第二节
时间
位移
第二课时
位移时间图象
位移时间的测量
一、位移—时间图象（x-t图）：
1．表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象．
2．物理意义：描述物体运动的位移随时间的变化规律。
3．坐标轴的含义：横坐标表示时间，纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。
4．匀速直线运动的x-t图：
①匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜直线，或某直线运动的x-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
②x-t图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜程度）越大，速度越快。
③x-t图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向相反。
④x-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。
⑤x-t图象若平行于t轴，则表示物体静止。
⑥x-t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。
⑦x-t图只能描述直线运动。
5．变速直线运动的x-t图象为曲线。
6．图象的应用：
（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间
（2）求速度：
（3）判断物体的运动性质：
例1．如图所示为某客车的x
?t图像。
(1)据图说明客车在各时间段的运动情况。
(2)求各时间段的客车的速度。
(3)求全程中客车的平均速度和平均速率。
解析：(1)0～1
h，客车向正方向匀速前进了40
km。1～1.5
h，客车静止在40
km处。1.5～3
h，客车沿负方向匀速返回。
(2)客车在0～1
h内的速度：v1＝＝40
km/h。1～1.5
h内客车静止，故v2＝0,1.5～3
h内的速度：v3＝km/h＝－26.7
km/h，负号表示与v1方向相反。
(3)全程的总位移为零，故平均速度为零。平均速率v＝
km/h＝26.7
km/h。
答案：(1)见解析 (2)见解析 (3)0 26.7
km/h
二、计时器结构认识
（一）看图填（电磁打点计时器）名称
1.
__________
2.
__________
3.
__________
4.
__________
5.
__________
6.
__________
7.
__________
（二）看图填（电火花计时器）名称
1.
__________
2.
__________
3.
__________
4.
__________
答案（一）1.接线柱2.线圈3.振片4.纸带5.复写纸6.振针7.限位孔
（二）1.电源插头2.纸带3.墨粉纸盘4.弹性卡
三、计时器原理
电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定
内发生
的仪器，它使用
电源，由学生电源供电，工作电压在
以下。当电源的频率是50Hz时，它每隔
打一个点，通电前把纸带穿过
，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，
便振动起来，带动其上的
上下振动。这时，如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的
。
电火花计时器的原理与电磁打点计时器相似，工作电压是
当电源的频率是50Hz时，它每隔
打一个点。这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较
，实验误差也就比较
。
答案：时间
位移
交流
6V
0.02s
振片
振针
位移
交流220V
0.02s
小
小
四、数据的测量
1.取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么这n个点的间隔数为n－1，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02
s。
2.用刻度尺测量出这几个点间的距离Δx。
3.把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D……作为“计数点”，如图所示，依次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3……
4.自已用直尺测一下各点间的距离？
x1＝
x2＝
x3＝
x4＝
x5＝
x6＝
x7＝
x8＝
五、例题讲解
1.（多）如图1所示为甲、乙两物体运动的x
?t图像，则下列说法正确的是( )
图1
A．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动
B．两物体的初速度都为零
C．在t1时间内两物体平均速度相等
D．相遇时，甲的速度大于乙的速度
