1.2 时间 位移 讲义-2026-2027学年高一上学期物理同步精讲精练(人教版必修第一册)
2026-07-09
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2份
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26页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2. 时间 位移 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 时间,位移 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.06 MB |
| 发布时间 | 2026-07-09 |
| 更新时间 | 2026-07-09 |
| 作者 | 知数达理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58729275.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“时间 位移”核心知识点,系统梳理时刻与时间间隔的区别联系,位移与路程的辨析及矢量标量概念,通过坐标系表示直线运动位置与位移,结合x-t图像分析运动规律,最后以打点计时器实验实现位移和时间的测量,构建从概念到应用再到实验的完整学习支架。
该资料以表格对比(如时刻与时间间隔、位移与路程)深化科学思维中的模型建构,结合火车车次、导航地图等生活实例培养物理观念中的运动观念,详细的打点计时器实验指导提升科学探究能力。课中助力教师系统授课,课后通过典例变式和自测题帮助学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
2026年高一物理同步讲义 编号:1-2 人教版必修第一册第一章运动的描述
第2节 时间 位移
课型
新授课
课时
1课时
使用时间
2026.7
学习目标
1.知道时刻与时间间隔的区别和联系。
2.理解位移的概念,能区别路程和位移。
3.了解矢量和标量的含义,会在坐标系中表示物体做直线运动的位置、位移。
4.知道x-t图像的物理意义,并能根据x-t图像描述物体的位置和位移。
5.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。
6.会用打上点的纸带计算物体运动的位移和时间。
夯基·必备知识归纳
知识点一 时刻和时间间隔
【知识梳理】
1.时刻:表示某一时间点,在时间数轴上用 来表示。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间数轴上用 来表示。
3.时刻与时间间隔进行比较
时刻
时间间隔
物理意义
指某一
指两个时刻的
描述对象
某一
某一
时间轴上表示方法
用 表示
用 表示
描述关键词
“第n s初”
“第n s末”等
“n s内”“第n s内”“前n s内”“后n s内”等
联系
两个时刻之间为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻表示运动的一瞬间,好比一张照片
重要提示:
判断时刻与时间间隔的两种方法
(1)根据上下文判断:分析题干,根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一状态,时间间隔对应的是某一过程。
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻和时间间隔表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间间隔。
【典例变式】
【例题1】某同学所订车次部分信息如图所示,关于图中时间信息描述正确的是( )
A.“54分”指时刻 B.“54分”指时间间隔
C.“09∶17”指时间间隔 D.“10∶11”指时间间隔
【变式1】学校开展艺术节晚会,晚上7∶30开始,经过2个小时结束,分别指的是( )
A.时间间隔、时间间隔 B.时刻、时刻
C.时刻、时间间隔 D.时间间隔、时刻
知识点二 位置和位移
【知识梳理】
1.坐标系
(1)建立目的:定量地描述物体的 。
(2)坐标系的三要素: 、 和 。
2.位移和路程
(1)路程:物体 的长度。
(2)位移
①定义:由 位置指向 位置的有向线段。
②物理意义:描述物体(质点) 。
3.矢量和标量
(1)定义:像位移这样既有大小又有 的物理量是矢量。像温度、路程这样只有大小,没有方向的物理量是标量。
(2)理解:①矢量的正负表示方向,标量的正负表示大小。
②矢量比较大小时比较绝对值,标量比较大小时进行代数比较。
重要提示:
位移和路程的区别与联系
位移
路程
区别
物理意义
