高一物理图像往上走,物体就在爬坡吗?

我是高中物理刘老师，主要从事高中物理教学与高中阶段学习沟通。少说多记，先把关系聊回来。

看到一条向右上方延伸的图线，很容易顺着线条想象：物体正在爬坡。可如果横轴是时间、纵轴是位置，这样读图就把两种不同的信息混在了一起。要读懂它，先暂时放下“这条线像什么”，看清横纵轴各表示哪个物理量，再把图上的点和线翻译成运动过程。

本文只讨论沿一条直线运动的位置—时间图像。我们把地面作为参考，选定一个固定原点，规定向右为正方向，用 x 表示物体的位置，用 t 表示时间。这里的 x 表示沿这条直线的位置坐标，不是离地面的高度。

先把图上的一个点读成一句话

假设一个人在平直走廊里，从原点出发向右匀速走动：开始时在 0 米处，1 秒后到达 2 米处，2 秒后到达 4 米处。把时间画在横轴、位置画在纵轴，就得到（0 秒，0 米）、（1 秒，2 米）、（2 秒，4 米）三个点。由于他一直匀速运动，这一段图像是一条向右上方倾斜的直线。

其中（2 秒，4 米）这个点，可以完整地读成：“在第 2 秒末，他位于原点右侧 4 米处。”人走的是平路，图线却向上倾斜，因为纵坐标记录的位置数值在增加。读一个点，回答的是某个时刻物体在哪里。

位置—时间图像记录“何时在哪里”，图线的形状不能直接当作实际路线。

比较快慢，要看同样时间内位置变了多少

继续看刚才的运动。从 0 秒到 2 秒，位置由 0 米变为 4 米，位置变化量是 4 米，所用时间是 2 秒。因此，这段时间的平均速度为（4－0）÷（2－0）＝2 米/秒。由于这一段是匀速运动，整个过程的速度也都是 2 米/秒。

这个“位置变化量÷时间变化量”，就是图线上两点之间的斜率。如果另一个人同样从原点向右匀速走，2 秒只到达 2 米处，他的速度就是 1 米/秒；画在同一坐标系中，他的图线更平缓。两条线都向上，只说明两人都沿正方向运动，不能据此认为他们一样快。

在同一坐标系中，两条向上倾斜的直线，斜率越大，表示沿正方向运动得越快。

比较时，可以在两条图线上选取同样的时间区间，分别读出起点和终点的位置，再算位置的变化。不要沿着斜线量长度，也不要仅凭某个点画得更高就判断更快：点的高低表示位置，快慢要看位置怎样随时间改变。

若是两张刻度不同的图，就要读数计算，不能直接比较纸面上的倾斜角度。若图线是曲线，两个时刻之间算出的斜率给出这段时间的平均速度，不能据此说每一时刻的速度都相同。先确认图线及坐标条件，再使用结论，才不会把“更陡就更快”背成一句到处套用的话。

水平线和向下的线，也从位置变化来判断

图线变成水平线时，不同时刻对应的位置相同，位置变化量为零，说明这一段时间物体相对地面静止。这里容易混淆的是：实际路线是否水平，与位置—时间图线是否水平，是两个问题。前面的走廊例子，实际路线水平，运动图线却是倾斜的。

如果图线随时间向下倾斜，就沿横轴从左往右读两个时刻的位置。例如 1 秒内，位置从原点右侧 4 米变成右侧 2 米，位置变化量为－2 米，平均速度为－2 米/秒。负号说明这段位移沿我们规定的负方向，也就是向左；若这一段图线是直线，物体就是以 2 米/秒的速度大小匀速向左运动。它并不表示物体在下坡。

做这类读图题，可以先检查自己能否把一个点读成“什么时刻、什么位置”，再用两个点判断位置改变了多少、用了多久。位置、方向和快慢，都要从坐标所代表的量出发。这样，图线就能被还原成具体的运动信息，不必靠猜它像哪一段路。