解析：选ACD 甲图线的斜率不断变化，乙图线的斜率不变，故A对；t＝0时两图线的斜率不为零，故B错；t1时间内位移相等，故C对；t1时刻甲的斜率大，故D对。
2.一同学在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为(
)
A打点计时器错接在直流电源上
B电源电压不稳定
C电源频率不稳定
D振针压得过紧
精析：当打点计时器振片一端的振针与复写纸片的距离过大时，这时打点针可能够不着复写纸片，我们可能看到时有时无的点痕，也可能完全没有点痕。当振针距离复写纸片间隙过小，每一个打点周期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上，这样就变成了一段一段的小线段，所以在使用打点计是器前要检查一下振针到复写纸片的距离是否适中，否则就要作适当的调整。
答案：D
六、当堂练习
1.沿同一条直线运动的a、b两个质点，在0～t0时间内的x
?t图像如图2所示。根据图像，下列说法不正确的是( )
图2
A．质点a做周期性往返运动
B．t′时刻，a、b的位移相同
C．在0～t′时间内，a的位移大于b的位移
D．在0～t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同
解析：选C
由题中图像可以看出：t＝0时，a、b的位移均为零，表明a、b同时从同一点开始运动，a朝正方向运动，b向相反的方向运动，a做周期性的往返运动，b有可能也做周期性的运动。
t′时刻，a、b的位移均为－5
m；在0～t′时间内，a、b的位移都是－5
m，位移相同。
在0～t0时间内，a运动的路程是30
m，b运动的路程是10
m；
它们在t0时刻都回到了出发点，在0～t0时间内，a、b的位移均为零。
故选项A、B、D均正确，C错误。
2．(多选)关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是( )
A．打点计时器应接交流电源，交流频率通常为50
Hz
B．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08
s
C．如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大
D．电磁打点计时器接在220
V电源上，电火花打点计时器接在6
V电源上
解析：选AC 打点计时器使用交流电，电磁打点计时器使用6
V以下的低压交流电源；电火花计时器使用220
V交流电源，相邻两点的时间间隔是0.02
s。
3．(多选)使用打点计时器时应注意( )
A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带上面
B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带
C．使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行
D．打点计时器只能连续工作很短时间，打点之后要立即关闭电源
解析：选BCD 电磁打点计时器需要使用复写纸，电火花计时器不需要用复写纸，选项A错误；实验时应当先接通电源，再拉动纸带，选项B正确；为减小摩擦，拉动纸带的方向应当与限位孔平行，选项C正确；打点计时器不能长时间连续工作，打点完毕后应立即关闭电源，选项D正确。
4.打点计时器所用电源的频率为50
Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量如图3所示，纸带在A、C间的距离为________
m时间间隔为________
s，在A、D间的距离为______m时间间隔为________
s。
图3
解析：由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02
s。A、C间的距离为14
mm＝0.014
m，
A、C间的时间间隔为0.04
s
，A、D间的距离为25
mm＝0.025
m，
A、D间的时间间隔为0.06
s。
答案：0.014
m
0.04
s
0.025
m
0.06
s第二节
时间和位移
第一课时
时刻
时间间隔
坐标系
位置
位移
路程
一、时刻和时间间隔
时刻和时间间隔既有联系又有区别，在表示时间轴上，时刻用
表示，_________用线段表示，时刻与物体的
相对应，表示某一瞬间,没有长短意义；时间间隔与物体的_______
相对应，表示某一过程（即两个时刻的间隔）,时间间隔有长短意义。在研究物体运动时，时间和位移对应。如：第4s末、第5s初（也为第4s末）等指的是
；4s内（0至第4s末）、第4s内（第3s末至4s末）、第2s至第4s内（第2s末至第4s末）等指的是
。
答案
点
时间间隔
位置
时刻
时间间隔
二、坐标系
质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止。如图，若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：出发点的位置为___m，B点位置是
_
m，C点位置为_
m，A到B位置变化是
__
m，方向
_
。C到B位置变化为
__
m，方向
___
.
