資源簡介

(共30張PPT)
第一章 運動的描述
3
時間　位移(二)
2
了解兩種打點計時器的結構和工作原理，并學會安裝和使用.
3
會用打上點的紙帶計算物體運動的位移和時間.
1
知道x－t圖像的物理意義，并能根據x－t圖像描述物體的位置和位移.
重點
重點
重點
位移—時間圖像
觀察與思考
在平直的公路旁每隔100 m豎立著記號標志.一觀察者坐在汽車上研究汽車的運動情況.當汽車經過Ⅰ號標志時按下秒表，觀察者做出了如下記錄：
標志號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
時刻t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位置x/m 0 100 200 300 400
(1)分析表格數據，說明汽車運動的規律；
位移隨時間的增加而增加，在誤差允許范圍內，相等的時間(每5 s)內汽車的位移是相等的(100 m).
(2)分別在一維坐標系中和時間軸上表示汽車經過Ⅰ～Ⅴ標志時的位置和時刻；
x/m
100
0
200
300
400
t/s
0
5
10
15
20
觀察與思考
①以時刻t為橫軸，以位置坐標x為縱軸，建立平面直角坐標系；
②將小車的時刻、位置信息描點；
③用平滑的曲線盡可能地把絕大部分點連接起來(如圖)
(3)如何用更加簡潔的方式描述這輛汽車的運動？
作圖步驟
x/m
100
0
200
300
400
t/s
0
5
10
15
20
觀察與思考
圖像
一維坐標系+時間軸
(1)位置－時間圖像：在直角坐標系中選時刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線就是位置－時間圖像，是反映物體在任意時刻的位置的圖像.
(2)位移－時間圖像(x－t圖像)：將物體運動的初始位置選作位置坐標原點O，則位置與位移大小相等
(x＝Δx)，位置－時間圖像就成為位移－時間圖像，是反映物體在不同時間內的位移的圖像.
位移－時間圖像
1.a、b兩物體都在做勻速直線運動，它們運動的位置、時刻信息如下：
思考與討論
時刻 位置　　 0 2 s 4 s 6 s
a物體的位置xa 0 1 m 2 m 3 m
b物體的位置xb 4 m 2 m 0 －2 m
(1)a、b兩物體向x軸正方向還是x軸負方向運動？
由于隨著時間的推移，a的位置坐標在增大，說明a正沿x軸正方向運動，b的位置坐標在減小，說明b正沿x軸負方向運動
(2)作出a、b兩物體的x－t圖像.
t/s
1
2
3
4
5
6
x/m
-1
-2
0
1
2
3
4
5
(3)描述圖中A、B兩點的物理意義以及4~6s內兩物體的位移.
A(4,2)
B
物體在第時，處在處；
B.兩物體時刻在原點正方向相遇.
第—第間，發生了1m的位移(正方向）
第—第間，發生了2m的位移(負方向）
2.(1)從x－t圖像中我們能獲取哪些信息？
①任一時刻所對應的位置
②任意一段時間內的位移，包括位移的大小和方向
③運動方向
④運動的初始時刻和起始位置
(2)物體的位移－時間圖像是物體的運動軌跡嗎？
物體的x－t圖像表示的是物體的位移隨時間變化的規律，而不是物體的運動軌跡
1.(課本第18頁第5題改編)一輛汽車在教練場上沿著平直道路行駛，以x表示它相對于出發點的位移.如圖近似描寫了汽車在0時刻到50 s這段時間的x－t圖像.通過分析回答以下問題.
(1)汽車最遠位置距離出發點為多少米？
答案　由圖像得，汽車最遠位置距離出發點為30 m.
(2)汽車在哪段時間沒有行駛？
答案　汽車在10～20 s時間段內位置沒有發生變化，停在離出發點正方向30 m位置處.
(3)汽車在哪段時間駛離出發點，在哪段時間駛向出發點？
答案　0～10 s沿正方向駛離出發點，20～40 s駛向出發點；
40～50 s沿負方向駛離出發點.
(4)汽車前50 s內的路程和位移分別是多少？
答案　路程為75 m，位移為－15 m.
2.如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的x－t圖像.下列說法正確的是
A.甲、乙兩物體的出發點相同，出發時刻不同
B.甲、乙兩物體同時出發，出發點不同
C.甲、乙兩物體同向運動
D.甲、乙兩物體在t2時刻相遇
√
位移和時間的測量
觀察與思考
生活中我們可以采用什么方法測量物體的位移和時間？
生活中，人們可以用多種方法記錄某一時刻物體運動的位置，從而推斷出它在某段時間內的位移.例如：用照相的方法記錄物體的位置，用鐘表記錄物體運動的時刻.
位置的測量
時間的測量
實驗室常用計時儀器:秒表、打點計時器
實驗室獲取物體位置隨時間的變化關系
打點計時器+紙帶
模擬打點計時器（做一做）
兩位同學合作，一位同學拉著紙帶往前走，另一位同學拿一支筆上下移動，每隔一秒在紙帶上點一個點，最終筆在紙帶上留下的點跡就能夠反映出紙帶的運動。
觀察與思考
1.認識打點計時器
工作電壓：8 V交變電源；頻率為50 Hz時，它每隔0.02s打一次點.
