21-22版 位移－時(shí)間圖像　位移和時(shí)間的測(cè)量

1、第2課時(shí)位移時(shí)間圖像位移和時(shí)間的測(cè)量第一章2時(shí)間位移1.知道xt圖像的物理意義，并能根據(jù)xt圖像描述物體的位 置和位移.2.了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ，并學(xué)會(huì)安裝和使用.3.會(huì)用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間.【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【內(nèi)容索引】梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)課時(shí)對(duì)點(diǎn)練SHULIJIAOCAI HANGSHIJICHU梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)1一、位移時(shí)間圖像1.位置時(shí)間圖像：反映物體在任意時(shí)刻的位置的圖像.在直角坐標(biāo)系中選 為橫軸，選 為縱軸，其上的圖線就是位置時(shí)間圖像.2.位移時(shí)間圖像(xt圖像)：反映物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移的圖像.將物體運(yùn)動(dòng)的 選作位置坐標(biāo)原點(diǎn)O，則位置與

2、相等(xx)，位置時(shí)間圖像就成為位移時(shí)間圖像.時(shí)刻t位置x初始位置位移大小二、位移和時(shí)間的測(cè)量1.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(如圖1所示)(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用 電源的 儀器；工作電壓約為 V，當(dāng)電源頻率是50 Hz時(shí)，每隔 打一次點(diǎn).(2)電火花計(jì)時(shí)器使用220 V交變電源，當(dāng)電源頻率是50 Hz時(shí)打點(diǎn)周期是 .圖1交變計(jì)時(shí)80.02 s0.02 s2.時(shí)間的測(cè)量從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始(起始點(diǎn))，往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn)，數(shù)出時(shí)間間隔個(gè)數(shù)n，則這段時(shí)間t s.3.位移的測(cè)量用 測(cè)量紙帶上兩個(gè)點(diǎn)之間的距離，即為相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)物體的位移大小.0.02n刻度尺1.判斷下列說法的正誤.(1)位移時(shí)間圖像中的每一個(gè)點(diǎn)表

3、示某一時(shí)刻的位置.()(2)通過位移時(shí)間圖像可以求物體經(jīng)過一段時(shí)間的位移.()(3)位移時(shí)間圖像表示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡.()即學(xué)即用2.如圖2所示是一位同學(xué)用手拉動(dòng)紙帶通過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，在紙帶旁邊附著一把毫米刻度尺，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，則由A到C物體的位移為_ cm，時(shí)間為 s.返回圖22.100.12TANJIUZHONGDIAN TISHENGSUYANG探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)2導(dǎo)學(xué)探究一、位移時(shí)間圖像a、b兩物體都在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它們運(yùn)動(dòng)的位置、時(shí)刻信息如下：時(shí)刻位置02 s4 s6 sa物體的位置xa01 m2 m3 mb物體的位置xb4 m2 m02 m(

4、1)a、b兩物體向x軸正方向還是x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)？答案由于隨著時(shí)間推移，a的位置坐標(biāo)在增大，說明a正沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，b的位置坐標(biāo)在減小，說明b正沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng).(2)以時(shí)刻t為橫軸，以位置坐標(biāo)x為縱軸，建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系中將a、b兩物體的時(shí)刻、位置信息描點(diǎn)，并按照各點(diǎn)排列趨勢(shì)用平滑的曲線連接起來.答案知識(shí)深化1.xt圖像的物理意義：xt圖像反映了物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系，圖像上的某一點(diǎn)表示物體在某時(shí)刻所處的位置.2.由xt圖像可求：(1)任一時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的位置；(2)任一段時(shí)間內(nèi)的位移；(3)發(fā)生一段位移所用的時(shí)間.深度思考物體的位移時(shí)間圖像是不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡？答案物體的xt圖像表示

