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1.2时间 位移 位移－时间图像和测量
第1章
第2课时
目 录
CONTENTS
位移－时间图像
01
位移和时间的测量
02
01
位移-时间(x-t)图象
a、b两物体都在做单向直线运动，它们运动的位置、时刻信息如右：
导学探究
时刻 位置　　　　 0 2 s 4 s 6 s
a物体的位置xa 0 1 m 2 m 3 m
b物体的位置xb 4 m 2 m 0 －2 m
(1)a、b两物体沿x轴正方向还是x轴负方向运动？
答案　随着时间的推移，a的位置坐标在增大，说明a正沿x轴正方向运动，b的位置坐标在减小，说明b正沿x轴负方向运动.
(2)以时刻t为横轴，以位置坐标x为纵轴，建立直角坐标系，在坐标系中将a、b两物体的时刻、位置信息描点，并按照各点排列趋势用平滑的曲线(直线)连接起来.
答案　
导学探究
A
B
C
物体在t1时刻对应x1位置
物体在t2时刻对应x2位置
物体在t1-t2时间间隔内对应位移=x2-x1
物体的x-t图像
O
x
t
t1
t2
x1
x2
x
1.位置－时间图像：反映物体在每一时刻的位置的图像.在直角坐标系中选 为横轴，选 为纵轴，其上的图线就是位置－时间图像.
2.位移－时间图像(x－t图像)：反映物体在不同时间内的位移的图像.将物体运动的 选作位置坐标原点O，则位置与 相等(x＝Δx)，位置－时间图像就成为位移－时间图像.
时刻t
位置x
初始位置
位移大小
图象是一条倾斜的直线表示什么运动？
图象是一条水平的直线表示什么运动？
图象是一条曲线表示什么运动？
匀速直线运动
静止
变速直线运动
特别提醒：
x-t图象只能用来描述直线运动；
x-t图象描述的是位移x随时间t变化的情况，不是物体运动的轨迹，因此x-t图象为曲线时，并不表示物体做曲线运动，而是变速直线运动．
思考：
1.x－t图像的物理意义：x－t图像反映了物体的位移随时间的变化关系，图像上的某一点表示物体在某时刻所处的位置.
2.由x－t图像可求：
(1)任一时刻所对应的位置；
(2)任意一段时间内的位移；
(3)发生一段位移所用的时间.
知识深化
　一质点沿直线运动，其运动的x－t图像如图所示，则：
例1
(1)质点在_____时间内离出发点越来越远；质点在_____时间内离出发点越来越近；质点在____时间内没有运动.
A.0～20 s B.20～30 s
C.30～40 s D.40～50 s
AC
D
B
(2)质点离出发点的最远距离是____ m.
50
(3)质点在10 s时距离出发点_____ m，质点在_____ s时回到出发点。
50
10
1.(多选)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x0
B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C.甲、乙两物体同向运动
D.甲、乙两物体在t2时刻相遇
√
√
√
2.一物体做直线运动，其位移－时间图像如图所示，设向右为正方向，则在前6 s内
A.物体先向左运动，2 s后开始向右运动
B.在t＝2 s时物体距出发点最远
C.前2 s内物体位于出发点的左方，后4 s
内位于出发点的右方
D.在t＝4 s时物体距出发点最远
√
3.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的x－t图像如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图像中可以看出
A.甲、乙同时出发
B.乙比甲先出发
C.甲开始运动时，乙在甲前面x0处
D.甲在中途停了一会儿，但最后还是追上了乙
√
√
√
02
位移和时间的测量
生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在一段时间内的位移。
用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
频闪照相
1、打点计时器的分类
供高中学生实验用的打点计时器：电磁打点计时器和电火花打点计时器。
电磁打点计时器
电火花打点计时器
（2）原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
电磁打点计时器
（1）工作电压：4 ~ 6 V交流电源
（3）打点计时器的作用：打点计时器是一种使用 电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔 打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的 。这就为研究物体的运动提供了可能。
交流
0.02 s
位移
电火花计时器
（1）工作电压：____V交流电源；
220
（2）原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
电火花打点计时器
两种打点计时器的比较：
电磁打点计时器 电火花打点计时器
电源 交流电 交流电
工作电压 10V以内（通常用8V） 220V
工作频率 50Hz 打点周期 0.02s 记录信息 位移、时间
2.实验操作:
练习使用打点计时器
1.了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
2.安装纸带。
3.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。
4.取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点），往后数出若干个点。例如数出n个点，算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t。
打点的数目 时间/s 测量的距离 位移/cm
5 0.1 OA
10 0.2 OB
15 0.3 OC
20 0.4 OD
25 0.5 OE
注意：作为纸带的起始点O点，不计为打点的数目。
3.15
12.38
27.87
49.60
77.50
5.用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。填入表格中。
单位：cm
注意事项
(1)打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带.
(2)打点计时器不能连续工作太长时间，打完点之后应立即关闭电源.
(3)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕，即统一测量出各个计数点与起始点之间的距离.
(4)为减小实验误差，1、2、3、4…不一定是连续的计时点，可以每5个点(中间隔4个点)取一个计数点，此时两计数点间的时间间隔T＝0.1 s.
1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示。
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，用线段来表示，简称时间。
3．路程是物体运动轨迹的长度。
4．位移由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
5. 矢量在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
6. 标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。
7.打点计时器的原理以及使用。
课堂小结
　(1)打点计时器是记录做直线运动物体的______和______的仪器.电火花计时器是其中的一种，其工作电压是________，电火花计时器靠电火花和墨粉打点，当交变电源的频率为50 Hz时，它每隔_____ s打一次点.
例2
时间
位移
220 V
0.02
(2)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是______.
A.把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸盘套在纸盘轴上，让纸带穿过
限位孔
B.把打点计时器与8 V低压交变电源相连
C.用手水平拉动纸带，然后启动电源
D.关闭电源，取下纸带，用刻度尺测量某计数点与计时起点的距离x0，
并算出时间t
BC
　(1)电磁打点计时器使用的电源是__________(填“交变8 V”或“交变220 V”)电源，电源频率为50 Hz时，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为______ .
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C…五个点进行研究，这五个点和刻度尺标度对应的位置如图所示.
可求出A、C间的距离为________ cm，C、E间的距离为_____ cm.
交变8 V
0.1 s
3.15
6.15
例3
4.下列关于打点计时器的说法正确的是
A.打点计时器使用低压直流电源
B.电火花计时器使用8 V交变电源
C.使用电磁打点计时器打出的纸带相邻的两个点的时间间隔为0.02 s(电
源频率为50 Hz)
D.使用电火花计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.01 s(电源频
率为50 Hz)
√
5.(多选)在“练习使用打点计时器”的实验中，若打点周期为0.02 s，下列说法正确的是
A.先接通电源，后拉动纸带
B.必须从第一个点开始选取整条纸带
C.根据情况选取点迹清晰的部分纸带
D.连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02 s
√
√
√

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