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(共43张PPT)
第2课时　位移—时间图像　位移和时间的测量
1.理解位移—时间图像的物理意义，能根据图像分析物体在一段时间内的位移。
2.了解打点计时器的基本结构和工作原理，会使用打点计时器记录物体运动的位移和时间。知道如实记录原始数据的重要性。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　位移和时间的测量
知识点一　位移—时间图像
知识点一　位移—时间图像
1.位置—时间图像：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，通过它能直观地看出物体在任意时刻的位置。
2.位移—时间图像(x-t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，x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
时刻t
位置x
初始位置
位移大小
3.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______。
4.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。
5.x-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。
位置
【思考】
如图所示为甲、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
(2)甲、乙两个物体在0~10 s内位移各为多少
(3)两图线的交点表示什么
提示　(1)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，甲从x=15 m处出发，乙从坐标原点处出发。
(2)甲的位移大小Δx甲=20 m-15 m=5 m，乙的位移大小Δx乙=20 m。
(3)t=10 s时刻，甲、乙的位置相同，即两物体相遇。
B
例1 (教材P342T改编)如图所示是某物体做直线运动的x-t图像，在A→B→C→D→E过程中，下列描述正确的是(　　)
A.A→B过程，物体运动了5 m
B.B→C过程，物体静止在5 m的位置
C.A→D过程，物体运动的位移与路程都为3 m
D.A→E过程，物体的位移为8 m
解析　由题图可知A→B过程，物体运动了2 m，A错误;B→C过程，物体位置未发生改变，可知物体静止在5 m的位置，B正确;A→D过程，物体反向运动，位移为-3 m，路程为(2+5)m=7 m，C错误;A→E过程，物体的位移为(-5-3)m=-8 m，D错误。
总结提升　对位移—时间图像的四点说明
纵轴截距 表示初始时刻离坐标原点的距离
横轴截距 表示物体位移为零的时刻
图像的 交点 两图线的交点表示两物体同时处在同一位置(即相遇)
图像的 斜率 斜率的大小表示物体运动的快慢，斜率越大，运动的越快;斜率越小，运动的越慢。斜率的正负，表示物体运动的方向，斜率为正，表示物体向正方向运动;斜率为负，表示物体向负方向运动
ABD
训练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
解析　甲物体在t=0时刻出发，其运动方向与规定的正方向相反，出发点距原点的距离为x0，乙物体在t1时刻从原点出发，其运动方向沿规定的正方向，两物体运动方向相反，故A、B正确，C错误;甲、乙两物体在t2时刻处于同一位置，即相遇，故D正确。
知识点二　位移和时间的测量
1.两种打点计时器(如图所示)
(1)电磁打点计时器
使用______电源的______仪器;工作电压约为___ V，当电源频率是50 Hz时，每隔__________打一次点。
(2)电火花计时器
使用220 V交流电源，当电源频率是50 Hz时打点周期是_________。
交流
计时
8
0.02 s
0.02 s
2.时间的测量
从能够看清的某个点开始(起始点)，往后数出若干个点，数出时间间隔个数n，则这段时间t=_________ s。
3.位移的测量
用_________测量纸带上两个点之间的距离，即为相应时间间隔内物体的位移大小。
0.02n
刻度尺
4.实验操作
(1)了解打点计时器的构造，把打点计时器固定在桌子上并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。
(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接8 V低压交流电源，电火花计时器接220 V交流电源)。
(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。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。
5.注意事项
(1)打点前，应使物体停在______打点计时器的位置。
(2)打点时，应先____________，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。
(3)打点计时器不能连续工作太长时间，打完点之后应立即______电源。
(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。
(5)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。
靠近
接通电源
关闭
思考判断
×
√
(1)电火花计时器的工作电压为220 V的直流电。( )
(2)打点计时器使用时均要先接通电源，后拉动纸带。( )