表示物体的位置变化
表示物体运动轨迹的长度
大小
等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关
按运动轨迹计算的实际长度
标矢性
有方向,是矢量
无方向,是标量
联系
(1)两者单位相同, 在国际单位制中,其单位都是“米”
(2)同一运动过程中路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移大小等于路程
【典例变式】
【例题2】为更好地交流教学业务,新乡一中邢老师驱车到鹤壁高中接上何老师一起前往安阳一中与安老师进行教学交流,其导航地图如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中预计“11∶35”到达,指的是时间间隔
B.邢老师、何老师此行目的地相同,所以位移相同
C.邢老师到达目的地有不同路径,每条路径的位移都相同
D.即使计算驾车时间,汽车也不能看做质点
【变式2】体育课上某同学沿周长为400m的标准跑道运动一周,其位移大小和路程分别是( )
A.0,0 B.0,400m C.400m,400m D.400m,0
知识点三 直线运动的位移
【知识梳理】
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.物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示。
2.物体的位移:Δx= 。
3.Δx的绝对值表示位移的大小,Δx的正、负表示位移的方向,正值表示位移方向与x轴的正方向 ,负值表示位移方向与x轴的正方向 。
重要提示:物体的位置坐标与坐标原点的选取有关,但位移与坐标原点的选取无关。
【典例变式】
【例题3】如图所示,一个质点从A运动到C,再从C运动到B。下列说法正确的是( )
A.整个过程中,质点的路程为4 m
B.A到C的位移为9 m
C.C到B的位移大于A到C的位移
D.A到C的位移可以用从A指向C的有向线段表示
【变式3】要确定一辆行驶在北京长安街上汽车的位置,可以沿东西方向建立一维坐标系,x轴的正方向指东,选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O,汽车的位置就可以用它的坐标准确地描述出来( )
A.如果汽车的坐标是30m,表示它在岗亭以西30m处
B.如果汽车的坐标是-20m,表示它在岗亭以东20m处
C.如果汽车的坐标由30m变为-20m,表示它由东向西运动了10m
D.如果汽车的坐标由30m变为-20m,表示它由东向西运动了50m
知识点四 位移—时间图像
【知识梳理】
1.位置—时间图像:在直角坐标系中选 为横轴,选 为纵轴,其上的图线就是位置—时间图像,是反映物体在任意时刻的位置的图像。
2.位移—时间图像(x-t图像):将物体运动的 选作位置坐标原点O,则位置与 相等(x=Δx),位置—时间图像就成为位移—时间图像,是反映物体在不同时间内的位移的图像。
3.x-t图像的物理意义:x-t图像反映了物体的位移随时间的变化关系,图像上的某一点表示物体在某时刻所处的 。
4.由x-t图像可求
(1)任一时刻所对应的位置。
(2)任意一段时间内的位移。
(3)发生一段位移所用的时间。
5.x-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
重要提示:
对位移—时间图像的四点说明
纵轴截距
表示初始时刻离坐标原点的距离
横轴截距
表示物体位移为零的时刻
图像的交点
两图线的交点表示两物体同时处在同一位置(即相遇)
图像的斜率
斜率的大小表示物体运动的快慢,斜率越大,运动的越快;斜率越小,运动的越慢。斜率的正负,表示物体运动的方向,斜率为正,表示物体向正方向运动;斜率为负,表示物体向负方向运动
【典例变式】
【例题4】甲、乙两物体在同一直线上运动的图像如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点则从图像中得出的结论,正确的是( )
A.甲比乙先出发
B.乙比甲先出发
C.甲开始运动时,甲在乙前面处
D.甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了乙
【变式4】在同一直线上运动的甲、乙两物体的图像如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲开始运动的时刻比乙早
B.当时,两物体相遇
C.当时,两物体相距最远
D.当时,两物体相距
知识点五 位移和时间的测量
【知识梳理】
1.两种打点计时器(如图所示)
(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50 Hz时,每隔 打一次点。
(2)电火花计时器
