跟順哥學物理 第九講
我們經常看到大學實驗室裡或者電影中出現這樣一幕：超級專家利用電腦上出現的波形圖，來監測即將要發生的事件，他不斷輸入指令，控制遠端設備，讓人看了感覺很酷。
其實，在物理學中，會使用圖像來分析物體運動的規律是我們的基本功。
前幾節課我們學習了基本的物體運動的速度、加速度和位移等物理量，接下來我們用圖像法分析一下他們之間的聯繫和圖像規律。
第一、速度時間圖像
（1）如果物體按照一定的速度運動，如果速度是恆定的，隨著時間段 變化，速度還是原來的速度，那麼可以做出一個速度和時間的圖像，如下圖
它是怎麼來的 呢？
圖像的形成，其實是由一系列的點，也可以說是無限多的點串聯而成的，這就是圖像形成的原理。在教材和本講義中，我們只畫了幾點而已，它應該是無限個點組成的一條直線，我們為了簡便，只畫了少數的幾個點。這些點表示什麼意思呢？我們分別取幾個點：
在時間為1s時，對應的速度是1m/s；
在時間為1.1s時，對應的速度是1m/s；
在時間為1.2s時，對應的速度是1m/s；
在時間為1.5s時，對應的速度是1m/s；
在時間為2s時，對應的速度是1m/s；
在時間為2.2s時，對應的速度是1m/s；
在時間為2.5s時，對應的速度是1m/s；
在時間為3.1s時，對應的速度是1m/s；
在時間為4.1s時，對應的速度是1m/s；
取更密集的時間點所對應的速度值，也是1m/s-------
如果我們要得到完整的線，就要無限制的細分時間點，無窮小的分下去，把所有時間點包含到這個線段裡，就會構成一條連續的線段。但在圖上，我們無法取到所有的點，只能做個示例。
把這些時間所對應的速度值用線連接起來，就構成一條直線，如圖所示，
這條直線就是圖像的速度圖像，它表示了速度在不同的時間點都是1m/s，從而得出，該物體是勻速運動。
（2）如果物體運動的速度不是恆定的，而是變化的，在不同時刻，速度大小不一樣，或許得到如下圖像
它是怎麼得到的呢？
還是老辦法，我們分別取幾個點：
在時間為1s時，對應的速度是2m/s；
在時間為1.5s時，對應的速度是2.1m/s；
在時間為2s時，對應的速度是2.5m/s；
在時間為2.5s時，對應的速度是2.4m/s；
在時間為3s時，對應的速度是3m/s；
在時間為4s時，對應的速度是3.8m/s；
在時間為5s時，對應的速度是4m/s；
取更密集的時間點所對應的速度值，我們得到不同大小的速度值-------
把所有的時間點上對應的速度值取完之後，把這些時間所對應的速度值用線連接起來，就構成一段不規則的線。這條線是變速運動。如下圖
這條曲線表示了不同時刻，物體的速度大小不一樣，說明它是一個變速運動，而且變速的很不規範，為什麼說是變速運動而不是加速運動或減速運動呢？
因為從圖像中可以看出，它的速度不是線性變化的，有時候是增加的，有時候是不變的，我們就不能說它是加速的，因為正加速運動的物體，速度是一直增大的。所以它就是一個變速運動，至於怎麼變速的，從這條線來看，它比較複雜，這裡不再贅述，等你們到了大學再繼續自學吧。
第二，位移時間圖像
物體位移隨時間的變化而變化的關係，同上述方法一樣，位移時間圖像的產生，也是取無限多的點連接而成的。不過在不同時刻，對應的量是位移，而不是速度了。如下圖
還是分別取幾個點：
在時間為1s時，對應的速度是1m；
在時間為1.5s時，對應的速度是1.5m；
在時間為2s時，對應的速度是2m；
在時間為2.5s時，對應的速度是2.5m；
在時間為3s時，對應的速度是3m；
在時間為4s時，對應的速度是4m；
在時間為5s時，對應的速度是5m；
上圖表示，隨著時間的變化，物體位移線性變化，即位移的變化是直線，表明物體是向同一個方向運動，且距離一直增加。
這是一個簡單的運動範例，物體作勻速運動。
請大家猜猜下圖的物體是做什麼運動？
忍住，別往下看，自己想一想。
隨著時間的變化，物體的位移沒有增加，一直保持為2m,什麼意思呢？
位移沒有變為什麼還是2.
因為在這個圖像裡，物體確實沒有運動，一直處於精緻的狀態。既然從開始就處於靜止的狀態，位移怎麼變成的2，為什麼不是0呢？
問得好。在這個圖像裡，位移從開始就是2，是我們在選取坐標的時候決定的，你把物體的原始位置定位在了2m處，也就是把坐標系的原點定位在離物體2m處，這樣物體從一開始在坐標系上就是2，隨著時間的推移，坐標系中還是一條與時間平行的直線。從而得到物體一直處於靜止狀態的結論。
在物理學分析中，我們總會遇到很多的圖像題，同樣在數學中也會遇到，在大學裡將會學到跟多，因為圖像能用最簡潔的方法，表示複雜的數據，同時顯示事物的發展趨勢。我們必須要學會 這種非常實用的技巧，通過簡單的分析就能發現其中隱含的數據信息，把握其中的規律，就能很容易獲得高分。
雖然剛開始學習實用圖像時會遇到點困難，但你們還是要堅持實用圖像來分析物體計算，它無非就兩個物理量，縱軸和橫軸，加以練習，相信大家會掌握的。
跟順哥學物理 期待您的參與