衔接点03 位移－时间图像　位移和时间的测量-2023年初升高物理无忧衔接（通用版）

衔接点03位移－时间图像　位移和时间的测量 课程标准 初中 会用x-t图像描述匀速直线运动，会计算物体运动的速度 高中 1. 了解x-t图像斜率的含义 2. 了解两种打点计时器的结构和工作原理 ，并学会安装和使用. 3.会用打点计时器打出的纸带测量位移和时间。 4.会利用x-t图像处理简单的匀速直线运动的追及和相遇问题。 初中物理知识储备 1．直线坐标系：会确定物体在直线运动中的位置。会用直线坐标系描述物体的位置。 2．路程：会计算简单的匀速直线运动的路程问题。 3. 掌握刻度尺测量物体长度的方法。掌握毫米刻度尺的估读方法。 4. x-t图像 （1）会用x-t图像描述匀速直线运动和静止状态。 （2）会根据图像计算匀速直线运动的速度大小。 （3）知道不同x-t图像的交点的含义：物体在某处相遇。 高中物理新知识、新模型 一、直线运动的位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示。 1．物体的位置表示：用位置坐标表示。如图所示，若物体从A向B运动，则x1表示初位置A，x2表示末位置B。 2．物体的位移表示 (1)大小：末位置与初位置的坐标之差，Δx＝x2－x1。 (2)方向：初位置指向末位置。 ①Δx＞0，表示位移的方向指向x轴的正方向； ②Δx＜0，表示位移的方向指向x轴的负方向。 二、位移－时间图像 1．位置－时间图像：反映物体在任意时刻的位置的图像．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． 2．位移－时间图像(x－t图像)：反映物体在不同时间内的位移的图像．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． 三、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 使用交变电源的计时仪器；工作电压约为8 V，当电源频率是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点． (2)电火花计时器 使用220 V交变电源，当电源频率是50 Hz时打点周期是0.02 s. 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＝0.02n s．(打点频率为50 Hz) 3．位移的测量 用刻度尺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． 初、高中物理衔接点 1. 用图像描述和表达物理规律是物理研究中常用的方法。位移一时间图像是高中研究的第一个物理图像，它将位移与时间结合起来，形象地表示了它们的关系，即物体在不同时刻的位置和通过不同时间间隔的位移。位移一时间图像可以直观、形象地描述物体的运动。在研究物体的运动时，只要物体在任意时刻的位置确定了，那么物体的运动情况也就清楚了，因此记录物体在任意时刻的位置是重要的。 2. 同学们在学习时需要注意，位置与位移虽然并不是一个概念，但如果以物体的出发点作为坐标原点且物体做直线运动，则位移与位置相等(x=x)，位置与时刻的变化关系，就是位移与时间的变化关系，此时位置一时刻图像，也称为位移一时间图像，即x-t图像。为使学生进一步理解二者的联系与区别，也可以让学生描绘一个计时起点物体不在坐标原点的直线运动的位置一时刻图像教学的重点是如何绘制x-t图像以及对x-t图像的物理含义的理解。通过学习x-t图像，学生也会初步体会到一般物理图像的作图方法和图像对分析物理问题的意义。 3. 同学们在初中数学课中学过绘制函数图像，因此学习中可借助数学知识，将时间视为函数自变量，位移视为函数因变量，借助函数图像的描绘方法，描述x-t图像，并分析其物理意义。 以电梯底端为坐标原点，沿电梯向上为正方向建立直线坐标系，电梯内正在上行的乘客的位移是正值还是负值？下行的乘客呢？乘客运动的路程可以是负值吗？ 例题1. (多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图像．下列说法正确的是(　　) A．甲、乙两物体的出发点相距x0 B．甲物体比乙物体早出发的时间为t1 C．甲、乙两物体同向运动 D．甲、乙两物体在t2时刻相遇 例题2. (1)打点计时器是记录做直线运动物体的 和 的仪器．电火花计时器是其中的一种，其工作电压是 ，电火花计时器靠电火花和墨粉打点，当交变电源的频率为50 Hz时，它每隔 s打一次点． (2)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是 ． A．把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸盘套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔 B．把打点计时器与8 V低压交变电源相连 C．用手水平拉动纸带，然后启动电源 D．关闭电源，取下纸带，用刻度尺测量某计数点与计时起点的距离x0，并算出时间t 一、单选题 1．甲、乙两车从相距20m的A、B两点同时在同