使用220 V交流电源,当电源频率是50 Hz时打点周期是 。
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= s。
3.位移的测量
用 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。
4.实验操作
(1)了解打点计时器的构造,把打点计时器固定在桌子上并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。
(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50 Hz,电磁打点计时器接8 V低压交流电源,电火花计时器接220 V交流电源)。
(3)启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源。
(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。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。
5.注意事项
(1)打点前,应使物体停在 打点计时器的位置。
(2)打点时,应先 ,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。
(3)打点计时器不能连续工作太长时间,打完点之后应立即 电源。
(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。
(5)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(中间隔4个点)取一个计数点,此时两计数点间的时间间隔T=0.1 s。
【典例变式】
【例题5】位移和时间的测量
(1)生活中可以用________的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
(2)两种打点计时器(如图)
①电磁打点计时器
使用________电源的________仪器;工作电压为________V,当电源频率是50Hz时,每隔________打一次点。
②电火花打点计时器
使用220V交变电源,打点周期________。
(3)时间的测量
刻度尺从能够看清的某个点(第一个点)开始,往后数出若干个点,例如数出n个点,则纸带从起始点到第n个点的运动时间_________________s。
(4)位移的测量
用________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。
【变式5】某同学在“用打点计时器测时间和位移”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。(本题计算结果保留3位有效数字)
(1)在实验中,使用打点计时器操作步骤应先_________再_________。(选填“释放小车”或“接通电源”)
(2)每两个计数点间还有________个点没有标出。物体从A到G的位移是________m。
提升·随堂对点自测
1.中国象棋是我国文化的瑰宝。“马”在棋盘上初始的位置如图所示,棋盘上的每一小格为边长0.1m的正方形,按照中国象棋中“马走日”的规则,则下列选项正确的是( )
A.“马”从初始位置到A点的位移大小为0.7m
B.“马”从初始位置到A点,可以只走2步
C.“马”采取不同路径到达A点,通过的位移也不同
D.“马”从初始位置到A点,至少要通过的路程
2.某同学健身时,哑铃被举高后再回到原位置,如图所示。如此重复10次,哑铃的位移大小为( )
A.0 B. C. D.
3.如图,从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升2m后回落,最后到达地面。分别以地面和抛出点为坐标原点、以向上为正方向建立一维坐标系,则( )
A.以地面为坐标原点,全过程总位移为
B.以抛出点为坐标原点,全过程总位移为3m
C.以地面为坐标原点,全过程的路程为
D.以抛出点为坐标原点,全过程的路程为
4.如图为400m跑道示意图,直道与弯道长度均为100m,甲与乙从A点出发,甲向左沿顺时针方向跑到B点,乙向右沿直线跑到B点,那么( )
A.甲的位移大小为300m B.甲的路程为300m
C.乙的位移大小为300m D.乙的路程为300m
5.时间轴如图所示,下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是( )
A.表示时刻,称为第末或第初,也可以称为内
B.表示时间间隔,称为第内
C.表示时间间隔,称为最初内或第内
D.表示时间间隔,称为第内