解析：以B为原点、建立坐标系，如图
A（-70m）B（0m）C（+30m）
A到B的变化＋70向东；C到B变化为
-
30向西
答案
见上
三、路程和位移
路程是物体运动轨迹的
。位移是用来表示物体（质点）的
的物理量。位移只与物体的
有关，而与质点在运动过程中所经历的
无关。物体的位移可以这样表示：从
到
作一条有向线段，有向线段的长度表示位移的
，有向线段的方向表示位移的
。只有质点做始终朝着一个方向运动的直线运动时，位移的大小才与路程相等。
答案：长度
位置变化
初末位置
路径
初位置
末位置
大小
方向
例题精讲
1.以下的计时数据指时间的是
A.中央电视台新闻联播节目19时开播
B.某人用15
s跑完100
m
C.早上6
点起床
D.天津开往德州的625次硬座普快列车于13
h
35
min从天津西站发车
精析：A、C、D中的数据都是指时刻，在B中15s对应的是跑完100m这一运动过程，是时间。
答案：B
2.（多）关于位移和路程，下列说法正确的是（
）
A.沿直线运动的物体，位移和路程是相等的
B.质点沿不同的路径由A到B，其路程可能不同而位移是相同的
C.质点通过一段路程，其位移可能是零
D.质点运动的位移大小可能大于路程
精析：沿直线运动的物体，若没有往复运动，也只能说位移的大小等于路程，但不能说位移等于路程，因为位移是矢量，路程是标量，若有往复时，其大小也不相等。在有往复的直线运动和曲线运动中，位移的大小是小于路程的，位移只取决于始末位置，与路径无关，而路程是与路径有关的。
答案：BC
3.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则这段过程中(
)
A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m
B.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m
C.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m
D.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m
精析:本题考查基本知识在实际问题中的应用.理解位移和路程概念,并按要求去确定它们.题中物体初末位置高度差为3m，即位移大小，末位置在初位置下方，故位移方向竖直向下；总路程则为7m。
答案：A
4.一个质点在ｘ轴上运动，各个时刻的位置如下表所示（质点在每一秒内都做单向直线运动）。
时刻/s
0
1
2
3
4
位置坐标/m
0
5
-4
-1
-7
（1）几秒内位移最大？ （ ）
A．1ｓ内 B．2ｓ内 C．3ｓ内 D．4ｓ内
（2）第几秒内位移最大？ （ ）
A．第1ｓ内 B．第2ｓ内 C．第3ｓ内 D．第4ｓ内
（3）几秒内路程最大？ （ ）
A．1ｓ内 B．2ｓ内 C．3ｓ内 D．4ｓ内
（4）第几秒内路程最大？ （ ）
A．第1ｓ内 B．第2ｓ内 C．第3ｓ内 D．第4ｓ内
精析:本题考查定义在实际问题中的应用.理解位移和路程，时间间隔和时刻概念,并按要求去确定它们.时间间隔和时刻与位移和路程如何对应的准确把握。第2ｓ内位移大小是9m，从0时刻算，前4s内的位移最大，只要物体在运动，路程就会增大。
答案：（1）D（2）B（3）D（4）B
当堂练习（1）
1．以下的计时数据，指时间间隔的是（
）
A．学校每天7：30准时上课
B．每节课45
min
C．数学考试9：40结束
D．周末文艺晚会18：40开始
2．如图所示，一物体沿3条不同的路径由A运动到B，则沿哪条路径运动时的位移较大（
）
A．沿1较大
B．沿2较大
C．沿3较大
D．都一样大
3．（多）下列关于位移和路程的说法，正确的是（
）
A．位移和路程总是大小相等
B．位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的
C．位移只取决于始末位置，而路程还与实际运动的路线无关
D．物体的路程总大于或等于位移的大小
4．一质点向东运动了300
m，又向南运动了400
m，则质点通过的路程为
，位移的大小为
。
5.一质点由位置A向北运动8ｍ到达位置B，接着向东运动6ｍ到达位置C。求质点由位置A运动到位置C的位移和路程。
答案
1.
B
2.
D
3.CD
4.
700
m
500
m
5.
10m
14m第二节
时间和位移
第一课时
时刻
时间间隔
坐标系
位置
位移
路程
【教学目标】
1．知道时间间隔和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2．理解位移的概念以及它与路程的区别。
3．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。
【重点难点】
重点：对位移概念的理解，知道时间与时刻、位移和路程的区别。
如何用教学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。
难点：某段时间在时间轴上的表示；位移的概念及其理解。
【核心素养发展】
核心知识
1、能够区分时刻和时间间隔
2、掌握位移的概念，知道位移和路程不同
3、体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同方法设计实验并体会比较，增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。
4、知道直线运动的路程和位移的关系
核心能力
1、围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会抽象问题形象化的处理方法
2、培养学生对时间的认识由感性到理性的知识升华
科学品质
通过时间、位移的学习，让学生了解生活与物理的关系，学会用科学的思维看待事实。
教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
教具
多媒体设备（微机，软件）
【教学过程】
一、时刻和时间间隔
1．时间轴上的一点表示某一时刻，
时间轴上的一段表示一段时间。
物体的运动总是伴随着时间和空间而进行.
