第一章 学案3 位移——时间图像 位移和时间的测量-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版）

到O点的位移为xo=x0一xB=0-(-0.2m)=0.2m,C 正确；环从A点到B点的位移为xAB=xB一xA=一0.2m一 (-0.8m)=0.6m,D错误。故选C。] 学案3位移一时间图像 位移和时间的测量 课堂活动 活动一 新知导学 提示：(1)火车在某时刻相对于参考，点的位移x。 (2)x=0;90m。 (3)静止。 (4)不是，位移一时间图像表示位移随时间变化的规律。 新知生成 1.初始位置相等 2.位移 新知应用 1.[解析](1)0~1h,客车向正方向前进40km。1~1.5h,客 车静止在40km处。1.5~3h,客车沿负方向返回。 (2)由题图可知，1h末客车离出发点最远，最远距离为 40km。 [答案](1)见解析(2)40km 2.D[由题意知向右为正方向。由题图可知，物体从一5m处 向右运动至5m处，然后返回至4m处，始终位于出发点右 方，物体在前4s内一直向右运动，后2s内向左运动，故A、C 错误；在t=4s时物体距出发点最远，故B错误，D正确。] 活动二 新知导学 提示：(1)两种，电磁打点计时器和电火花计时器。 (2)8V;0.02s。 (3)纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位 移大小。 新知生成 1.（1)交流计时 80.02s(2)0.02s 2.0.02n 3.刻度尺 新知应用 3.[解析](1)电磁打点计时器使用的是低压交流电源，工作 电压约为8V,当电源频率为50Hz时，计时器每隔0.02s打 一次点，为了防止纸带不稳定，纸带应穿过限位孔放在复写 纸下面。 (2)由电源的频率是50Hz知打点计时器打点的时间间隔是 0.02s,则A、B间历时tAB=2T=0.04s,位移大小为xAB= (1.20+1.60)×10-2m=0.0280m。 [答案](1)交流8V0.02限位孔上 (2)0.040.0280 课堂达标 1.[答案](1)gd(2)A(3)0.05 2.A[在0到4s的时间内，该物体的位移为△x=x2一x1= 2m一1m=1m,故选项A正确。] 3.AD[x-t图像反映质点位置随时间的变化关系，10s时质 点处在5m的位置，A项正确；在10s内，质，点的初位置坐标 为1m,末位置坐标为5m,位移为4m,B项错误；在20s内， 质点的位移为△x=x2一x1=0-1m=一1m,C项错误；第 5s末质，点沿正方向运动，第15s末质点沿负方向运动，D项 正确。] 4.A[在t=0时刻，物体位置坐标为50=0，在t=6s时刻，物 体的位置坐标为56=0，该物体在6s内的位移s=x6一x。= 0,故选A。] 5.[解析](1)电火花计时器使用220V交流电源，当电源的频率 11 是50时，周期为T=了=08=0.028，每隔0.02s打一 次点。 (2)实验中先安装电火花计时器、穿纸带，接交流电源、接通开 关拖动纸带，实验结束后关闭电火花计时器，所以正确的顺 序是CBDA。 [答案](1)交流2200.02(2)CBDA 学案4位置变化快慢的描述一速度 课堂活动 活动一 新知导学 提示：(1)不能。 (2)运动快慢不同；速度。 (3)不相同；相同。 (4)不相同；不相同。 (5)相同。 △x (6)用位移与时间的比值，即= △t 新知生成 1.快慢 2.位移时间 △x 3.t 4.米每秒3.6100 5.矢量相同 新知应用 1.A[速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运 动快，故A正确；速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示 物体位置变化快，但物体位置变化不一定大，故B错误；速度 越大，位置变化越快，但位移不一定越大，故C错误；一段时 间内物体的位置不变化，则这段时间内物体速度一定为零， 故D错误。故选A。] 