6.物体做直线运动时,其位置可用直线坐标系的坐标表示。如图所示一个物体从点A运动到点B,点A的位置可以用坐标表示,点B的位置可以用坐标表示,则下列说法正确的是( )
A.点A的位置坐标 B.点B的位置坐标
C.物体的位移 D.物体的位移
7.某航班于北京时间3月4日20:08(当地时间14:08)从罗马尼亚布加勒斯特奥托佩尼机场起飞,于3月5日5:41分安全抵达杭州萧山机场,飞行航程,机票信息如图所示。以下说法正确的是( )
A.“20:08”指的是时间
B.“飞行航程”指的是飞机的位移
C.研究飞机的飞行路线时可以把飞机看成质点
D.飞机飞行的时间是15小时33分钟
8.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段,A、B两点为计数点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为50 Hz,则A、B两点间的时间间隔为( )
A.0.04s B.0.06s C.0.08s D.0.10s
9.在“练习使用打点计时器”的实验中,若电源频率为50Hz,下列说法正确的是( )
A.电火花计时器使用6V以下的交变电源
B.使用的电源电压越高,打点的时间间隔就越大
C.纸带上打的点越密,说明物体运动越快
D.连续n个计时点间的时间间隔为
10.某同学做“练习使用打点计时器”的实验:
(1)图中的电火花计时器使用的是___________V交流电源。实验过程中,释放小车前,小车应停在___________(填“靠近”或“远离”)电火花计时器的位置。
(2)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端
C.先接通电源,等打点稳定后再释放小车
11.某同学用如图甲所示装置练习使用打点计时器,用得到的纸带上的信息来判断纸带运动的大致情况。
(1)电磁打点计时器应该接工作电压为_______(选填“约8”或“220”)V的_______(选填“直流”或“交流”)电源;若电源频率为50Hz,则相邻点迹之间的时间间隔为_______s;
(2)在使用打点计时器测速度时,应该先_______后_______(以上均选填“拉动纸带”或“接通电源”);
(3)某次得到了如图乙所示的纸带,根据纸带上的信息,可知纸带做_______运动(选填“减速”“加速”或“匀速”)。
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$2026年高一物理同步讲义 编号:1-2 人教版必修第一册第一章运动的描述
第2节 时间 位移
课型
新授课
课时
1课时
使用时间
2026.7
学习目标
1.知道时刻与时间间隔的区别和联系。
2.理解位移的概念,能区别路程和位移。
3.了解矢量和标量的含义,会在坐标系中表示物体做直线运动的位置、位移。
4.知道x-t图像的物理意义,并能根据x-t图像描述物体的位置和位移。
5.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。
6.会用打上点的纸带计算物体运动的位移和时间。
夯基·必备知识归纳
知识点一 时刻和时间间隔
【知识梳理】
1.时刻:表示某一时间点,在时间数轴上用点来表示。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间数轴上用线段来表示。
3.时刻与时间间隔进行比较
时刻
时间间隔
物理意义
指某一瞬间
指两个时刻的间隔
描述对象
某一状态
某一过程
时间轴上表示方法
用点表示
用线段表示
描述关键词
“第n s初”
“第n s末”等
“n s内”“第n s内”“前n s内”“后n s内”等
联系
两个时刻之间为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻表示运动的一瞬间,好比一张照片
重要提示:
判断时刻与时间间隔的两种方法
(1)根据上下文判断:分析题干,根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一状态,时间间隔对应的是某一过程。
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻和时间间隔表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间间隔。
【典例变式】
【例题1】某同学所订车次部分信息如图所示,关于图中时间信息描述正确的是( )
A.“54分”指时刻 B.“54分”指时间间隔
C.“09∶17”指时间间隔 D.“10∶11”指时间间隔
【答案】B
【详解】AB.“54分”是列车从毕节站到贵阳北站的全程运行时长,是一段过程的间隔,属于时间间隔,故A错误,B正确;
CD.“09∶17”是列车出发的时间、“10∶11”是列车到达的时间,二者都是时刻,故CD错误。
