1.2.2时间 位移 导学案-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

初、高中物理衔接学案 呈天地之美 析万物之理 §1.2 时间和位移 （第二课时） 学习目标 1.理解位移-时间图像的物理意义，能从图像中获取物体运动的信息，如运动方向、位移大小等。 2.理解图像法是研究问题的一种重要思想方法 3.熟练使用打点计时器，学会通过打点计时器打出的纸带进行数据处理、分析物体的运动情况，理解计时点和计数点的意义。 4.培养学生运用图像法处理物理问题的能力，以及通过实验获取数据、分析数据的科学探究能力和运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的物理学科核心素养。 学习重点 1.位移-时间图像的解读以及应用图像解决实际问题 2.打点计时器的使用方法以及纸带数据的处理，两种打点计时器的区别 学习难点 位移-时间图像的应用 学习方法 自主学习，合作交流 学 习 过 程 初 中 知 识 回 顾 1.时间的测量工具：现在生活中，我们通常使用钟、表来测量时间；在运动场和实验室，经常用停表来测量时间；还有更精确的计时仪器，如铯原子钟。 2.路程的定义，路程-时间图像。 课 前 预 习 1. 位移-时间图像 （1） 图像的建立 在直角坐标系中选时间t为_____轴，选位置x为_____轴，其上的图线就是位置-时间图像，通过它能直观地看出物体在任意时间的位置。如果将物体运动的初始位置造作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等，位置-时间图像就成为位移-时间图像，又称x-t图像。从x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的__________。 （2） 图像的物理意义： 描述做_________运动的物体相对于_____________的位移随时间变化的规律。 2. 位移和时间的测量 （1） 打点计时器的原理 将纸带与运动的物体连在一起，即物体带动纸带一起运动，使打点计时器在纸带上打出一系列的点，纸带上各点之间的距离就表示相应时间时隔内物体的__________,因此打点计时器是一种记录物体在一定时间间隔内物体位移大小的____________仪器。带纸上的点就相应地表示物体在不同时刻的__________，相邻两点的时间间隔是由电源的__________决定的，当电源的频率为50Hz时，它每隔________打一次点。 （2） 电磁打点计时器 ①电磁打点计时器使用低压________电源，工作电压是______，当电源的频率为50Hz时，它每隔________打一次点。 ②工作原理：给电磁打点计时器接通8V的________电源时，振片在线圈和永久磁铁的作用下振动起来，带动振片前端的振针上下振动，振针通过复写纸在纸带上留下一系列小点。 ③使用：通电前让纸带穿过___________，把套在轴上的复写纸压在纸带的________面，通电后振片带动振针打点，若纸带运动，其上就会留下一行小点。 若由物体带动纸带运动，则物体的_______大小就对应纸带上相应点间的距离，运动时间可通过该距离让点迹的数目计算。 （3） 电火花打点计时器 ①电火花打点计时器使用___________电源，工作电压是_______，当电源的频率为50Hz时，它每隔________打一次点。 ②工作原理：电火花打点计时器利用火花放电使墨粉在纸带上打出点迹。 ③使用：将墨粉纸盘套在纸盘轴上，纸带在墨粉纸盘下面穿过_____ ______，接通电源，按下________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 课 堂 讨 论 1. 根据位移-时间图像可以读取的信息有哪些？ 2. 电磁打点计时器和电火花打点计时器的区别 初高中 对 比 初中物理研究的时匀速直线运动的路程-时间图像，高中物理研究位移-时间图像。当物体做匀带直线运动时，两种图像形状相似。 初中学过的计时工具是停表，高中研究打点计时器。 学 以 致 用 题型1：位移-时间图像 例1.(多选).如图所示为甲、乙在同一直线上运动时的x­t图像，以甲的出发点为原点，出发时间为计时的起点，则下列说法中正确的是( ) A．甲、乙同时出发 B．0～t3这段时间内，甲、乙位移相同 C．甲开始运动时，乙在甲的前面x0处 D．甲在途中停止了一段时间，而乙没有停止 例2.(多选)一质点运动的x­t图像如图所示，下列说法正确的是( ) A．0～6 s内质点的位移为－4 m B．2～4 s内质点的位移为4 m C．0～6 s内质点的路程为4 m D．2～6 s内质点一直向同一方向运动 题型2：打点计时器的使用 例3.