21-22版 位移－时间图像　位移和时间的测量

1、第2课时位移时间图像位移和时间的测量第一章2时间位移1.知道xt图像的物理意义，并能根据xt图像描述物体的位 置和位移.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.【学习目标】【内容索引】梳理教材夯实基础探究重点提升素养课时对点练SHULIJIAOCAI HANGSHIJICHU梳理教材夯实基础1一、位移时间图像1.位置时间图像：反映物体在任意时刻的位置的图像.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(xt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

2、相等(xx)，位置时间图像就成为位移时间图像.时刻t位置x初始位置位移大小二、位移和时间的测量1.两种打点计时器(如图1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交变电源，当电源频率是50 Hz时打点周期是 .图1交变计时80.02 s0.02 s2.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1.判断下列说法的正误.(1)位移时间图像中的每一个点表

3、示某一时刻的位置.()(2)通过位移时间图像可以求物体经过一段时间的位移.()(3)位移时间图像表示物体的运动轨迹.()即学即用2.如图2所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带，在纸带旁边附着一把毫米刻度尺，电磁打点计时器每隔0.02 s打一个点，则由A到C物体的位移为_ cm，时间为 s.返回图22.100.12TANJIUZHONGDIAN TISHENGSUYANG探究重点提升素养2导学探究一、位移时间图像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：时刻位置02 s4 s6 sa物体的位置xa01 m2 m3 mb物体的位置xb4 m2 m02 m(

4、1)a、b两物体向x轴正方向还是x轴负方向运动？答案由于随着时间推移，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连接起来.答案知识深化1.xt图像的物理意义：xt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xt图像可求：(1)任一时刻所对应的位置；(2)任一段时间内的位移；(3)发生一段位移所用的时间.深度思考物体的位移时间图像是不是物体的运动轨迹？答案物体的xt图像表示

5、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.例1一质点沿直线运动，其运动的xt图像如图3所示，则：解析质点在020 s时间内和3040 s时间内离出发点的位移越来越大，离出发点越来越远；质点在2030 s时间内位移没有变化，故处于静止状态；质点在4050 s时间内离出发点的位移越来越小，离出发点越来越近.图3(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.020 s B.2030 sC.3040 s D.4050 sACDB(2)质点离出发点的最远距离是 m.解析由题图知t40 s时，质点离出发点的距离最远，最远距离为50 m.50(

6、3)质点在10 s时距离出发点 m，质点在 s时回到出发点.解析从题图上读出质点在10 s时距离出发点10 m；质点在50 s 时位移为0，即回到出发点.1050针对训练一物体做直线运动，其位移时间图像如图4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t2 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t4 s时物体距出发点最远图4解析由题意知向右为正方向.由题图图像可知，物体从5 m处向右运动至5 m处，然后返回至4 m处，始终位于出发点右方，物体在前4 s内一直向右运动，后2 s内向左运动，故A、C错误；在t

7、4 s时物体距出发点最远，B错误，D正确.二、位移和时间的测量1.实验操作(1)把打点计时器固定在桌子上.(2)安装纸带.(3)把打点计时器的两个接线柱接到交变电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接8 V低压交变电源，电火花计时器接220 V交变电源).(4)启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点.随后立即关闭电源.2.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，

8、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T0.1 s.例2(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 秒打一次点.0.02时间位移220 V(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

9、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例3(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，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5所示.交变8 V0.1 s图5可求出A、C间的距离为 cm，C、E间的距离为 cm.3.156.15返回KE SHI DUI DIAN LIAN课时对点练3考点一位移时间图像1.(多选

10、)如图1所示是一辆电动车做直线运动的xt图像，对相应的线段所表示的运动，下列说法中正确的是A.AB段表示电动车静止B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移C.t3 s时电动车离出发点最远D.t5 s时电动车回到出发点基础对点练12345678910111213图1从题图可以看出t3 s时电动车离出发点最远，为8 m，选项C正确；出发点的坐标为4 m，t5 s时电动车的坐标为0，距离出发点4 m，选项D错误.12345678910111213解析AB段电动车位移不随时间变化，处于静止状态，选项A正确；BC段发生的位移大小为12 m4 m8 m，CD段发生的位移大小为12 m，所以CD段发生的位移