故选B。
【变式1】学校开展艺术节晚会,晚上7∶30开始,经过2个小时结束,分别指的是( )
A.时间间隔、时间间隔 B.时刻、时刻
C.时刻、时间间隔 D.时间间隔、时刻
【答案】C
【详解】首先明确概念:时刻指某一瞬时,对应时间轴上的一个点;时间间隔指两个时刻之间的持续时长,对应时间轴上的一段线段。 7∶30是晚会开始的瞬时,属于时刻,不是时间间隔;2个小时是晚会持续的过程长度,属于时间间隔,不是时刻。 故选C。
知识点二 位置和位移
【知识梳理】
1.坐标系
(1)建立目的:定量地描述物体的位置。
(2)坐标系的三要素:原点、正方向和单位长度。
2.位移和路程
(1)路程:物体运动轨迹的长度。
(2)位移
①定义:由初位置指向末位置的有向线段。
②物理意义:描述物体(质点)位置的变化。
3.矢量和标量
(1)定义:像位移这样既有大小又有方向的物理量是矢量。像温度、路程这样只有大小,没有方向的物理量是标量。
(2)理解:①矢量的正负表示方向,标量的正负表示大小。
②矢量比较大小时比较绝对值,标量比较大小时进行代数比较。
重要提示:
位移和路程的区别与联系
位移
路程
区别
物理意义
表示物体的位置变化
表示物体运动轨迹的长度
大小
等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关
按运动轨迹计算的实际长度
标矢性
有方向,是矢量
无方向,是标量
联系
(1)两者单位相同, 在国际单位制中,其单位都是“米”
(2)同一运动过程中路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移大小等于路程
【典例变式】
【例题2】为更好地交流教学业务,新乡一中邢老师驱车到鹤壁高中接上何老师一起前往安阳一中与安老师进行教学交流,其导航地图如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中预计“11∶35”到达,指的是时间间隔
B.邢老师、何老师此行目的地相同,所以位移相同
C.邢老师到达目的地有不同路径,每条路径的位移都相同
D.即使计算驾车时间,汽车也不能看做质点
【答案】C
【详解】A.是到达的时刻(时间轴上的点),不是时间间隔,故A错误;
B.位移是从初位置到末位置的有向线段,邢老师起点是新乡一中,何老师起点是鹤壁,二者初位置不同,因此位移不同,故B错误;
C.位移只由初末位置决定,和路径无关,邢老师的起点和终点固定,因此无论走哪条路径,位移都相同,故C正确;
D.计算从新乡到安阳的驾车时间时,汽车的大小、形状相对于整段路程可以忽略,汽车可以看做质点,故D错误。故选 C。
【变式2】体育课上某同学沿周长为400m的标准跑道运动一周,其位移大小和路程分别是( )
A.0,0 B.0,400m C.400m,400m D.400m,0
【答案】B
【详解】位移是矢量,大小等于初位置到末位置的有向线段的长度,路程是物体运动轨迹的总长度。该同学沿400m跑道运动一周后,初位置和末位置重合,因此位移大小为0;运动轨迹的总长度等于跑道周长,因此路程为。故选B。
知识点三 直线运动的位移
【知识梳理】
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.物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示。
2.物体的位移:Δx=x2-x1。
3.Δx的绝对值表示位移的大小,Δx的正、负表示位移的方向,正值表示位移方向与x轴的正方向相同,负值表示位移方向与x轴的正方向相反。
重要提示:物体的位置坐标与坐标原点的选取有关,但位移与坐标原点的选取无关。
【典例变式】
【例题3】如图所示,一个质点从A运动到C,再从C运动到B。下列说法正确的是( )
A.整个过程中,质点的路程为4 m
B.A到C的位移为9 m
C.C到B的位移大于A到C的位移
D.A到C的位移可以用从A指向C的有向线段表示
【答案】D
【详解】A.整个过程中,质点通过的路程为s=9m+5m=14m,故A错误;
B.A到C的位移为-9 m,故B错误;
C.由图知C到B的位移小于A到C的位移,虽然前者正数,后者是负数,但正负号表示方向,因此比较大小要看长度,故C错误;
D.根据位移的定义,A到C的位移可以用从A指向C的有向线段表示,故D正确。故选D。
【变式3】要确定一辆行驶在北京长安街上汽车的位置,可以沿东西方向建立一维坐标系,x轴的正方向指东,选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O,汽车的位置就可以用它的坐标准确地描述出来( )
A.如果汽车的坐标是30m,表示它在岗亭以西30m处
B.如果汽车的坐标是-20m,表示它在岗亭以东20m处
C.如果汽车的坐标由30m变为-20m,表示它由东向西运动了10m