2.ACD[速度是矢量，其正负表示质，点的运动方向，速度大小 的比较应比较其绝对值的大小，A、C正确，B错误；10s内甲 运动了20m,乙运动了40m,因为甲、乙同时由同一地点沿 相反方向运动，故10s末甲、乙相距60m,D正确。] 活动二 新知导学 提示：(1)60km/h是行驶全程的平均速度，35km/h是相应时 刻的速度。 31人教版物理必修第一册 课 学案3位移一时间图像 位移和时间的测量 记 学句住多 1.了解位移一时间图像的物理意义，并能利用图像分析物体的运动。 2.知道打点计时器的基本结构和工作原理，会用打点计时器记录物体运动的位移和时间。 课堂活动 D新知生成 1.xt图像：x-t图像实质是位置一时间图像，选 活动一 认识位移一时间图像 取物体运动的 为坐标原点，则位置 坐标与位移大小 ,位置一时间图像就 D新知导学 成为位移一时间图像。 在直角坐标系中，选时刻t为横轴、选位置x为纵 2.物理意义：描述了物体在不同时间内的 轴建立坐标系，如图是一位同学为了描述一列火 D拓展提升 车沿直线轨道的运动情况，画出的位置一时间图 1.从x-t图像中获得的信息 像。探究以下问题。 (1)任一时刻质点的位移。 x/m (2)质点发生某段位移所用的时间。 90 (3)判断质点是静止还是运动；若图线与t轴平 60 行，表示质点静止，如图(a)中0~t1时间内；若 30 图线是一条倾斜的直线，表示质点做匀速直线 0 3t/min 运动，如图(a)中t1~t2时间内。 问题(1)：x-t图像中A点表示的含义？ 静止 匀速直线 运动 27 问题(2)：t=0时刻火车初始位置的位置坐标是 (a) 多少？火车离开初始位置的最远距离是多大？ (4)判断质点运动的快慢，运动的快慢由图线的 斜率直观表示，斜率的绝对值越大，质点运动得 越快，如图(b)中乙比甲运动得快。 ←x/m 问题(3)：火车在2.5~3min时间内运动情况 如何？ t12 个 (b) (5)交点：两图线的交点表示两质点在这一时刻 相遇，如图(b)中P点所示。 问题(4)：火车的位移一时间图像是火车的运动轨 (6)截距：图像不过原点时，若从纵轴开始，则表 迹吗？ 示开始计时时，位移不为零（如图(b)中甲所 示)；若从横轴开始，则表示计时一段时间后，质 点才开始运动（如图(b)中乙所示）。 110 位移一时间图像位移和时间的测量学案3 2.常见的几种x-t图像的比较 C.前2s内物体位于出发点的左方，后4s内位 听 图像 物理意义 于出发点的右方 D.在t=4s时物体距出发点最远 记 ① ①②都表示物体处于静止状 活动二对位移和时间的测量 态，但静止的位置不同 ② 少新知导学 看教材第18页，完成下列问题。 ③表示物体从x1处沿正方向 问题(1)：打点计时器有几种？分别是什么？ 做匀速直线运动 ④表示物体从x=0处沿正方 ⑤6 向做匀速直线运动 ⑤表示物体从x2处沿负方向 问题(2)：电磁打点计时器的工作电压约为多大？ 做匀速直线运动 当电源频率为50Hz时，每隔多长时间打一 ⑥表示物体从一x,处沿正方 次点？ 向做匀速直线运动 ⑦表示物体从x=0处沿正方 ⑦ 问题(3)：把纸带和运动物体连在一起时，如何利 向做变速直线运动，且速度逐 用纸带测量物体的位移大小？ 渐减小 D新知应用 1.如图所示为某客车的x-t x/km D新知生成 40-- 图像。 304 1.两种打点计时器（如图所示） (1)根据图像说明客车在各时 20 10 线圈 接电源 正脉冲输出插座 间段的运动情况。 振片 负脉冲输出插座 0 1 2 3t/h 墨粉纸盘 (2)客车最远位置距离出发点多少千米？ 振针 永久磁体 纸带 复写纸 限位孔 纸带 电磁打点计时器 电火花计时器 (1)电磁打点计时器 使用 电源的 仪器；工作电压 约为 V,当电源频率是50Hz时，每 2.一物体做直线运动，其位移一时间图像如图所 隔 打一次点。 示，设向右为正方向，则在前6s内 (2)电火花计时器 ↑x/m 使用220V交流电源，当电源频率是50Hz时， 打点周期为 0 2.时间的测量 从能够看清的某个点（起始点）开始记为0，往！ 后数出若干个点，例如数到，则纸带从起始点 A.物体先向左运动，2s后开始向右运动 到第n个点的运动时间t= s。(当电 B.