高一物理优质课公开课学案1.2.2.pdf

第2课时位移—时间图像位移和时间的测量

一、位置—时间图像

1．位置—时间图像：反映物体在每一时刻的位置的图像．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________相等(x＝Δx)，位置—时间图像

就成为位移—时间图像．

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50Hz

时，每隔________s打一次点．

(2)电火花计时器

使用220V交变电源，当电源频率是50Hz时打点周期是________．

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．(打点频率为50Hz)

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．

【情境思考】

(1)骆驼队一直沿直线水平向东行进，如何定量描述骆驼队在沙漠里的位置和位移？

(2)骆驼队向东行进的时间可以用直线坐标系表示吗？

(3)如何用图像直观地表示骆驼队在什么时刻到达了什么位置？

(4)活动3中所得图像称为位置—时间图像，如果将物体(骆驼队)运动的初始位置选作位

置坐标原点O，则此图像还能描述哪个物理量随时间的变化？

x­t图像的理解

x­t图像表示的是物体的位移随时间变化的规律，而不是物体运动的轨迹，在xOy坐标

系中图像才表示物体的运动轨迹，如图所示．

x­t图像只能用来描述物体的直线运动，原因是x­t图像中x只有正、负两个方向．

1电磁打点计时器的工作原理

它是利用电流的磁效应打点计时的仪器，工作电源是低压交流电源．

由于交变电流是周期性变化的，所以电磁打点计时器的振针会周期性地上下运动，在纸

带上打下一系列的点．交流电频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点，则纸带上相邻两点

间的时间间隔也是0.02s．

2电火花计时器的计时原理

电火花计时器中有将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置，当计时器接通220

V交变电源时，按下脉冲输出开关，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，利用火花放电在纸带上打出点迹．当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打

一个点．

1

频率和周期互为倒数．如频率为f＝50Hz，则周期为T＝＝0.02s．

f

实验中，利用刻度尺测量纸带上两点间的距离，一次测量各点到起始点的距离比分段测

量误差小．()

目标一位移—时间图像

【导思】

如图所示是“龟兔赛跑”的位移—时间图像，看图回答：

(1)哪一条图线表示获胜者乌龟的运动？哪一条图线表示兔子的运动？

(2)兔子在什么时候、什么地方开始睡觉？

(3)乌龟何时悄悄地爬过兔子身旁？

(4)兔子睡了多长时间？

(5)兔子醒来时乌龟在什么地方？

(6)谁先到达终点？

【归纳】

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)任意一段时间内的位移；

(3)发生一段位移所用的时间．

3．位移—时间图像中的点、线及截距的意义

(1)点：表示运动物体在某时刻所处的位置．若在同一坐标系中两条运动图线相交，交

点表示两物体同时到达同一位置，即两物体相遇．

(2)线：图线反映了运动物体的位移随时间的变化规律．运动图线不是运动轨迹．

(3)截距：图线与横轴的截距表示