(3)若电源频率为50 Hz，每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间时间间隔为0.08 s。( )
×
例2 (1)电磁打点计时器使用的电源是___________________________(选填“交流8 V”或“交流220 V”)电源，实验室使用我国民用电(频率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。
答案　(1)交流8 V　0.1 s　(2)3.15　6.15
训练2 (2025·浙江湖州月考)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
(1)如图甲、乙是两种打点计时器，电源频率为50 Hz，下列说法正确的是____________。
A.甲为电磁打点计时器，乙为电火花计时器
B.甲使用电源为220 V直流电，乙使用8 V直流电
C.甲的打点间隔为0.02 s，乙的打点间隔也为0.02 s
答案　C　
解析　甲为电火花计时器，甲使用电源为220 V交流电;乙为电磁打点计时器，乙使用8 V交流电，故A、B错误;电源频率为50 Hz，根据T== s=0.02 s，可知甲的打点间隔为0.02 s，乙的打点间隔也为0.02 s，故C正确。
(2)练习使用打点计时器，基本步骤如下：
A.当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
C.用手拖动纸带运动
D.接通打点计时器开关
上述步骤正确的顺序是_________(按顺序填写字母)。
答案　BDCA
解析　练习使用打点计时器，将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器，先接通打点计时器开关，然后用手拖动纸带运动，当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关。故上述步骤正确的顺序是BDCA。
随堂对点自测
2
1.(位移—时间图像)沿同一直线运动的A、B两物体，相对同一参考系的x-t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)
D
A.前5 s内A、B的位移均为10 m
B.两物体由同一位置开始运动，物体A比B迟3 s才开始运动
C.在前5 s内两物体的位移相同，5 s末A、B相遇
D.从3 s末开始，两物体运动方向相同，且A比B运动得快
解析　5 s末物体A、B到达同一位置，两者相遇，但在前5 s内，A的位移为10 m，B的位移为5 m，A、C错误;A从坐标原点处出发，而B从x=5 m处出发，A在B运动3 s后开始运动，B错误;在x-t图像中图线的倾斜程度表示运动的快慢，从3 s末开始，两物体均沿正方向运动，A的倾斜程度比B的倾斜程度大，说明A比B运动得快，D正确。
2.(练习使用打点计时器)练习使用打点计时器的实验中：
(1)打点计时器接____________(选填“交流”或“直流”)电源，当频率是50 Hz时，打点计时器每隔____________打一个点。
(2)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是____________。
A.时间间隔　B.位移　C.位置　D.时刻
(3)关于打点计时器的使用说法正确的是____________。
A.电磁打点计时器使用的是8 V以下的直流电源
B.在记录物体位移时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密，说明物体运动得越快
答案　(1)交流　0.02 s　(2)A　(3)C
解析　(1)打点计时器使用交流电源，当频率为50 Hz时，打点周期为0.02 s。
(2)根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是时间间隔，而位移需要通过刻度尺进行测量，物体的位置用照像的方法记录，物体运动的时刻用钟表记录。故选A。
(3)电磁打点计时器使用的是8 V以下的交流电源，故A错误;在记录物体位移时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，故B错误;根据T=，使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确;纸带上打的点越密，说明相同时间内位移较小，则物体运动得越慢，故D错误。
课后巩固训练
3
基础对点练
题组一　位移—时间图像
1.(多选)物体甲、乙的x-t图像如图所示，由图可知(　 　)
ACD
A.从10 s后，两物体运动方向相同
B.两物体由同一位置开始运动
C.乙比甲迟10 s开始运动
D.25 s末甲、乙相遇
解析　从10 s后，两物体都向正方向运动，选项A正确;甲物体从距原点20 m处开始运动，乙从原点开始运动，选项B错误;甲从开始计时起运动，乙从10 s末开始运动，选项C正确;25 s末甲、乙都位于距原点30 m处，甲、乙相遇，选项D正确。
2.(多选) (2025·四川成都月考)如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t图像。对相应的线段所表示汽车的运动，下列说法正确的是(　　)
AC
A.AB段表示静止
B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C.CD段运动方向和BC段运动方向相反
D.CD段的运动时间不等于BC段的运动时间