在表示时间的数轴上，时刻表示一个点，而两个点之间（即两个时刻之间）对应的线段表示时间间隔,
简称时间.
上面的时间轴表示上午前两节课开始和结束的时刻及两节课和课间休息持续的时间间隔.
例1：在时间轴上标出下列时刻或时间：
①第1s末、第2s初
②第1s、第2s
③前3s、后2s
2．国际单位：秒（s），其它单位：小时（h）、分钟（min）
3．实验室中常用秒表、打点计时器、频闪照相的方法测量时间。
二、坐标系
研究物体运动的过程中，我们经常需要准确描述物体所在的位置，地理上用纬度和经度来确定，而在生活中，军事上，大地测量等领域，常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位。
要准确的描述物体的位置及位置的变化，需要建立坐标系。在高一物理里研究的主要是物体在一维空间里的运动，即沿一条直线运动，只需要建立直线坐标系就能确定物体的位置。
今后我们还将涉及到二维和三维的问题，现在我们重点来认识直线坐标系。
如果物体在一直线上运动（即在一维空间运动），则需建立直线坐标系，（例如汽车在平直的公路上行驶）；〖画图说明〗
如果物体在一平面内运动（即在二维空间运动），则需建立平面直角坐标系，（例如溜冰运动员在冰面上滑行）；
如果物体在三维空间内运动，则需建立三维直角坐标系，（飞行表演中的飞机）。
例2：某物体沿直线运动，（如图所示）为了定量描述物体的位置变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。然后我们可以这么描述，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标xA=3m,若它运动到B点，则此刻它的坐标xB=-2m。
三、位置、位移和路程
1．位置：运动物体在某时刻处在空间的某个点。坐标轴上的某一点即表示位置。
2．位移：表示物体（质点）位置变化的物理量，用从初位置指向末位置的有向线段来表示。
⑴位移大小等于初末位置之间的距离，方向是由初位置指向末位置。
⑵位移由物体的初末位置决定，与物体的运动轨迹无关。
3．路程：物体运动轨迹的长度
4．位移和路程的关系
位移的大小一般小于路程，只有在单向直线运动中两者相等。
要点点拨:位移和路程的区别
1、质点的实际运动路径长度，叫路程，路程只有大小，单位是长度的单位。
2、位移是有向线段，线段的长度表示位移的大小，有向线段箭头的指向表示位移的方向，位移的单位是长度的单位。
3、路程是与质点的运动轨迹有关的，位移的大小则取决于物体初末时刻的位置变化。
例3．下列关于位移和路程的说法中，正确的是（
）
A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程
B位移的大小等于路程，方向由起点指向终点
C位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短
D位移描述直线运动，路程描述曲线运动
答案：C
解析：A选项表述的因果关系没有意义，故A错．位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故选项B错．位移和路程是两个不同的物理量，位移描述物体位置的变化，路程描述物体运动路径的长短，所以选项C正确．位移的大小和路程不一定相等，只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程．无论是位移还是路程都既可以描述直线运动，也可以描述曲线运动，故选项D也是错误的．
四、直线运动的位置和位移
质点做直线运动，我们可以先建立一个直线坐标系，物体
（质点）的位置和位移可以在坐标系中表示出来。
（画图说明）
1．位置：xA＝－2m，
xB＝3m。
2．位移：
A→B：＝5m
B→A：＝－5m
位移Δx的“＋”“－”含义：矢量Δx的“＋”“－”表示方向，不表示大小。
“＋”表示矢量的方向与所选的正方向相同；“－”表示与所选的正方向相反。
例4：质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点后静止。如图1－1－4所示，AC＝100
m，BC＝20
m，若以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则出发点的位置为________，B点位置为________，C点位置为________。
图1－1－4
解析：出发点距离原点B处80
m，并且在原点的左侧即负方向处，所以出发点的位置为－80
m；C点距离原点处20
m，并且处于原点的右侧即正方向处，所以C点位置坐标为20
m，B点在原点处，所以位置坐标为0。
答案：－80
m 0 20
m
五、板书设计
六、布置作业
教材22页
问题与练习1、2、3、4、6
七、教后记：
本节学习的位移、路程等概念是运动学的最基本、最重要的概念。深刻理解这些概念的确切含义，弄清它们之间的区别和联系，是进一步学习运动学知识的基础。
初步掌握位移的画法及简单的一维运算，教师要引导学生在阅读教材的基础上，结合具体实例，积极进行讨论、加以区别。
八、视野拓展
美研制出世界最精确的时钟
美国国家标准和技术研究院称，他们已研制出一种新的时钟，每秒钟能够可靠地振荡1000万亿次，因此有望成为世界上精确度最高的时钟。
在目前使用的计量单位中，时间计量是宇宙间测量精度最高的物理量。现在国际上使用最多的原子钟的振荡频率通常是数纳秒（一纳秒＝10亿分之一秒），它是通过调整超高频激光，使之和钯原子发射的光波频率相匹配而实现的。一般，全球定位系统卫星上都携带有原子钟，其精确度足以满足设计要求，可对地球进行精确的三点定位。
但是，物理学家希望能有振荡频率更快的时钟，用于科学前沿问题的研究，例如弄清决定电磁相互作用强度的所谓精细结构是否真的稳定等问题。科学家认为，这种新型时钟应当易于制造，且振荡频率应比相对较低的微波频率快1000倍。存在的问题是，没有一种装置能够如此快的计数。
为解决这一问题，美国国家标准和技术研究院时间及频率分部的计量科学家成立了一个研究小组，研制出“光学传动装置”。该装置可将激光光波的高速振动转化成振荡系数正好慢100万倍的激光强度的波动，并利用标准检波器来显示激光强度在1秒内所振荡的次数，然后将得到的数值乘上100万。第二节