D.如果汽车的坐标由30m变为-20m,表示它由东向西运动了50m
【答案】D
【详解】A.如果汽车的坐标是30m,表示它在岗亭以东30m处,故A错误;
B.如果汽车的坐标是-20m,表示它在岗亭以西20m处,故B错误;
CD.如果汽车的坐标由30m变为-20m,则汽车的坐标变化量为
表示它由东向西运动了50m,故C错误,D正确。故选D。
知识点四 位移—时间图像
【知识梳理】
1.位置—时间图像: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,是反映物体在任意时刻的位置的图像。
2.位移—时间图像(x-t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,是反映物体在不同时间内的位移的图像。
3.x-t图像的物理意义:x-t图像反映了物体的位移随时间的变化关系,图像上的某一点表示物体在某时刻所处的位置。
4.由x-t图像可求
(1)任一时刻所对应的位置。
(2)任意一段时间内的位移。
(3)发生一段位移所用的时间。
5.x-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
重要提示:
对位移—时间图像的四点说明
纵轴截距
表示初始时刻离坐标原点的距离
横轴截距
表示物体位移为零的时刻
图像的交点
两图线的交点表示两物体同时处在同一位置(即相遇)
图像的斜率
斜率的大小表示物体运动的快慢,斜率越大,运动的越快;斜率越小,运动的越慢。斜率的正负,表示物体运动的方向,斜率为正,表示物体向正方向运动;斜率为负,表示物体向负方向运动
【典例变式】
【例题4】甲、乙两物体在同一直线上运动的图像如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点则从图像中得出的结论,正确的是( )
A.甲比乙先出发
B.乙比甲先出发
C.甲开始运动时,甲在乙前面处
D.甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了乙
【答案】D
【详解】AB.由图像可知,甲乙由t=0时刻同时出发,AB错误;
C.甲开始运动时,乙在甲前面处,C错误;
D.由图像可知,甲在中途停了一会儿(与t轴平行的一段),但最后还是追上了乙(在两图像的交点位置),D正确。故选D。
【变式4】在同一直线上运动的甲、乙两物体的图像如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲开始运动的时刻比乙早
B.当时,两物体相遇
C.当时,两物体相距最远
D.当时,两物体相距
【答案】C
【详解】A.由图可以看出,甲物体在0时刻开始运动,乙物体在t1时刻开始运动,所以甲起动的时间比乙早t1,故A正确,不符合题意;
BC.由图知t=t2时到达同一位置,故两者相遇,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.当t=t3时,甲位置坐标为0m,乙的位置坐标为x1,即两物体相距x1,故D正确,不符合题意。故选C。
知识点五 位移和时间的测量
【知识梳理】
1.两种打点计时器(如图所示)
(1)电磁打点计时器
使用交流电源的计时仪器;工作电压约为8 V,当电源频率是50 Hz时,每隔0.02s打一次点。
(2)电火花计时器
使用220 V交流电源,当电源频率是50 Hz时打点周期是0.02s。
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。
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。
4.实验操作
(1)了解打点计时器的构造,把打点计时器固定在桌子上并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。
(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50 Hz,电磁打点计时器接8 V低压交流电源,电火花计时器接220 V交流电源)。
(3)启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源。
(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。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。
5.注意事项
(1)打点前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。
(2)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。