解析　AB段汽车位置不变，汽车静止，故A正确;BC段发生的位移为xBC=12 m-4 m=8 m，CD段发生的位移为xCD=0-12 m=-12 m，BC段发生的位移小于CD段发生的位移，故B错误;BC段运动方向沿正方向，CD段运动方向沿负方向，CD段运动方向和BC段运动方向相反，故C正确;CD段的运动时间等于BC段的运动时间，都为2 s，故D错误。
3.(多选)某物体的x-t图像如图所示，下列判断正确的是(　　)
AC
A.物体在一条直线上做往返运动
B.物体运动轨迹与图中折线相同
C.物体在第1 s末、第3 s末、第5 s末、第7 s末的位置距离出发点一样远
D.物体在第1 s末、第3 s末、第5 s末、第7 s末又回到出发点
解析　由题图可知，物体在一条直线上做往返运动，物体在第1 s末、第3 s末、第5 s末、第7 s末的位置距离出发点一样远，均为x0，故A、C正确。
4. (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(　 　)
ACD
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
解析　在题图所示的x-t图像中，图线与纵轴的交点表示物体出发时离原点的位移。当直线与t轴平行时，物体位置没有变化，故处于静止状态，两直线的交点表示两物体处在同一位置，即在这一时刻两物体相遇，故A、C、D正确。
题组二　位移和时间的测量
5.打点计时器是一种常用的实验仪器，它使用的电源及其直接测量的物理量分别是(　　)
A.直流电、位移 B.直流电、时间
C.交流电、位移 D.交流电、时间
解析　打点计时器是一种计时仪器，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，其电源频率为50 Hz，它们是每隔0.02 s打一个点，则它直接测量的物理量是时间，故D正确。
D
6.在使用打点计时器的实验中，下列关于计数点间的时间间隔的说法正确的是(　　)
A
A.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
B.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
C.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
D.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
解析　如图所示，图中的计数点的取法既是每隔4个点取一个计数点，也是每5个点取一个计数点;从图中可以数出相邻的计数点间有5个时间间隔，而打点计时器每隔0.02 s打一个点，所以两计数点间的时间间隔为0.1 s，故A正确，B错误;同理可得每隔5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12 s，故C、D错误。
综合提升练
7.如图所示为某质点做直线运动的x-t图像，由图像可知(　　)
D
A.质点一直处于运动状态
B.质点第3 s内的位移是2 m
C.此图像表示了质点运动的轨迹
D.质点前2 s内的位移是2 m
解析　由题图图线知质点在0~2 s及4~6 s内做匀速直线运动，在2~4 s及6~8 s内处于静止状态，则第3 s内质点的位移是0，选项A、B错误;x-t图像描述的是物体位移与时间的关系，则题图不能表示质点运动的轨迹，选项C错误;质点前2 s内的位移是2 m，选项D正确。
D
8.如图所示为甲、乙两物体运动的位移—时间图像。在0~30 s内(　　)
A.甲做曲线运动，乙做直线运动
B.两物体运动路程均为20 m
C.乙物体运动位移大小为30 m
D.甲、乙两物体的位移相同，30 s末甲、乙相遇
解析　x-t图像只能描述直线运动，所以甲、乙均做直线运动，故A错误;乙做单向直线运动，在0~30 s内的运动路程为20 m，位移大小为20 m;甲先沿正方向运动再反向运动，在0~30 s内的运动路程大于20 m，故B、C错误;甲、乙两物体出发点相同，在30 s末，甲、乙两物体均位于x=20 m处，即该时刻甲、乙相遇，位移相同，故D正确。
9.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间(x-t)图像如图所示，由图像可以得出在0~4 s内(　　)
A
A.2 s末甲、乙两物体相距3 m
B.4 s时甲、乙两物体间的距离最大
C.甲、乙两物体始终同向运动
D.甲、乙两物体间的最大距离为6 m
解析　由题图可知，2 s末甲、乙两物体相距3 m，故A正确;4 s时甲、乙两物体间的距离为零，故B错误;乙始终向正方向运动，甲先向正方向运动，后向负方向运动，故C错误;甲、乙两物体在2 s时距离最大，最大距离为3 m，故D错误。
10.(多选)如图为根据龟兔赛跑故事画出的位移—时间图像，下列说法正确的是(　 　)
BCD
A.乌龟和兔子赛跑不是从同一地点出发的
B.乌龟和兔子赛跑不是同时出发的
C.乌龟中途落后，但最终比兔子先到达终点
D.在0~t1时间内，乌龟和兔子的位移不同，但该时间内相遇过一次
解析　由题图可知，乌龟和兔子是从同一地点出发的，但不是同时出发，兔子比乌龟出发的晚，A错误，B正确;由题图可知，在t1时刻兔子的位移大于乌龟的位移，但是最后乌龟到达终点时，兔子还没有到达，C正确;x-t图像的交点表示相遇，由题图可知，0~t1时间内，兔子的位移比乌龟的位移大，兔子和乌龟相遇过一次，D正确。
11.一质点做直线运动的位移—时间图像如图所示，试回答以下问题。
(1)0~2 s和2~4 s内质点做什么运动
(2)在0~2 s内、0~4 s内和2~4 s内质点的位移分别为多少
答案　(1)匀速直线运动　静止　(2)10m　10m　0
解析　(1)0~2 s内，x-t图像为倾斜直线，表示质点做匀速直线运动;2~4 s内质点始终处于x=10 m处，质点静止。