5、的是物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，而不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡.例1一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的xt圖像如圖3所示，則：解析質(zhì)點(diǎn)在020 s時(shí)間內(nèi)和3040 s時(shí)間內(nèi)離出發(fā)點(diǎn)的位移越來越大，離出發(fā)點(diǎn)越來越遠(yuǎn)；質(zhì)點(diǎn)在2030 s時(shí)間內(nèi)位移沒有變化，故處于靜止?fàn)顟B(tài)；質(zhì)點(diǎn)在4050 s時(shí)間內(nèi)離出發(fā)點(diǎn)的位移越來越小，離出發(fā)點(diǎn)越來越近.圖3(1)質(zhì)點(diǎn)在 時(shí)間內(nèi)離出發(fā)點(diǎn)越來越遠(yuǎn)；質(zhì)點(diǎn)在 時(shí)間內(nèi)離出發(fā)點(diǎn)越來越近；質(zhì)點(diǎn)在 時(shí)間內(nèi)沒有運(yùn)動(dòng).A.020 s B.2030 sC.3040 s D.4050 sACDB(2)質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離是 m.解析由題圖知t40 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離為50 m.50(

6、3)質(zhì)點(diǎn)在10 s時(shí)距離出發(fā)點(diǎn) m，質(zhì)點(diǎn)在 s時(shí)回到出發(fā)點(diǎn).解析從題圖上讀出質(zhì)點(diǎn)在10 s時(shí)距離出發(fā)點(diǎn)10 m；質(zhì)點(diǎn)在50 s 時(shí)位移為0，即回到出發(fā)點(diǎn).1050針對(duì)訓(xùn)練一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其位移時(shí)間圖像如圖4所示，設(shè)向右為正方向，則在前6 s內(nèi)A.物體先向左運(yùn)動(dòng)，2 s后開始向右運(yùn)動(dòng)B.在t2 s時(shí)物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)C.前2 s內(nèi)物體位于出發(fā)點(diǎn)的左方，后4 s 內(nèi)位于出發(fā)點(diǎn)的右方D.在t4 s時(shí)物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)圖4解析由題意知向右為正方向.由題圖圖像可知，物體從5 m處向右運(yùn)動(dòng)至5 m處，然后返回至4 m處，始終位于出發(fā)點(diǎn)右方，物體在前4 s內(nèi)一直向右運(yùn)動(dòng)，后2 s內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)，故A、C錯(cuò)誤；在t

7、4 s時(shí)物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，B錯(cuò)誤，D正確.二、位移和時(shí)間的測(cè)量1.實(shí)驗(yàn)操作(1)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上.(2)安裝紙帶.(3)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱接到交變電源上(電源頻率為50 Hz，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接8 V低壓交變電源，電火花計(jì)時(shí)器接220 V交變電源).(4)啟動(dòng)電源，用手水平拉動(dòng)紙帶，紙帶上就打出一行小點(diǎn).隨后立即關(guān)閉電源.2.注意事項(xiàng)(1)打點(diǎn)前，應(yīng)使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置. (2)打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再拉動(dòng)紙帶.(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能連續(xù)工作太長時(shí)間，打完點(diǎn)之后應(yīng)立即關(guān)閉電源.(4)對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不要分段測(cè)量各段的位移，正確的做法是一次測(cè)量完畢，

8、即統(tǒng)一測(cè)量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)之間的距離.(5)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，1、2、3、4不一定是連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)，可以每5個(gè)點(diǎn)(中間隔4個(gè)點(diǎn))取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，此時(shí)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T0.1 s.例2(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是記錄做直線運(yùn)動(dòng)物體的 和 的儀器.電火花計(jì)時(shí)器是其中的一種，其工作電壓是 ，電火花計(jì)時(shí)器靠電火花和墨粉打點(diǎn)，當(dāng)交變電源的頻率為50 Hz時(shí)，它每隔 秒打一次點(diǎn).0.02時(shí)間位移220 V(2)以下是練習(xí)使用電火花計(jì)時(shí)器的部分實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯(cuò)誤的操作是 .A.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，把墨粉紙?zhí)自诩埍P軸上，讓紙帶穿過限 位孔B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與8 V低壓交變電源相連C.用手水平拉動(dòng)紙帶，然后啟動(dòng)電源