(3)打点计时器不能连续工作太长时间,打完点之后应立即关闭电源。
(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。
(5)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(中间隔4个点)取一个计数点,此时两计数点间的时间间隔T=0.1 s。
【典例变式】
【例题5】位移和时间的测量
(1)生活中可以用________的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
(2)两种打点计时器(如图)
①电磁打点计时器
使用________电源的________仪器;工作电压为________V,当电源频率是50Hz时,每隔________打一次点。
②电火花打点计时器
使用220V交变电源,打点周期________。
(3)时间的测量
刻度尺从能够看清的某个点(第一个点)开始,往后数出若干个点,例如数出n个点,则纸带从起始点到第n个点的运动时间_________________s。
(4)位移的测量
用________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。
【答案】(1)频闪照相 (2) 交流 计时 8 0.02s 0.02s
(3) (4)刻度尺
【详解】(1)生活中可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
(2)打点法通过纸带上的点,既可以通过点的个数记录时间,也可以通过点的位置记录对应时刻物体的位置,因此可以同时记录时刻和位置。
两种:
①[1][2][3]打点计时器本质都是交流电源供电的计时仪器,电磁打点计时器的工作电压为8V交流电源;
[4]交流电频率为50Hz,打点周期因此每隔0.02s打一次点。
②[5]电火花打点计时器使用220V交流电源,电源频率同样为50Hz,因此打点周期也为0.02s。
(3)n个点之间共有(n−1)个时间间隔,每个间隔为0.02s,因此总时间t=(n−1)×0.02s
(4)测量纸带上两点的距离(对应位移)需要使用刻度尺。
【变式5】某同学在“用打点计时器测时间和位移”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。(本题计算结果保留3位有效数字)
(1)在实验中,使用打点计时器操作步骤应先_________再_________。(选填“释放小车”或“接通电源”)
(2)每两个计数点间还有________个点没有标出。物体从A到G的位移是________m。
【答案】(1) 接通电源 释放小车 (2) 4 0.336
【详解】(1)[1][2]在实验中,使用打点计时器操作步骤应先接通电源,再释放小车。
(2)[1][2]每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s,则每两个计数点间还有个点没有标出;物体从A到G的位移是
提升·随堂对点自测
1.中国象棋是我国文化的瑰宝。“马”在棋盘上初始的位置如图所示,棋盘上的每一小格为边长0.1m的正方形,按照中国象棋中“马走日”的规则,则下列选项正确的是( )
A.“马”从初始位置到A点的位移大小为0.7m
B.“马”从初始位置到A点,可以只走2步
C.“马”采取不同路径到达A点,通过的位移也不同
D.“马”从初始位置到A点,至少要通过的路程
【答案】D
【详解】A.位移为初位置指向末位置的有向线段,由图中几何关系可知,“马”从初始位置到A点的位移大小为,故A错误;
C.位移为初位置指向末位置的有向线段,则“马”采取不同路径到达A点,通过的位移相同,故C错误;
BD.按照中国象棋中“马走日”的规则,由题图可知,“马”从初始位置到A点,至少需要走3步,所以“马”从初始位置到A点,通过的路程至少为,故B错误,D正确。故选D。
2.某同学健身时,哑铃被举高后再回到原位置,如图所示。如此重复10次,哑铃的位移大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【详解】位移是描述物体位置变化的物理量,位移的大小等于初位置到末位置的有向线段长度,和运动过程的路径无关。
本题中,哑铃每次运动都从原位置出发,举高后回到原位置,重复10次后,哑铃的末位置与初始位置重合,初末位置的距离为0,因此位移大小为0。
故选A。
3.如图,从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升2m后回落,最后到达地面。分别以地面和抛出点为坐标原点、以向上为正方向建立一维坐标系,则( )
A.以地面为坐标原点,全过程总位移为
B.以抛出点为坐标原点,全过程总位移为3m
C.以地面为坐标原点,全过程的路程为
D.以抛出点为坐标原点,全过程的路程为