(2)由题图知，在0~2 s内位移为Δx1=10 m
在0~4 s内位移为Δx2=10 m
在2~4 s内位移为Δx3=0。
本节内容结束
THANKS第2课时　位移—时间图像　位移和时间的测量
基础对点练
题组一　位移—时间图像
1.(多选)物体甲、乙的x-t图像如图所示，由图可知(　　)
A.从10 s后，两物体运动方向相同
B.两物体由同一位置开始运动
C.乙比甲迟10 s开始运动
D.25 s末甲、乙相遇
答案　ACD
解析　从10 s后，两物体都向正方向运动，选项A正确;甲物体从距原点20 m处开始运动，乙从原点开始运动，选项B错误;甲从开始计时起运动，乙从10 s末开始运动，选项C正确;25 s末甲、乙都位于距原点30 m处，甲、乙相遇，选项D正确。
2.(多选) (2025·四川成都月考)如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t图像。对相应的线段所表示汽车的运动，下列说法正确的是(　　)
A.AB段表示静止
B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C.CD段运动方向和BC段运动方向相反
D.CD段的运动时间不等于BC段的运动时间
答案　AC
解析　AB段汽车位置不变，汽车静止，故A正确;BC段发生的位移为xBC=12 m-4 m=8 m，CD段发生的位移为xCD=0-12 m=-12 m，BC段发生的位移小于CD段发生的位移，故B错误;BC段运动方向沿正方向，CD段运动方向沿负方向，CD段运动方向和BC段运动方向相反，故C正确;CD段的运动时间等于BC段的运动时间，都为2 s，故D错误。
3.(多选)某物体的x-t图像如图所示，下列判断正确的是(　　)
A.物体在一条直线上做往返运动
B.物体运动轨迹与图中折线相同
C.物体在第1 s末、第3 s末、第5 s末、第7 s末的位置距离出发点一样远
D.物体在第1 s末、第3 s末、第5 s末、第7 s末又回到出发点
答案　AC
解析　由题图可知，物体在一条直线上做往返运动，物体在第1 s末、第3 s末、第5 s末、第7 s末的位置距离出发点一样远，均为x0，故A、C正确。
4. (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
答案　ACD
解析　在题图所示的x-t图像中，图线与纵轴的交点表示物体出发时离原点的位移。当直线与t轴平行时，物体位置没有变化，故处于静止状态，两直线的交点表示两物体处在同一位置，即在这一时刻两物体相遇，故A、C、D正确。
题组二　位移和时间的测量
5.打点计时器是一种常用的实验仪器，它使用的电源及其直接测量的物理量分别是(　　)
A.直流电、位移 B.直流电、时间
C.交流电、位移 D.交流电、时间
答案　D
解析　打点计时器是一种计时仪器，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，其电源频率为50 Hz，它们是每隔0.02 s打一个点，则它直接测量的物理量是时间，故D正确。
6.在使用打点计时器的实验中，下列关于计数点间的时间间隔的说法正确的是(　　)
A.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
B.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
C.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
D.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
答案　A
解析　如图所示，图中的计数点的取法既是每隔4个点取一个计数点，也是每5个点取一个计数点;从图中可以数出相邻的计数点间有5个时间间隔，而打点计时器每隔0.02 s打一个点，所以两计数点间的时间间隔为0.1 s，故A正确，B错误;同理可得每隔5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12 s，故C、D错误。
综合提升练
7.如图所示为某质点做直线运动的x-t图像，由图像可知(　　)
A.质点一直处于运动状态
B.质点第3 s内的位移是2 m
C.此图像表示了质点运动的轨迹
D.质点前2 s内的位移是2 m
答案　D
解析　由题图图线知质点在0~2 s及4~6 s内做匀速直线运动，在2~4 s及6~8 s内处于静止状态，则第3 s内质点的位移是0，选项A、B错误;x-t图像描述的是物体位移与时间的关系，则题图不能表示质点运动的轨迹，选项C错误;质点前2 s内的位移是2 m，选项D正确。
8.如图所示为甲、乙两物体运动的位移—时间图像。在0~30 s内(　　)
A.甲做曲线运动，乙做直线运动
B.两物体运动路程均为20 m
C.乙物体运动位移大小为30 m
D.甲、乙两物体的位移相同，30 s末甲、乙相遇
答案　D
解析　x-t图像只能描述直线运动，所以甲、乙均做直线运动，故A错误;乙做单向直线运动，在0~30 s内的运动路程为20 m，位移大小为20 m;甲先沿正方向运动再反向运动，在0~30 s内的运动路程大于20 m，故B、C错误;甲、乙两物体出发点相同，在30 s末，甲、乙两物体均位于x=20 m处，即该时刻甲、乙相遇，位移相同，故D正确。
9.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间(x-t)图像如图所示，由图像可以得出在0~4 s内(　　)
A.2 s末甲、乙两物体相距3 m
B.4 s时甲、乙两物体间的距离最大
C.甲、乙两物体始终同向运动