时间
位移
第二课时
位移时间图像
位移时间的测量
【教学目标】
1.学会读位移时间图像，会用位移时间图像的意义解题
2.了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法。
3.知道两种计时器打点的时间间隔都是由电源的频率决定的。如果电源的频率为50Hz，则每隔0．02s打一个点。
4.会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，掌握一些处理数据的基本方法。
【教学重点】
1．学会使用打点计时器．
2．学会测量纸带上的位移和计算时间间隔．
3．会用描点法描绘物体的位移一时间图象，并从中获取物理信息．
【教学难点】
处理纸带的方法，用描点法画图象的能力．
【核心素养发展】
核心知识
1．了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)．
2．会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度．
3．明确位移一时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的位移一时间图象，能从图象中获取有用的信息．
核心能力
1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力．
2．通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来．培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法．
3．通过画位移一时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用．
4．体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑．
5．经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物体运动．
科学品质
1．感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识．
2．经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙．
3．体验用图象的方法描述物理现象的乐趣．培养学生用数学方法处理物理问题的意识．培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神．
4．培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯．
【教学方法】
探究、实验演示、多媒体影片欣赏、讲授、讨论、练习
【教学手段】
教具准备
多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸．
【教学过程】
一、位移—时间图象（x-t图）：
1．表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象．
2．物理意义：描述物体运动的位移随时间的变化规律。
3．坐标轴的含义：横坐标表示时间，纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。
4．匀速直线运动的x-t图：
①匀速直线运动的x-t图象是一
条倾斜直线，或某直线运动的x-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
②x-t图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜程度）越大，速度越快。
③x-t图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向相反。
④x-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。
⑤x-t图象若平行于t轴，则表示物体静止。
⑥x-t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。
⑦x-t图只能描述直线运动。
5．变速直线运动的x-t图象为曲线。
6．图象的应用：
（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间
（2）求速度：
（3）判断物体的运动性质：
二、电磁打点计时器
教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法．
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，如图1所示．工作电压为4
V～6
V．当电源的频率是50
Hz时，它每隔0.02
s打一次点．通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面．当接通电源时，线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中．由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化局期一致，即为0.02s．位于振片一端的振针就跟着上下振动起来，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列小点。
图1
三、电火花计时器