工作原理：接通交變電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動起來，帶動其上的振針上下振動.這時，如果紙帶運動，振針就通過復寫紙在紙帶上留下一行小點.
(1)電磁打點計時器
1.認識打點計時器
(2)電火花計時器
工作電壓：220 V交變電源；頻率為50 Hz時，它每隔0.02s打一次點
工作原理：當接通電源、按下脈沖輸出開關時，計時器發出的脈沖電流經放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產生火花放電，于是在運動的紙帶上就打出一行點跡.
電火花計時器
2.練習使用打點計時器（以電火花為例）
操作步驟：
(1)了解打點計時器的構造，然后把它固定好.
(2)安裝紙帶.
(3)啟動電源，用手水平拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點.隨后關閉電源.
(4)取下紙帶，從能夠看清的某個點開始(起始點)，往后數出若干個點.例如數出n個點，算出紙帶從起始點到第n個點的運動時間t.
(5)用刻度尺測量出從起始點到第n個點的位移x.
(6)設計表格，用來記錄時間及位移，并將測量結果填入表格中.
單位：cm
注意事項：
(1)打點時，應先接通電源，待打點計時器打點穩定后，再拉動紙帶.
(2)打點計時器不能連續工作太長時間，打點之后應立即關閉電源.
(3)為減小實驗誤差，1、2、3、4…不一定是連續的計時點，可以每5個點(或間隔4個點)取一個計數點，若電源頻率為50 Hz，此時兩計數點間的時間間隔T＝0.1 s.
(4)對紙帶進行測量時，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢，即統一測量出各個計數點到起始點之間的距離.
如果一個紙帶上打的點先密后疏，說明什么？
思考與討論
說明紙帶運動得越來越快
3.(多選)(2022·麗江市玉龍縣第一中學高一階段練習)有關實驗器材的操作使用，下列說法正確的是
A.電磁打點計時器要接在8 V交變電源上
B.電火花計時器要接在8 V交變電源上
C.打點計時器要固定好，在使用時不允許松動
D.不管是電火花計時器還是電磁打點計時器，使用時均要先接通電源，
后拉動紙帶
√
√
√
4.(2021·沅陵縣第一中學高一階段練習)(1)如圖所示是電火花計時器的示意圖.工作時使用 V 電源，當電源的頻率是50 Hz時，每隔 s打一次點.其工作時的基本步驟如下：
A.當紙帶完全通過電火花計時器后，及時
關閉電源
B.將電火花計時器電源插頭插入相應的電源
插座
C.將紙帶從墨粉紙盤下面穿過
D.接通開關，聽到放電聲，穩定后拖動紙帶運動
上述步驟正確的順序是 .(按順序填寫步驟編號)
220
交變
0.02
CBDA
電火花計時器工作時使用220 V交變電源；當電源的頻率是50 Hz時，每隔0.02 s打一次點.使用時，先將紙帶從墨粉紙盤下面穿過電火花計時器，然后將電火花計時器電源插頭插入相應的電源插座，再接通開關，聽到放電聲，穩定后拖動紙帶運動，當紙帶完全通過電火花計時器后，及時關閉電源.故正確的順序是CBDA.
(2)如圖所示的紙帶是某同學練習使用電火花計時器時得到的，紙帶的左端先通過電火花計時器，從點跡的分布情況可以判定紙帶的運動情況是 (選填“越來越慢”或“越來越快”).若所用電源的頻率為50 Hz，從打下A點到打下B點共14個點跡，歷時 s.
越來越快
0.26
點跡左密右疏，在相同時間內通過的距離越來越大，說明紙帶運動越來越快.
若所用電源的頻率為50 Hz，則每隔0.02 s打一個點，從打下A點到打下B點共14個點跡，共13個打點間隔，所以歷時t＝13×0.02 s＝0.26 s.
5.(1)電磁打點計時器使用的電源是 V 電源，電源頻率為50 Hz時，如果每相鄰的計數點間還有4個點未標出，則相鄰兩個計數點的時間間隔為 .
(2)在“練習使用打點計時器”的實驗中，某同學選出了一條清晰的紙帶，并取其中的A、B、C、D、E五個點進行研究，這五個點和刻度尺標度對應的位置如圖所示.
可求出A、C間的距離為 cm，C、E間的距離為 cm.
8
交變
0.1 s
3.15
6.15
一、用數學來表達物理
時間軸、一維坐標系 位移-時間圖像
二、用實驗來研究物理
用打點計時器研究物體運動
分類：電磁打點計時器、電火花打點計時器
數據處理：估讀、計時點、計數點...
1.任一時刻所對應的位置
2.任一段時間內的位移，包括位移的大小
和方向
3.運動方向
4.運動的初始時刻和起始位置
-10
-20
操作：先接通電源，后拉動紙帶...

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