D.甲、乙两物体间的最大距离为6 m
答案　A
解析　由题图可知，2 s末甲、乙两物体相距3 m，故A正确;4 s时甲、乙两物体间的距离为零，故B错误;乙始终向正方向运动，甲先向正方向运动，后向负方向运动，故C错误;甲、乙两物体在2 s时距离最大，最大距离为3 m，故D错误。
10.(多选)如图为根据龟兔赛跑故事画出的位移—时间图像，下列说法正确的是(　　)
A.乌龟和兔子赛跑不是从同一地点出发的
B.乌龟和兔子赛跑不是同时出发的
C.乌龟中途落后，但最终比兔子先到达终点
D.在0~t1时间内，乌龟和兔子的位移不同，但该时间内相遇过一次
答案　BCD
解析　由题图可知，乌龟和兔子是从同一地点出发的，但不是同时出发，兔子比乌龟出发的晚，A错误，B正确;由题图可知，在t1时刻兔子的位移大于乌龟的位移，但是最后乌龟到达终点时，兔子还没有到达，C正确;x-t图像的交点表示相遇，由题图可知，0~t1时间内，兔子的位移比乌龟的位移大，兔子和乌龟相遇过一次，D正确。
11.一质点做直线运动的位移—时间图像如图所示，试回答以下问题。
(1)0~2 s和2~4 s内质点做什么运动
(2)在0~2 s内、0~4 s内和2~4 s内质点的位移分别为多少
答案　(1)匀速直线运动　静止　(2)10m　10m　0解析　(1)0~2 s内，x-t图像为倾斜直线，表示质点做匀速直线运动;2~4 s内质点始终处于x=10 m处，质点静止。
(2)由题图知，在0~2 s内位移为Δx1=10 m
在0~4 s内位移为Δx2=10 m
在2~4 s内位移为Δx3=0。第2课时　位移—时间图像　位移和时间的测量
学习目标　1.理解位移—时间图像的物理意义，能根据图像分析物体在一段时间内的位移。2.了解打点计时器的基本结构和工作原理，会使用打点计时器记录物体运动的位移和时间。知道如实记录原始数据的重要性。
知识点一　位移—时间图像
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，通过它能直观地看出物体在任意时刻的位置。
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，x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
3.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。
4.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。
5.x-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。
【思考】
如图所示为甲、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
(2)甲、乙两个物体在0~10 s内位移各为多少
(3)两图线的交点表示什么
提示　(1)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，甲从x=15 m处出发，乙从坐标原点处出发。
(2)甲的位移大小Δx甲=20 m-15 m=5 m，乙的位移大小Δx乙=20 m。
(3)t=10 s时刻，甲、乙的位置相同，即两物体相遇。
例1 (教材P342T改编)如图所示是某物体做直线运动的x-t图像，在A→B→C→D→E过程中，下列描述正确的是(　　)
A.A→B过程，物体运动了5 m
B.B→C过程，物体静止在5 m的位置
C.A→D过程，物体运动的位移与路程都为3 m
D.A→E过程，物体的位移为8 m
答案　B
解析　由题图可知A→B过程，物体运动了2 m，A错误;B→C过程，物体位置未发生改变，可知物体静止在5 m的位置，B正确;A→D过程，物体反向运动，位移为-3 m，路程为(2+5)m=7 m，C错误;A→E过程，物体的位移为(-5-3)m=-8 m，D错误。
总结提升　对位移—时间图像的四点说明
纵轴截距 表示初始时刻离坐标原点的距离
横轴截距 表示物体位移为零的时刻
图像的 交点 两图线的交点表示两物体同时处在同一位置(即相遇)
图像的 斜率 斜率的大小表示物体运动的快慢，斜率越大，运动的越快;斜率越小，运动的越慢。斜率的正负，表示物体运动的方向，斜率为正，表示物体向正方向运动;斜率为负，表示物体向负方向运动
训练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
答案　ABD
解析　甲物体在t=0时刻出发，其运动方向与规定的正方向相反，出发点距原点的距离为x0，乙物体在t1时刻从原点出发，其运动方向沿规定的正方向，两物体运动方向相反，故A、B正确，C错误;甲、乙两物体在t2时刻处于同一位置，即相遇，故D正确。
知识点二　位移和时间的测量
1.两种打点计时器(如图所示)
(1)电磁打点计时器
使用交流电源的计时仪器;工作电压约为8 V，当电源频率是50 Hz时，每隔0.02___s打一次点。
(2)电火花计时器
使用220 V交流电源，当电源频率是50 Hz时打点周期是0.02___s。
2.时间的测量
从能够看清的某个点开始(起始点)，往后数出若干个点，数出时间间隔个数n，则这段时间t=0.02n s。
3.位移的测量
用刻度尺测量纸带上两个点之间的距离，即为相应时间间隔内物体的位移大小。
4.实验操作
(1)了解打点计时器的构造，把打点计时器固定在桌子上并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。
(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接8 V低压交流电源，电火花计时器接220 V交流电源)。
