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第一章 运动的描述
2 第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量
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。
02
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。
01
会用打上点的纸带计算物体运动的位移和时间。
03
重点
重难点
位移—时间图像
01
一辆汽车沿平直公路行驶，汽车各个时刻的位置坐标列表如下。
时刻t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位置x/m 0 100 200 300 400
如图，以时刻t为横轴，以位置x为纵轴，建立直角坐标系，试结合表中汽车的时刻、位置信息在坐标系中描点，并用平滑的曲线连接起来。
1.位置—时间图像
2.位移—时间图像(x-t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。
反映物体在任意时刻的位置
将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。
反映物体不同时间内的位移
位置-时间图像 和 位移-时间图像
如图为甲、乙两物体的位移随时间变化的图像。
(1)甲、乙两物体是不是同时出发？是不是同一位置出发？出发点的位置坐标是多少？
答案　不是同时出发，甲在t=0时刻出发，乙在t=5 s时刻出发；不是同一位置出发，甲从x=15 m处出发，乙从坐标原点处出发。
(2)甲、乙两个物体在0~10 s内位移大小各为多少？
答案　甲位移大小Δx甲=20 m-15 m=5 m，
乙位移大小Δx乙=20 m。
(3)两图线的交点表示什么？
答案　t=10 s时刻，甲、乙的位置相同，即两物体相遇。
描述直线运动中位移随时间的变化规律，不是质点的运动轨迹。
x-t 图像
1.两图线的交点：
表示两物体在对应时刻的位置相同，即相遇。
2.截距：
纵截距，表示开始计时时物体的初始位置坐标。
横截距，表示出发时刻。
3.位移—时间图像：
1.(来自教材改编)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　　 m；
(2)汽车在　　　　时间内没有行驶；
(3)汽车在　　　　　　　　　时间内驶离
出发点，在　　　　时间内驶向出发点；
(4)汽车前50 s内的路程为　　 m，位移为　　 m。
30
10~20 s
0~10 s，40~50 s
20~40 s
75
-15
2.(多选)(来自教材改编)小李讲了龟兔沿直线赛道赛跑的故事，故事中兔子和乌龟运动的x-t图像如图所示。下列判断正确的是
A.故事中的兔子和乌龟是在同一地点出发
B.故事中的兔子和乌龟同时出发
C.兔子和乌龟在比赛途中相遇过1次
D.乌龟先通过预定位移到达终点
√
√
故事中的兔子和乌龟是在同一地点出发的，但不是同时出发，兔子出发较晚，故A正确，B错误；
由x-t图像可知，两条图线有两个交点，可知兔子和乌龟在比赛途中相遇两次，故C错误；
由图像可知，乌龟先通过预定位移到达终点，故D正确。
位移和时间的测量
02
实验室中常用打点计时器来记录位移和时间
1.电磁打点计时器
工作电压：约8 V交流电
当电源频率是50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一次点。
2.电火花计时器
工作电压：220 V交流电
当电源频率是50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一次点。
3.打点计时器使用步骤
(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。
(1)了解打点计时器的构造，然后固定好它。
(2)安装纸带。
(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。
(1)电火花计时器的工作电压为220 V的直流电压。(　　)
(2)打点计时器使用时均要先启动电源，后拉动纸带。(　　)
×
√
3.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。按照你对实验的理解，在空白处填上适当内容，按实际操作的合理顺序，将各步骤字母代号按顺序写在空白处。
A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压　　 (选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。
B.把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过　 　，并压 下面。
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离x。
D.切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，电源频率是50 Hz，则这段纸带记录的时间t=　 　 。
E.打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。
实验步骤的合理顺序是　　　　 。
交流
限位孔
复写纸
0.02(n-1) s
BAEDC
4.(1)电磁打点计时器使用的电源是　　　　　(填“交流8 V”或“交流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、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。
交流8 V
0.10 s
3.15
6.15
1.打点计时器计算时间
2.利用刻度尺测距离
一定要明确是实际打的点还是所选取的计数点。
注意估读到最小刻度的下一位。
注意事项
位移-时间图像
位移和时间的测量
位移和时间的测量
两图线的交点表相遇
利用刻度尺测距离，注意估读。
位移-时间图像
纵截距表初始位置坐标；横截距表出发时刻。
描述直线运动中位移随时间的变化规律
打点计时器计算时间，一定要明确点的含义。

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