9、D.關(guān)閉電源，取下紙帶，用刻度尺測(cè)量某計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離x0， 并算出時(shí)間t例3(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是 (填“交變8 V”或“交變220 V”)電源，實(shí)驗(yàn)室使用我國民用電(頻率50 Hz)時(shí)，如果每相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為 .(2)在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶，并取其中的A、B、C五個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究，這五個(gè)點(diǎn)和刻度尺標(biāo)度對(duì)應(yīng)的位置如圖5所示.交變8 V0.1 s圖5可求出A、C間的距離為 cm，C、E間的距離為 cm.3.156.15返回KE SHI DUI DIAN LIAN課時(shí)對(duì)點(diǎn)練3考點(diǎn)一位移時(shí)間圖像1.(多選

10、)如圖1所示是一輛電動(dòng)車做直線運(yùn)動(dòng)的xt圖像，對(duì)相應(yīng)的線段所表示的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是A.AB段表示電動(dòng)車靜止B.BC段發(fā)生的位移大于CD段發(fā)生的位移C.t3 s時(shí)電動(dòng)車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)D.t5 s時(shí)電動(dòng)車回到出發(fā)點(diǎn)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練12345678910111213圖1從題圖可以看出t3 s時(shí)電動(dòng)車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，為8 m，選項(xiàng)C正確；出發(fā)點(diǎn)的坐標(biāo)為4 m，t5 s時(shí)電動(dòng)車的坐標(biāo)為0，距離出發(fā)點(diǎn)4 m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.12345678910111213解析AB段電動(dòng)車位移不隨時(shí)間變化，處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)A正確；BC段發(fā)生的位移大小為12 m4 m8 m，CD段發(fā)生的位移大小為12 m，所以CD段發(fā)生的位移

11、大于BC段發(fā)生的位移，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；2.(多選)甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的xt圖像如圖2所示，以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)，出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則從圖像中可以看出A.甲、乙同時(shí)出發(fā)B.乙比甲先出發(fā)C.甲開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙在甲前面x0處D.甲在中途停了一會(huì)兒，但最后還是追上了乙12345678910111213圖23.沿同一直線運(yùn)動(dòng)的A、B兩物體，相對(duì)同一參考系的xt圖像如圖3所示，下列說法正確的是A.前5 s內(nèi)，A、B的位移均為10 mB.兩物體由同一位置開始運(yùn)動(dòng)，物體A比B遲3 s 才開始運(yùn)動(dòng)C.在前5 s內(nèi)兩物體的位移相同，5 s末A、B相遇D.從3 s末開始，兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相同1234567891

12、0111213圖3A從原點(diǎn)出發(fā)，而B從正方向上距原點(diǎn)5 m處出發(fā)，A在B運(yùn)動(dòng)3 s后開始運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；從題圖中可知前3 s內(nèi)，A靜止，從第3 s末開始，兩物體的位移越來越大，且均為正值，故兩物體均沿正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向相同，D正確.12345678910111213解析5 s末A、B到達(dá)同一位置，兩者相遇，在前5 s內(nèi)，A通過的位移為10 m，B通過的位移為5 m，A、C錯(cuò)誤；4.(多選)如圖4所示為甲、乙兩物體相對(duì)于同一參考系的xt圖像.下列說法正確的是A.甲、乙兩物體的出發(fā)點(diǎn)相距x0B.甲物體比乙物體早出發(fā)的時(shí)間為t1C.甲、乙兩物體同向運(yùn)動(dòng)D.甲、乙兩物體在t2時(shí)刻相遇123456789

13、10111213圖412345678910111213解析甲物體在t0時(shí)刻出發(fā)，離原點(diǎn)的距離越來越近，其運(yùn)動(dòng)方向與規(guī)定的正方向相反，出發(fā)點(diǎn)距原點(diǎn)的距離為x0；乙物體在tt1時(shí)刻從原點(diǎn)出發(fā)，其運(yùn)動(dòng)方向沿規(guī)定的正方向，兩物體運(yùn)動(dòng)方向相反，故A、B正確，C錯(cuò)誤.甲、乙兩物體在t2時(shí)刻處于同一位置，即相遇，故D正確.考點(diǎn)二練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器5.下列關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說法正確的是A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電源B.電火花計(jì)時(shí)器使用8 V交變電源C.使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶相鄰的兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s(電 源頻率為50 Hz)D.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.01 s(電源頻率