(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。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。
5.注意事项
(1)打点前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。
(2)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。
(3)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。
(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。
(5)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。
思考判断
(1)电火花计时器的工作电压为220 V的直流电。(×)
(2)打点计时器使用时均要先接通电源，后拉动纸带。(√)
(3)若电源频率为50 Hz，每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间时间间隔为0.08 s。(×)
例2 (1)电磁打点计时器使用的电源是___________________________(选填“交流8 V”或“交流220 V”)电源，实验室使用我国民用电(频率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。
答案　(1)交流8 V　0.1 s　(2)3.15　6.15
训练2 (2025·浙江湖州月考)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
(1)如图甲、乙是两种打点计时器，电源频率为50 Hz，下列说法正确的是____________。
A.甲为电磁打点计时器，乙为电火花计时器
B.甲使用电源为220 V直流电，乙使用8 V直流电
C.甲的打点间隔为0.02 s，乙的打点间隔也为0.02 s
(2)练习使用打点计时器，基本步骤如下：
A.当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
C.用手拖动纸带运动
D.接通打点计时器开关
上述步骤正确的顺序是_________(按顺序填写字母)。
答案　(1)C　(2)BDCA
解析　(1)甲为电火花计时器，甲使用电源为220 V交流电;乙为电磁打点计时器，乙使用8 V交流电，故A、B错误;电源频率为50 Hz，根据T== s=0.02 s，可知甲的打点间隔为0.02 s，乙的打点间隔也为0.02 s，故C正确。
(2)练习使用打点计时器，将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器，先接通打点计时器开关，然后用手拖动纸带运动，当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关。故上述步骤正确的顺序是BDCA。
随堂对点自测
1.(位移—时间图像)沿同一直线运动的A、B两物体，相对同一参考系的x-t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.前5 s内A、B的位移均为10 m
B.两物体由同一位置开始运动，物体A比B迟3 s才开始运动
C.在前5 s内两物体的位移相同，5 s末A、B相遇
D.从3 s末开始，两物体运动方向相同，且A比B运动得快
答案　D
解析　5 s末物体A、B到达同一位置，两者相遇，但在前5 s内，A的位移为10 m，B的位移为5 m，A、C错误;A从坐标原点处出发，而B从x=5 m处出发，A在B运动3 s后开始运动，B错误;在x-t图像中图线的倾斜程度表示运动的快慢，从3 s末开始，两物体均沿正方向运动，A的倾斜程度比B的倾斜程度大，说明A比B运动得快，D正确。
2.(练习使用打点计时器)练习使用打点计时器的实验中：
(1)打点计时器接____________(选填“交流”或“直流”)电源，当频率是50 Hz时，打点计时器每隔____________打一个点。
(2)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是____________。
A.时间间隔　B.位移　C.位置　D.时刻
(3)关于打点计时器的使用说法正确的是____________。
A.电磁打点计时器使用的是8 V以下的直流电源
B.在记录物体位移时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密，说明物体运动得越快
答案　(1)交流　0.02 s　(2)A　(3)C
解析　(1)打点计时器使用交流电源，当频率为50 Hz时，打点周期为0.02 s。
(2)根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是时间间隔，而位移需要通过刻度尺进行测量，物体的位置用照像的方法记录，物体运动的时刻用钟表记录。故选A。
(3)电磁打点计时器使用的是8 V以下的交流电源，故A错误;在记录物体位移时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，故B错误;根据T=，使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确;纸带上打的点越密，说明相同时间内位移较小，则物体运动得越慢，故D错误。

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