打点计时器是高中阶段常用的实验器材之一，如图所示是两种常见的打点计时器。 (1)图甲是__________________，使用电压为_______的交变电源；图乙是__________________，使用电压为约为_______ 的交变电源。 (2)如下的基本步骤，正确的排列顺序为____________。 A．把打点计时器固定在桌子上 B．安装好纸带 C．用手水平拉动纸带运动 D．接通交变电源 E．按下电源开关，进行打点 例4.如图所示，A、B、C、D为电磁打点计时器打出的四个计时点，所用交流电源频率为50 Hz，试求： (1)打出四个点所用的时间； (2)A、B、C、D四个点所对应刻度尺上的数值。 例5：（多选）关于打点计时器，下列说法正确的是（ ） A. 电磁打点计时器使用的是6V直流电源 B. 以练习使用打点计时器时，先接通电源，后拖动纸带 C. 打点计时器的打点的时间间隔与使用的电源频率无关 D. 电源的频率越高，纸带上相邻两个点间的时间间隔越小 堂 堂 清 练 习 1. 一物体的x-t图像如图所示，则该物体在6s内的路程是（ ）x/m t/s 6 2 2 -4 A. 0 B. 2m C. 4m D. 12m 2. A、B两物体从同一起点在同一直线上运动的位移—时间（）图像如图所示，A的图像为直线，B的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D的坐标如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．A做匀速直线运动，B做曲线运动 B．A、B两物体在时间段内相遇两次（不考虑刚开始） C．在时刻之前，A可能在B的前面 D．在时间内A的路程小于B的路程 3．（1）电火花打点计时器接 （选填“交流”或“直流”）、 V（选填“8”或“220”）电源，当频率是50Hz时，打点计时器每隔 秒打一个点，若两计时点间时间间隔为0.021s，则速度的测量值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是 。 A．时间间隔            B．位移        C．平均速度         D．瞬时速度 （3）关于打点计时器的使用说法正确的是 。 A．电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源 B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快 （4）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，且按每5个计时点取一个计数点，对其中A、B、C……七个计数点进行研究，这七个点和刻度尺标度对应的位置如图。（电源频率为50Hz）由实验数据可得A点到D点的距离是 cm。 自 我 小 结 结合学习目标反思总结一下，本节课学会了什么？还有哪些困惑？记录在下面。 答案： 课前预习： 1. （1）横 纵 位移 （2）直线 初始位置 2. (1)位移大小 计时 位置 频率 0.02s （2）交流 8V，0.02s 交流 限位孔 上 位移 （3）交流 220V，0.02s 限位孔 脉冲 课堂讨论： 1. ①任一时刻质点的位置； ②质点在某时间间隔内的位移大小和方向； ③判断质点是静止还是运动，如果图线是一条平行于时间轴的直线，则质点静止。如果图线是一条倾斜的直线，说明质点做匀速直线运动，如果图线是曲线，说明质点做变速直线运动。 ④纵截距点表示初始位置，横截距点表示出发时刻。 ⑤ 交点：表示两质点同一时刻在同一位置，即两质点“相遇” ⑥ 斜率可以表示运动的快慢及方向 2. 电磁打点计时器 电火花打点计时器 工作电压 8V交流电压 220V交流电压 打点方式 振针振动，利用复写纸在纸带上留下点迹 利用火花放电，使墨粉在纸带上打出点迹 阻力来源 阻力来源于复写纸与纸带间的摩擦以及限位孔与纸带间的摩擦，阻力较大 阻力来源于纸带本身的运动，而不是打点产生的，阻力较小，实验误差较小 打点频率 与电源的频率相同，若电源的频率为50Hz，则每隔0.02s打一次点。 学以致用： 1.ACD 2.AD 3. 电火花打点计时器 220V 电磁打点计时器 8V ABDEC 4.(1)因为电磁打点计时器的周期为0.02 s，所以，打出四个点所用的时间: t＝3×0.02 s＝0.06 s。 (2) A、B、C、D四个点所对应刻度尺上的数值分别为0、0.50 cm、1.40 cm、2.50 cm。 5. BD 堂堂清练习： 1.D 2.B 3.交流 220 0.02 偏大 AB C 4.10 以物说理 见物思理1 学科网（北京）股份有限公司 $$