11、大于BC段发生的位移，选项B错误；2.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的xt图像如图2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12345678910111213图23.沿同一直线运动的A、B两物体，相对同一参考系的xt图像如图3所示，下列说法正确的是A.前5 s内，A、B的位移均为10 mB.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，两物体的运动方向相同1234567891

12、0111213图3A从原点出发，而B从正方向上距原点5 m处出发，A在B运动3 s后开始运动，B错误；从题图中可知前3 s内，A静止，从第3 s末开始，两物体的位移越来越大，且均为正值，故两物体均沿正方向运动，运动方向相同，D正确.12345678910111213解析5 s末A、B到达同一位置，两者相遇，在前5 s内，A通过的位移为10 m，B通过的位移为5 m，A、C错误；4.(多选)如图4所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的xt图像.下列说法正确的是A.甲、乙两物体的出发点相距x0B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1C.甲、乙两物体同向运动D.甲、乙两物体在t2时刻相遇123456789

13、10111213图412345678910111213解析甲物体在t0时刻出发，离原点的距离越来越近，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tt1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.考点二练习使用打点计时器5.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.使用打点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

14、 为50 Hz)123456789101112136.(多选)下列对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是A.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交变电源B.两种打点计时器的打点频率与交变电源的频率一样C.电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸D.电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉123456789101112137.(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(n1)0.02 s12345678910111

15、213解析使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带，A正确；应根据情况选取点迹清晰的部分纸带，不一定从第一个点开始，B错误，C正确；每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s，连续n个计时点间有(n1)个时间间隔，故时间间隔为(n1)0.02 s，D正确.123456789101112138.如图5所示，打点计时器的频率为50 Hz，纸带上每两点间还有4个点未画出，从A至B打点所用时间t .12345678910111213图50.1 s9.如图6是一条打上点的纸带，则O到E点之间的距离 cm，tOE s；E点到G点之间的距离 cm，tEG s.(电源频率为50

16、 Hz)图6123456789101112134.800.14.600.0410.(多选)王老师给同学们讲了一个龟兔赛跑(赛程为L)的故事，按王老师讲的故事情节，兔子和乌龟的位移时间图像如图7所示，以下说法正确的是A.兔子和乌龟在同一地点同时出发B.兔子和乌龟在同一地点出发，乌龟比兔子早出发C.兔子和乌龟在比赛中两次相遇D.兔子和乌龟走的路径不同12345678910111213图7能力提升练解析根据题图可知：两者从同一地点出发，兔子出发比乌龟晚，A错误，B正确；两条图线的交点表示相遇，兔子和乌龟在比赛中两次相遇，C正确；xt图像只能描述直线运动，所以兔子和乌龟走的是同一条直线，路径相同，D错

17、误.1234567891011121311.(多选)某物体的位移时间图像如图8所示，物体从t0时刻开始运动；xt图像是抛物线，则下列叙述正确的是A.物体运动的轨迹是曲线B.物体经8 s回到初始位置C.物体运动所能达到的最大位移为80 mD.在08 s内物体做往返运动12345678910111213图8从图像可以看出，物体在08 s内的最大位移为80 m，8 s时回到初始位置，B、C正确；物体先远离出发点，后回到出发点，故物体做往返运动，D正确.12345678910111213解析xt图像描述的是做直线运动物体的位移随时间的变化关系，虽然图像是抛物线，但运动轨迹是直线，A错误；12.某一做直线运动的物体的xt图像如图9所示，根据图像求：12345678910111213图9答案4 m解析物体距出发点的最远距离xm4 m.(1)物体距出发点的最远距离；(2)前4 s内物体的位移；12345678910111213答案2 m解析前4 s内物体的位移xx2x1(20) m2 m.(3)前4 s内物体通过的路程.12345678910111213答案10 m解析前4 s内物体通过的路程ss1s2s34 m4 m2 m10 m.13.有两个跑步者A和B，他们运动的位移时间图像如图10所示.回答下列问题.(1)当跑步者A位于0