动图像专题练习(一) (附参考答案)1．如图所示的位移(x )－时间(t )图象和速度(v )－时间(t )图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）A ．甲车做直线运动，乙车做曲线运动B ．0～t 1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程C ．0～t 2时间内，丙、丁两车在t 2时刻相距最远D ．0～t 2时间内，丙、丁两车的平均速度相等2．某跳水运动员(可看做质点)参加跳板跳水比赛，t ＝0是其向上起跳瞬间，其速度与时间关系图象如图1－3－17所示，则（ ） A ．t 1时刻开始进入水面 B ．t 2时刻开始进入水面 C ．t 3时刻已浮出水面D ．0～t 2的时间内，运动员处于失重状态3．a 、b 两车在两条平行的直车道上同方向行驶，它们的v －t 图象如图1－3－20所示．在t ＝0时刻，两车间距离为d ；t ＝5 s 的时刻它们第一次相遇．关于两车之间的关系，下列说法正确的是（ ）A ．t ＝15 s 的时刻两车第二次相遇B ．t ＝20 s 的时刻两车第二次相遇C ．在5 s ～15 s 时间内，先是a 车在前，而后是b 车在前D ．在10 s ～15 s 时间内，两车间距离逐渐变大4．甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t ＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。

在描述两车运动的v －t 图中（如图2-3所示），直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0－20 s 的运动情况。

关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）A ．在0－10 s 内两车逐渐靠近B ．在10－20 s 内两车逐渐远离C ．在5－15 s 内两车的位移相等D ．在t ＝10 s 时两车在公路上相遇510 10 15 205t /sv /(m/s) b (乙)a (甲)图2-35．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m ，电梯静止时电流表示数为2I 0，若电流表的示数分别如图乙所示，则电梯运行的v-t 图可能是图丙中的（取电梯向上运动的方向为正方向）( )6．一只弹性小球从某高处由静止释放，与水平地面碰撞后反弹回头。

专题13运动图像的理解和运用运动图像的理解和运用是计算机视觉和图像处理领域的重要研究方向之一、它涉及到识别和理解运动的对象、运动的轨迹、运动的目标等内容。

运动图像的理解和运用在很多领域中都有广泛应用，如视频监控、运动分析、人机交互等。

运动图像的理解和运用是建立在图像序列的基础之上的。

图像序列由连续的图像帧组成，每一帧都是一个静止的图像。

通过对图像序列中的每一帧进行处理和分析，就可以得到运动图像的相关信息。

运动图像的理解和运用首先需要对图像序列进行预处理，包括去噪、图像增强、图像对齐等操作。

预处理的目标是将图像序列转换成一组清晰、准确的图像。

接下来，需要对预处理后的图像进行特征提取。

特征提取是运动图像理解和运用的关键步骤，它能够提取出图像中的关键信息，如轨迹、目标等。

常用的特征提取方法包括边缘检测、角点检测、光流法等。

在特征提取的基础上，可以进行运动目标的跟踪和识别。

运动目标跟踪是指在连续的图像帧中追踪一个或多个运动目标的位置和轨迹。

常用的运动目标跟踪方法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、相关滤波等。

运动目标识别是指在图像序列中对运动目标进行分类和识别。

常用的运动目标识别方法包括支持向量机、深度学习等。

除了运动目标的跟踪和识别，还可以进行更进一步的运动分析。

运动分析是指对运动目标进行更深入的研究和分析，如运动目标的速度、加速度、运动轨迹等。

运动分析可以通过对图像序列中的运动目标进行数学建模和计算来实现。

常用的运动分析方法包括轨迹分析、运动规划、运动控制等。

运动图像的理解和运用还可以应用于人机交互领域。

通过对人体运动的识别和分析，可以实现自然的人机交互，如手势识别、动作捕捉等。

这些技术在虚拟现实、增强现实等应用中发挥着重要的作用。

总之，运动图像的理解和运用是计算机视觉和图像处理领域的重要研究方向，具有广泛的应用前景。

通过对图像序列的预处理、特征提取、运动目标跟踪和识别、运动分析等方法，可以实现对运动图像的深入理解和有效应用。

运动图像专题教案初中教学目标：1. 让学生了解并认识运动图像，包括路程时间图像和速度时间图像。

2. 培养学生通过运动图像获取信息、分析问题和解决问题的能力。

3. 引导学生理解运动图像与实际运动情况的联系，提高学生的物理思维能力。

教学内容：1. 运动图像的基本概念和特点。

2. 路程时间图像和速度时间图像的识别与分析。

3. 运动图像在实际问题中的应用。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 教师通过展示一些实际运动场景的图片，引导学生思考如何用图像来表示物体的运动情况。

2. 学生分享自己的思考，教师总结并引入运动图像的概念。

二、基本概念和特点（15分钟）1. 教师介绍路程时间图像和速度时间图像的基本概念，解释它们的纵轴和横轴代表的含义。

2. 学生通过观察和分析一些示例图像，了解路程时间图像和速度时间图像的特点。

三、识别与分析（20分钟）1. 教师展示一些路程时间图像和速度时间图像，学生尝试识别图像的类型和特点。

2. 学生分组讨论，分析图像中的关键点和变化规律，教师进行指导和解答。

四、实际问题中的应用（15分钟）1. 教师提出一些实际问题，要求学生运用运动图像进行分析和解答。

2. 学生独立或分组进行问题分析和解答，教师进行指导和评价。

五、总结与反思（5分钟）1. 教师引导学生总结运动图像专题的主要内容和知识点。

2. 学生分享自己的学习心得和体会，提出自己在学习过程中遇到的问题和困难，教师进行解答和指导。

教学评价：1. 学生能够正确识别和分析路程时间图像和速度时间图像。

2. 学生能够运用运动图像解决实际问题，提高自己的物理思维能力。

3. 学生通过总结和反思，巩固所学知识，提高自己的学习效果。

教学资源：1. 运动图像的示例图像和实际问题。

2. 运动图像专题的相关练习题和答案。

教学建议：1. 在教学过程中，教师应注重引导学生通过观察和分析图像来获取信息，培养学生的信息获取能力。

2. 教师应鼓励学生积极参与讨论和问题解答，提高学生的思维能力和解决问题的能力。