在路程-时间图上,梯度就是速度。水平线表示物体静止,往下倾斜的线表示它正在返回。
这一课是SPM数学运动图像一章的开头。接着是读速度-时间图这一课。
怎样从线条读出速度?
在笔直的一段上取两点。用路程的变化除以时间的变化。
速度 = (路程₂ − 路程₁) ÷ (时间₂ − 时间₁)。线越陡,速度越快。
例子:骑脚车去公园
Aina骑脚车从家去公园再回来。图表示离家的路程(km)和时间(分钟):
| 阶段 | 点 | 发生的事 |
|---|---|---|
| A | (0, 0)到(20, 5) | 骑离家 |
| B | (20, 5)到(30, 5) | 离家的路程维持在5 km |
| C | (30, 5)到(60, 0) | 回家 |
阶段A。 速度 = 5 ÷ 20 = 每分钟0.25 km。乘以60,得15 km/h。
阶段B。 线是水平的,离家的路程没有变。Aina在休息,速度是0。
阶段C。 30分钟内路程减少5 km,所以速度是5 ÷ 30 = 每分钟1/6 km,也就是10 km/h。线往下倾斜,是因为她在回家,但速度本身是正数。
Aina一共骑了5 + 5 = 10 km,虽然她最后回到了家,离家的距离是0。
会丢分的错误
常见的失误,是把水平线读成“匀速前进”。在路程-时间图上,匀速是一条倾斜的直线,水平线表示静止。
| 错误做法 | 正确做法 | |
|---|---|---|
| 阶段B | 匀速移动 | 静止,速度0 |
| 阶段C的速度 | −10 km/h | 10 km/h,朝家的方向 |
| 总路程 | 0 km | 10 km |
对每一段都问自己两个问题:路程有没有在变?往哪个方向变?
自我检测
一辆货车从仓库出发。图上的点是(0, 0)、(2, 80)、(2.5, 80)和(4, 155),时间单位是小时,路程单位是km。求每一阶段的速度,以及整段行程的平均速度。
Answer
阶段1,从(0, 0)到(2, 80):80 ÷ 2 = 40 km/h。
阶段2,从(2, 80)到(2.5, 80):路程不变,货车停着。
阶段3,从(2.5, 80)到(4, 155):75 ÷ 1.5 = 50 km/h。
平均速度 = 155 ÷ 4 = 38.75 km/h。停下来的时间已包含在这4小时里。
接下来学什么?
继续学读速度-时间图,那里同样要看梯度,意思却不一样了。可以用图像证据与公平比较实验室 (英文)比较线条的形状,并把错误记进错题记录与试卷错误复盘。
如果想让老师检查你的读图,可以了解线上一对一数学补习。