1.2 位移—时间图像 位移和时间的测量--2023-2024学年高一物理人教版（2019）必修一 (共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.2 位移—时间图像 位移和时间的测量--2023-2024学年高一物理人教版（2019）必修一 (共21张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-07-21 21:04:38 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第一章 运动的描述
位移—时间图像
位移和时间的测量
一、位移—时间图像
在平直的公路旁每隔100 m竖立着记号标志.一观察者坐在汽车上研究汽车的运动情况.当汽车经过Ⅰ号标志时按下秒表，观察者做出了如下记录：
标志号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
时刻t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位置x/m 0 100 200 300 400
③用平滑的曲线尽可能地把绝大部分点连接起来(如图)
x/m
100
0
200
300
400
t/s
0
5
10
15
20
①以时刻t为横轴，以位置坐标x为纵轴，建立平面直角坐标系；
②将小车的时刻、位置信息描点；
图像
一维坐标系+时间轴
(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，是反映物体在任意时刻的位置的图像。
(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。
位移－时间图像
t＝10 s时刻，甲、乙的位置相同，即两物体相遇。
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。
甲的位移大小Δx甲＝20 m－15 m＝5 m，乙的位移大小Δx乙＝20 m。
1.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？出发点的位置坐标是多少？
(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？
2.物体的位移—时间图像是物体的运动轨迹吗？
不是。物体的x－t图像表示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。
1.一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)如图所示为甲、乙两质点做直线运动的位移—时间图像，由图像可知
A.甲、乙两质点在1 s末相遇
B.甲、乙两质点出发点相同
C.甲、乙两质点在第1 s内运动方向相反
D.在第4 s内，甲的位移比乙的位移大
√
√
二、位移和时间的测量
生活中我们可以采用什么方法测量物体的位移和时间？
生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在某段时间内的位移.例如：用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，这就是频闪照相。
位置的测量
时间的测量
实验室常用计时仪器：秒表、打点计时器
实验室获取物体位置随时间的变化关系
打点计时器+纸带
模拟打点计时器（做一做）
两位同学合作，一位同学拉着纸带往前走，另一位同学拿一支笔上下移动，每隔一秒在纸带上点一个点，最终笔在纸带上留下的点迹就能够反映出纸带的运动。
1.认识打点计时器
工作电压：8 V交变电源；频率为50 Hz时，它每隔0.02s打一次点.
工作原理：接通交变电源后，在线圈
和永久磁铁的作用下，振片便振动起
来，带动其上的振针上下振动.这时，
如果纸带运动，振针就通过复写纸在
纸带上留下一行小点.
(1)电磁打点计时器
(2)电火花计时器
工作电压：220 V交变电源；频率为50 Hz时，它每隔0.02s打一次点。
工作原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，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，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
2.练习使用打点计时器（以电火花为例）
操作步骤：
(1)了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
(2)安装纸带。
(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，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。
(6)设计表格，用来记录时间及位移，并将测量结果填入表格中。
单位：cm
注意事项：
(1)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。
(2)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。
(3)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(或间隔4个点)取一个计数点，若电源频率为50 Hz，此时两计数点间的时间间隔T＝0.10 s。
(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。
3.利用打点计时器可记录纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的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“交变”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 ，并在 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。
交变
限位孔
复写纸
D.切断电源，取下纸带，如果共有20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 。
0.38 s
BAEDC
4.(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。
(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。
交变8 V
3.15
6.15
一、用数学来表达物理
时间轴、一维坐标系 位移-时间图像
二、用实验来研究物理
用打点计时器研究物体运动
分类：电磁打点计时器、电火花打点计时器
数据处理：估读、计时点、计数点...
1.任一时刻所对应的位置
2.任一段时间内的位移，包括位移的大小
和方向
3.运动方向
4.运动的初始时刻和起始位置
操作：先接通电源，后拉动纸带...
第一章 运动的描述
位移—时间图像
位移和时间的测量
一、位移—时间图像
在平直的公路旁每隔100 m竖立着记号标志.一观察者坐在汽车上研究汽车的运动情况.当汽车经过Ⅰ号标志时按下秒表，观察者做出了如下记录：
标志号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
时刻t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位置x/m 0 100 200 300 400
③用平滑的曲线尽可能地把绝大部分点连接起来(如图)
x/m
100
0
200
300
400
t/s
0
5
10
15
20
①以时刻t为横轴，以位置坐标x为纵轴，建立平面直角坐标系；
②将小车的时刻、位置信息描点；
图像
一维坐标系+时间轴
(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，是反映物体在任意时刻的位置的图像。
(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。
位移－时间图像
t＝10 s时刻，甲、乙的位置相同，即两物体相遇。
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。
甲的位移大小Δx甲＝20 m－15 m＝5 m，乙的位移大小Δx乙＝20 m。
1.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？出发点的位置坐标是多少？
(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？
2.物体的位移—时间图像是物体的运动轨迹吗？
不是。物体的x－t图像表示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。
1.一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)如图所示为甲、乙两质点做直线运动的位移—时间图像，由图像可知
A.甲、乙两质点在1 s末相遇
B.甲、乙两质点出发点相同
C.甲、乙两质点在第1 s内运动方向相反
D.在第4 s内，甲的位移比乙的位移大
√
√
二、位移和时间的测量
生活中我们可以采用什么方法测量物体的位移和时间？
生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在某段时间内的位移.例如：用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，这就是频闪照相。
位置的测量
时间的测量
实验室常用计时仪器：秒表、打点计时器
实验室获取物体位置随时间的变化关系
打点计时器+纸带
模拟打点计时器（做一做）
两位同学合作，一位同学拉着纸带往前走，另一位同学拿一支笔上下移动，每隔一秒在纸带上点一个点，最终笔在纸带上留下的点迹就能够反映出纸带的运动。
1.认识打点计时器
工作电压：8 V交变电源；频率为50 Hz时，它每隔0.02s打一次点.
工作原理：接通交变电源后，在线圈
和永久磁铁的作用下，振片便振动起
来，带动其上的振针上下振动.这时，
如果纸带运动，振针就通过复写纸在
纸带上留下一行小点.
(1)电磁打点计时器
(2)电火花计时器
工作电压：220 V交变电源；频率为50 Hz时，它每隔0.02s打一次点。
工作原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，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，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
2.练习使用打点计时器（以电火花为例）
操作步骤：
(1)了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
(2)安装纸带。
(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，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。
(6)设计表格，用来记录时间及位移，并将测量结果填入表格中。
单位：cm
注意事项：
(1)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。
(2)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。
(3)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(或间隔4个点)取一个计数点，若电源频率为50 Hz，此时两计数点间的时间间隔T＝0.10 s。
(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。
3.利用打点计时器可记录纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的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“交变”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 ，并在 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。
交变
限位孔
复写纸
D.切断电源，取下纸带，如果共有20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 。
0.38 s
BAEDC
4.(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。
(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。
交变8 V
3.15
6.15
一、用数学来表达物理
时间轴、一维坐标系 位移-时间图像
二、用实验来研究物理
用打点计时器研究物体运动
分类：电磁打点计时器、电火花打点计时器
数据处理：估读、计时点、计数点...
1.任一时刻所对应的位置
2.任一段时间内的位移，包括位移的大小
和方向
3.运动方向
4.运动的初始时刻和起始位置
操作：先接通电源，后拉动纸带...