14、 為50 Hz)123456789101112136.(多選)下列對(duì)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器的有關(guān)說法中，正確的是A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交變電源B.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率與交變電源的頻率一樣C.電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)是靠振針和復(fù)寫紙D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)是靠電火花和墨粉123456789101112137.(多選)在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中，若打點(diǎn)周期為0.02 s，下列說法正確的是A.先接通電源，后拉動(dòng)紙帶B.必須從第一個(gè)點(diǎn)開始選取整條紙帶C.根據(jù)情況選取點(diǎn)跡清晰的部分紙帶D.連續(xù)n個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為(n1)0.02 s12345678910111

15、213解析使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再拉動(dòng)紙帶，A正確；應(yīng)根據(jù)情況選取點(diǎn)跡清晰的部分紙帶，不一定從第一個(gè)點(diǎn)開始，B錯(cuò)誤，C正確；每相鄰的兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02 s，連續(xù)n個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間有(n1)個(gè)時(shí)間間隔，故時(shí)間間隔為(n1)0.02 s，D正確.123456789101112138.如圖5所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 Hz，紙帶上每兩點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，從A至B打點(diǎn)所用時(shí)間t .12345678910111213圖50.1 s9.如圖6是一條打上點(diǎn)的紙帶，則O到E點(diǎn)之間的距離 cm，tOE s；E點(diǎn)到G點(diǎn)之間的距離 cm，tEG s.(電源頻率為50

16、 Hz)圖6123456789101112134.800.14.600.0410.(多選)王老師給同學(xué)們講了一個(gè)龜兔賽跑(賽程為L)的故事，按王老師講的故事情節(jié)，兔子和烏龜?shù)奈灰茣r(shí)間圖像如圖7所示，以下說法正確的是A.兔子和烏龜在同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)B.兔子和烏龜在同一地點(diǎn)出發(fā)，烏龜比兔子早出發(fā)C.兔子和烏龜在比賽中兩次相遇D.兔子和烏龜走的路徑不同12345678910111213圖7能力提升練解析根據(jù)題圖可知：兩者從同一地點(diǎn)出發(fā)，兔子出發(fā)比烏龜晚，A錯(cuò)誤，B正確；兩條圖線的交點(diǎn)表示相遇，兔子和烏龜在比賽中兩次相遇，C正確；xt圖像只能描述直線運(yùn)動(dòng)，所以兔子和烏龜走的是同一條直線，路徑相同，D錯(cuò)

17、誤.1234567891011121311.(多選)某物體的位移時(shí)間圖像如圖8所示，物體從t0時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)；xt圖像是拋物線，則下列敘述正確的是A.物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線B.物體經(jīng)8 s回到初始位置C.物體運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大位移為80 mD.在08 s內(nèi)物體做往返運(yùn)動(dòng)12345678910111213圖8從圖像可以看出，物體在08 s內(nèi)的最大位移為80 m，8 s時(shí)回到初始位置，B、C正確；物體先遠(yuǎn)離出發(fā)點(diǎn)，后回到出發(fā)點(diǎn)，故物體做往返運(yùn)動(dòng)，D正確.12345678910111213解析xt圖像描述的是做直線運(yùn)動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系，雖然圖像是拋物線，但運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，A錯(cuò)誤；12.某一做直線運(yùn)動(dòng)的物體的xt圖像如圖9所示，根據(jù)圖像求：12345678910111213圖9答案4 m解析物體距出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離xm4 m.(1)物體距出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；(2)前4 s內(nèi)物體的位移；12345678910111213答案2 m解析前4 s內(nèi)物體的位移xx2x1(20) m2 m.(3)前4 s內(nèi)物體通過的路程.12345678910111213答案10 m解析前4 s內(nèi)物體通過的路程ss1s2s34 m4 m2 m10 m.13.有兩個(gè)跑步者A和B，他們運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖像如圖10所示.回答下列問題.(1)當(dāng)跑步者A位于0