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(共30张PPT)
第一章 运动的描述
3
时间　位移(二)
2
了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.
3
会用打上点的纸带计算物体运动的位移和时间.
1
知道x－t图像的物理意义，并能根据x－t图像描述物体的位置和位移.
重点
重点
重点
位移—时间图像
观察与思考
在平直的公路旁每隔100 m竖立着记号标志.一观察者坐在汽车上研究汽车的运动情况.当汽车经过Ⅰ号标志时按下秒表，观察者做出了如下记录：
标志号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
时刻t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位置x/m 0 100 200 300 400
(1)分析表格数据，说明汽车运动的规律；
位移随时间的增加而增加，在误差允许范围内，相等的时间(每5 s)内汽车的位移是相等的(100 m).
(2)分别在一维坐标系中和时间轴上表示汽车经过Ⅰ～Ⅴ标志时的位置和时刻；
x/m
100
0
200
300
400
t/s
0
5
10
15
20
观察与思考
①以时刻t为横轴，以位置坐标x为纵轴，建立平面直角坐标系；
②将小车的时刻、位置信息描点；
③用平滑的曲线尽可能地把绝大部分点连接起来(如图)
(3)如何用更加简洁的方式描述这辆汽车的运动？
作图步骤
x/m
100
0
200
300
400
t/s
0
5
10
15
20
观察与思考
图像
一维坐标系+时间轴
(1)位置－时间图像：在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x为纵轴，其上的图线就是位置－时间图像，是反映物体在任意时刻的位置的图像.
(2)位移－时间图像(x－t图像)：将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等
(x＝Δx)，位置－时间图像就成为位移－时间图像，是反映物体在不同时间内的位移的图像.
位移－时间图像
1.a、b两物体都在做匀速直线运动，它们运动的位置、时刻信息如下：
思考与讨论
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两物体向x轴正方向还是x轴负方向运动？
由于随着时间的推移，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)作出a、b两物体的x－t图像.
t/s
1
2
3
4
5
6
x/m
-1
-2
0
1
2
3
4
5
(3)描述图中A、B两点的物理意义以及4~6s内两物体的位移.
A(4,2)
B
物体在第时，处在处；
B.两物体时刻在原点正方向相遇.
第—第间，发生了1m的位移(正方向）
第—第间，发生了2m的位移(负方向）
2.(1)从x－t图像中我们能获取哪些信息？
①任一时刻所对应的位置
②任意一段时间内的位移，包括位移的大小和方向
③运动方向
④运动的初始时刻和起始位置
(2)物体的位移－时间图像是物体的运动轨迹吗？
物体的x－t图像表示的是物体的位移随时间变化的规律，而不是物体的运动轨迹
1.(课本第18页第5题改编)一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移.如图近似描写了汽车在0时刻到50 s这段时间的x－t图像.通过分析回答以下问题.
(1)汽车最远位置距离出发点为多少米？
答案　由图像得，汽车最远位置距离出发点为30 m.
(2)汽车在哪段时间没有行驶？
答案　汽车在10～20 s时间段内位置没有发生变化，停在离出发点正方向30 m位置处.
(3)汽车在哪段时间驶离出发点，在哪段时间驶向出发点？
答案　0～10 s沿正方向驶离出发点，20～40 s驶向出发点；
40～50 s沿负方向驶离出发点.
(4)汽车前50 s内的路程和位移分别是多少？
答案　路程为75 m，位移为－15 m.
2.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同，出发时刻不同
B.甲、乙两物体同时出发，出发点不同
C.甲、乙两物体同向运动
D.甲、乙两物体在t2时刻相遇
√
位移和时间的测量
观察与思考
生活中我们可以采用什么方法测量物体的位移和时间？
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，从而推断出它在某段时间内的位移.例如：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.
位置的测量
时间的测量
实验室常用计时仪器:秒表、打点计时器
实验室获取物体位置随时间的变化关系
打点计时器+纸带
模拟打点计时器（做一做）
两位同学合作，一位同学拉着纸带往前走，另一位同学拿一支笔上下移动，每隔一秒在纸带上点一个点，最终笔在纸带上留下的点迹就能够反映出纸带的运动。
观察与思考
1.认识打点计时器
工作电压：8 V交变电源；频率为50 Hz时，它每隔0.02s打一次点.
工作原理：接通交变电源后，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.
(1)电磁打点计时器
1.认识打点计时器
(2)电火花计时器
工作电压：220 V交变电源；频率为50 Hz时，它每隔0.02s打一次点
工作原理：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.
电火花计时器
2.练习使用打点计时器（以电火花为例）
操作步骤：
(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.
(5)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x.
(6)设计表格，用来记录时间及位移，并将测量结果填入表格中.
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，打点之后应立即关闭电源.
(3)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(或间隔4个点)取一个计数点，若电源频率为50 Hz，此时两计数点间的时间间隔T＝0.1 s.
(4)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到起始点之间的距离.
如果一个纸带上打的点先密后疏，说明什么？
思考与讨论
说明纸带运动得越来越快
3.(多选)(2022·丽江市玉龙县第一中学高一阶段练习)有关实验器材的操作使用，下列说法正确的是
A.电磁打点计时器要接在8 V交变电源上
B.电火花计时器要接在8 V交变电源上
C.打点计时器要固定好，在使用时不允许松动
D.不管是电火花计时器还是电磁打点计时器，使用时均要先接通电源，
后拉动纸带
√
√
√
4.(2021·沅陵县第一中学高一阶段练习)(1)如图所示是电火花计时器的示意图.工作时使用 V 电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔 s打一次点.其工作时的基本步骤如下：
A.当纸带完全通过电火花计时器后，及时
关闭电源
B.将电火花计时器电源插头插入相应的电源
插座
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过
D.接通开关，听到放电声，稳定后拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是 .(按顺序填写步骤编号)
220
交变
0.02
CBDA
电火花计时器工作时使用220 V交变电源；当电源的频率是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点.使用时，先将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器，然后将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座，再接通开关，听到放电声，稳定后拖动纸带运动，当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电源.故正确的顺序是CBDA.
(2)如图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以判定纸带的运动情况是 (选填“越来越慢”或“越来越快”).若所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时 s.
越来越快
0.26
点迹左密右疏，在相同时间内通过的距离越来越大，说明纸带运动越来越快.
若所用电源的频率为50 Hz，则每隔0.02 s打一个点，从打下A点到打下B点共14个点迹，共13个打点间隔，所以历时t＝13×0.02 s＝0.26 s.
5.(1)电磁打点计时器使用的电源是 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、D、E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.
8
交变
0.1 s
3.15
6.15
一、用数学来表达物理
时间轴、一维坐标系 位移-时间图像
二、用实验来研究物理
用打点计时器研究物体运动
分类：电磁打点计时器、电火花打点计时器
数据处理：估读、计时点、计数点...
1.任一时刻所对应的位置
2.任一段时间内的位移，包括位移的大小
和方向
3.运动方向
4.运动的初始时刻和起始位置
-10
-20
操作：先接通电源，后拉动纸带...

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