内容正文:
人教版(2019) 物理(必修第一册)
制作:张二朝
——身正心定 闳中博学——
1.2 时间 位移(第二课时)
第一章 运动的描述
学习目标
1.理解位移—时间图像。
2.体会交点 拐点的图像意义。
3.学会位移和时间的测量方法。
4.熟悉实验数据的收集与图像处理。
a、b两物体都在做单向直线运动,它们运动的位置、时刻信息如右:
时刻
位置 0 2 s 4 s 6 s
a物体的位置xa 0 1 m 2 m 3 m
b物体的位置xb 4 m 2 m 0 -2 m
(1)a、b两物体沿x轴正方向还是x轴负方向运动?
(2)以时刻t为横轴,以位置坐标x为纵轴,建立直角坐标系,在坐标系中将a、b两物体的时刻、位置信息描点,并按照各点排列趋势用平滑的曲线(直线)连接起来.
一、位移-时间图象
a、b两物体都在做单向直线运动,它们运动的位置、时刻信息如右:
时刻
位置 0 2 s 4 s 6 s
a物体的位置xa 0 1 m 2 m 3 m
b物体的位置xb 4 m 2 m 0 -2 m
答案
a正沿x轴正方向运动,
b正沿x轴负方向运动.
一、位移-时间图象
1.如何描绘x-t 图像:
(1)建立平面直角坐标系,用横轴表示 ,用纵轴表示 .
(2)描点法描出数据。
(3)用 尽可能的把绝大部分点连接起来。
时间t
位移x
平滑的曲线
2.x-t 图像的物理意义
(1)x-t图象中A点表示的含义?
(2)x-t图象是否反映物体的运动轨迹?
【解析】
(1)x-t图像中A点表示在t=5s时,质点处于正方向100m处。
(2)x-t图像可以表示物体直线运动中的位移与时间的关系。不能反映物体的运动轨迹。
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?
思考与讨论
1.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移.图1.2-11近似描写了汽车在0时刻到40s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约为多少米?
(2)汽车在哪段时间没有行驶?
(3)汽车在哪段时间驶离出发点,在哪段时间驶向出发点?
t/s
x/m
10
20
30
0
10
20
30
40
练习
2.一物体做直线运动,其位移-时间图像如图所示,设向右为正方向,则在前6 s内
A.物体先向左运动,2 s后开始向右运动
B.在t=2 s时物体距出发点最远
C.前2 s内物体位于出发点的左方,后4 s
内位于出发点的右方
D.在t=4 s时物体距出发点最远
√
练习
3.某同学通过北斗导航定位系统测得其在南北方向运动时在 0∼4 s 内的 x−t 图像(位移—时间图像)如图所示。已知该同学在 t=0 时刻正向北运动,则关于该同学在 0∼4 s 内的
运动,下列说法正确的是( )
A.其运动轨迹为曲线 B.始终向北运动
C.位移大小为 4m D.路程为 10m
D
练习
生活中我们可以采用什么方法测量物体的位移和时间?
位置的测量
时间的测量
思考与讨论
阅读课本,回答问题
工作电压: .
打点周期: .
打点方式: .
记录信息: .
(1)电磁打点计时器
交流电 约8V
利用振动的振针打点
T = 0.02s
时间和位移
二、位移-时间的测量
(2)电火花计时器
工作电压: .
打点周期: .
打点方式: .
记录信息: .
交流电220V
利用火花放电打点
T = 0.02s
时间和位移
练习使用打点计时器(以电火花为例)
二、位移—时间的测量
练习使用打点计时器
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。测量之前,自己先设计一个表格,用来记录时间及位移。
(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。
注意事项
位移的测量
小明用刻度尺测量纸带距离时如图,B点的读数是________cm,
刻度尺
3.00
C点的读数是______cm.
6.45
X1
0
1
2
3
X2
X1
0
1
2
3
X2
如何测量位移可减少误差?
测量各相邻计数点间的距离,应该用最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到各相邻计数点间距离的数值。
思考与讨论
小明用刻度尺测量纸带距离时如图,B点的读数是________cm,
刻度尺
3.00
C点的读数是______cm.XBC= cm.
6.45
3.45
1.(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,实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时,如果每相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为______.
(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
0.1 s
3.15
6.15
要估读一位
练习
2.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8V电源上
AC
练习
一、用数学来表达物理 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...
课堂小结
THANKS
谢谢
——身正心定 闳中博学——
人教版(2019) 物理(必修第三册)
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