在t=2s时物体距出发点最远 源频率为50Hz时) 1110 人教版物理必修第一册 听 3.位移的测量 D新知应用 用 测量纸带上两个点之间的距离，即 3.(1)电磁打点计时器是一种使用 电源 笔 为相应时间间隔内物体的位移大小。 的计时仪器，它的工作电压约为 ,当电 拓展提升 源频率为50Hz时，它每隔 s打一次 1,两种打点计时器的比较 点。使用电磁打点计时器时，应将纸带穿 过 ,复写纸套在定位轴上，并要放在 电磁打点计时器 电火花计时器 纸带的 面。 (2)打点计时器所用电源频率是50Hz,如图所 正球冲输出擷座 示，纸带上的A点先通过计时器，A、B间历时 结构示 s,位移大小为 m 意图 1.201.602.201.401.20 cm B D 脉冲电流经放电 打点 电磁作用下振针上 课堂小结 针、墨粉纸盘到纸 原理 下周期性振动打点 盘轴放电打点 位移时间图像 物理意义：描述物体位 工作 约为8V的交流电源 220V的交流电源 位移一时】 移与时间的关系 电源 间图像 图像看信息：一段时间 的位移、运动方向和快 打点 0.02s(当电源频 0.02s(当电源频 周期 率为50Hz时) 率为50Hz时) 位移和时间的测量 两种计时器：电磁打点计 时器、电火花计时器 位移一时 打点计时器：交流电源 纸带与限位孔、复 纸带与限位孔、墨 间的测量 每隔0.02s打一次点 阻力 纸带：根据纸带点迹了解 写纸的摩擦，纸带 粉纸盘的摩擦，比 物体运动情况和物体运动 来源 位移 与振针的摩擦 前者小 功能 功能相同，都是计时仪器 课堂达标 1.电磁打点计时器是一种使用交流电源的常用计 2.测量位移和时间的方法 时仪器，如图所示。 (1)测位移：照相法或频闪照相法、打点计时 (1)图中， 处是永久磁体， 处 器法。 是复写纸（用图中符号表示）。 (2)测时间：可用停表、打点计时器。 接电源 3.用打点计时器测量位移和时间的步骤 (1)安装、固定打点计时器，并将纸带穿过打点 计时器的两个限位孔。 (2)接通电源，待打点计时器稳定工作后，用手 水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后关 闭电源。 (2)最适合电磁打点计时器的工作电压 (3)取下纸带，从便于测量的位置开始（起始 为 9 点)，往后数出若干个点，如数出n个点，算出纸 A.约8V B.20V 带从起始点到第n个点的运动时间t。 C.110V D.220V (4)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位 (3)当交流电源的频率是20Hz时，纸带上相邻 移x。 两点间的时间间隔为 0112 位移一时间图像位移和时间的测量 学案3 2.如图所示为一物体运动的x-t图像，在0到4s s/m 听 的时间内，该物体的位移为 ( s 6 x/m -4 课笔记 A.0 B.4 m C.-6m D.12m 5.(1)电火花计时器工作时使用 (选填 3 4 “交流”或“直流”)电源，电压为 V,当 A.1m B.2 m 电源的频率是50Hz时，每隔 s打一 C.5m D.6m 次点。 3.(多选)某一质点沿直线运动 Ax/m (2)有关电火花计时器的使用基本步骤如下： 的位移x随时间t变化的图 像如图所示，则 () A.纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电 A.10s时，质点所处的位置坐 1020s 火花计时器 标为5m B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座 B.在10s内，质点的位移为5m C,将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器 C.在20s内，质点的位移为9m D.第5s末和第15s末，质点的运动方向相反 D.接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动 4.如图所示是一物体的s-t图像，则该物体在6s 上述步骤正确的顺序是 (按顺序填写 内的位移是 ( 步骤编号)。 课后反思 1310