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，如图2所示.教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读说明书，明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法．使用时电源插头直接插在交流220V插座内，将裁成圆片(直径约38mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上，将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20mmX700mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间．这样当两条纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动，当按下脉冲输出开关时，放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度．也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验，还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验；墨粉纸可以使用比较长的时间，一条白纸带也可以重复使用，应注意降低实验成本。
图2
四、练习使用打点计时器
（一）实验方法和步骤：
1.把打点计时器固定在桌子上，了解其结构。
2.按照说明把纸带装好；
3.启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源；
4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出N个点，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计算出纸带从第一个点到第N个点的运动时间；
5.用刻度尺测量出第一个点到第N个点的距离。
（二）注意事项
(1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。
(2)使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。
(3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。
(4)使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。
(5)使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。
(6)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。
(7)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(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
（三）误差分析
(1)
测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离。
(2)
计数点间的时间Δt搞错。几个计数点间的时间间隔为Δt＝(n－1)×0.02
s。而非Δt＝n×0.02
s。
(3)
作x
?t图像不用坐标纸、尺子，坐标单位选定的不合理，作图粗糙带来误差。
五、例题：使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：
(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________________________。
A．把电火花计时器固定在桌子上
B．安放纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动
D．接通220
V交流电源
E．按下脉冲输出开关，进行打点
(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上，还要检查________是否夹在两纸带之间。
解析：根据实验原理，通过对实验仪器的观察，掌握新仪器的使用方法是一种重要的实验能力。电火花计时器的特点是：打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的，故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的，墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用。墨粉纸盘夹在两条白纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动。
答案：(1)ABDEC (2)纸盘轴 墨粉纸盘
六、板书设计
七、作业
教材第22页第5题．
八、视野拓展
J0201－1型数字计时器使用方法
(1)使用前的检查与调整：第一步，先不插入光电门，把功能转换开关K1拨向S1计时档，打开电源开关，数码管应跳字。第二步，把两个光电门分别插入输入插座“Ⅰ”、“Ⅱ”，数码管应停止跳字；如果仍不断跳字，表明光电门的发光管光线没照准接受管，或者光电门的四芯插头没插好，应仔细加以调整，直至数码管停止跳字为止。第三步，检查清零性能，按一下“复位”钮，数码管应全部清零；间隔2、3秒钟连续接通电源，数码管应能自动全部清零。
仪器接通电源后，要经五分钟预热，使时基脉冲达到稳定后，再开始使用。
(2)S1档计时：K1置“S1”档，对任一光电门遮光，便开始计时，露光则停止计时。数码管显示的数字为遮光的时间值。
(3)S2档计时：K1置“S2”档，对任一光电门第一次遮光即开始计时，第二次遮光则停止计时。数码管显示的数字为两次遮光间隔的时间值。
S1和S2档计时所得时间值的读数，为数码管显示的数字与所取的时基信号单位之积。假如显示的数字为153，时基信号为1毫秒时，读数为153毫秒；时基信号为10毫秒时，续数则为1.53秒。
(4)光控计数：K1置“计数”，对任一光电门每遮光一次，数码管就累加一个字，显示出遮光的次数。
(5)数码管窗口玻璃丝有机玻璃，经摩擦会产生静电，以致感应数码管的亮段消失，要待一会才能恢复。因此，在使用过程中，禁忌用手或其它干燥物揩试窗口玻璃，以免造成数码管暂时不亮的现象。