【答案】A
【详解】总路程:上升2m , 下落,总路程恒为,和原点无关。
初位置是抛出点,末位置是地面,位移方向向下,大小为3m;向上为正方向,因此位移为,和原点无关。
A.以地面为原点,初位置坐标,末位置坐标,位移,故A正确;
B.以抛出点为原点,初位置坐标,末位置坐标,位移,不是,故B错误;
C.总路程恒为,不是,故C错误;
D.总路程恒为,不是,故D错误。
故选 A。
4.如图为400m跑道示意图,直道与弯道长度均为100m,甲与乙从A点出发,甲向左沿顺时针方向跑到B点,乙向右沿直线跑到B点,那么( )
A.甲的位移大小为300m B.甲的路程为300m
C.乙的位移大小为300m D.乙的路程为300m
【答案】B
【详解】A.甲从A点沿顺时针方向跑到B点,其位移大小是A到B的直线距离。因为跑道一圈400m,直道和弯道各100m,故甲的位移大小为 100m,故A错误;
B.甲的路程是其运动轨迹的长度,故甲的路程为,故B正确;
C.乙从A点向右沿直线跑到B点,位移大小就是A到B的直线距离,即为100m,故C错误;
D.乙的路程是其运动轨迹的长度,由于乙从A点向右沿直线跑到B点,故其路程为100m,故D错误。
故选B。
5.时间轴如图所示,下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是( )
A.表示时刻,称为第末或第初,也可以称为内
B.表示时间间隔,称为第内
C.表示时间间隔,称为最初内或第内
D.表示时间间隔,称为第内
【答案】B
【详解】A.表示时刻,称为第末或第初,但不可以称为内,因2s内表示时间,选项A错误;
B.表示时间间隔,称为第内,选项B正确;
C.表示时间间隔,称为最初内,但不是第内,选项C错误;
D.表示时间间隔,称为第内,选项D错误。
故选B。
6.物体做直线运动时,其位置可用直线坐标系的坐标表示。如图所示一个物体从点A运动到点B,点A的位置可以用坐标表示,点B的位置可以用坐标表示,则下列说法正确的是( )
A.点A的位置坐标 B.点B的位置坐标
C.物体的位移 D.物体的位移
【答案】D
【详解】A.点A的位置坐标故A错误;
B.点B的位置坐标要加单位,故B错误;
CD.物体的位移故C错误,D正确。故选D。
7.某航班于北京时间3月4日20:08(当地时间14:08)从罗马尼亚布加勒斯特奥托佩尼机场起飞,于3月5日5:41分安全抵达杭州萧山机场,飞行航程,机票信息如图所示。以下说法正确的是( )
A.“20:08”指的是时间
B.“飞行航程”指的是飞机的位移
C.研究飞机的飞行路线时可以把飞机看成质点
D.飞机飞行的时间是15小时33分钟
【答案】C
【详解】A.“20:08”指的是起飞时刻,故A错误;
B.“飞行航程”指的是飞机的路程,故B错误;
C.研究飞机的飞行路线时不需要考虑飞机的形状大小,可以把飞机看成质点,故C正确;
D.此次飞机飞行的时间应该统一用北京时间计算,是9小时33分钟,故D错误。
故选C。
8.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段,A、B两点为计数点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为50 Hz,则A、B两点间的时间间隔为( )
A.0.04s B.0.06s C.0.08s D.0.10s
【答案】D
【详解】打点计时器电源的频率为50 Hz,则相邻两点之间的时间间隔为0.02s,则A、B两点间的时间间隔为5×0.02s=0.10s。
故选D。
9.在“练习使用打点计时器”的实验中,若电源频率为50Hz,下列说法正确的是( )
A.电火花计时器使用6V以下的交变电源
B.使用的电源电压越高,打点的时间间隔就越大
C.纸带上打的点越密,说明物体运动越快
D.连续n个计时点间的时间间隔为
【答案】D
【详解】A.电火花计时器使用220V的交变电源,故A错误;
B.由于电源频率为50Hz,则打点周期为0.02s,打点周期与电源电压无关,故B错误;
C.纸带上打的点越密,说明物体在相等时间内运动的距离越短,则物体运动越慢,故C错误;
D.每相邻两个计时点间的时间间隔为0.02s,连续n个计时点间有个间隔数,故时间间隔为,故D正确。
故选D。
10.某同学做“练习使用打点计时器”的实验:
(1)图中的电火花计时器使用的是___________V交流电源。实验过程中,释放小车前,小车应停在___________(填“靠近”或“远离”)电火花计时器的位置。
(2)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端
C.先接通电源,等打点稳定后再释放小车
【答案】(1) 220 靠近
(2)C
【详解】(1)[1]图中的电火花计时器使用的是220V交流电源;
[2]实验过程中,释放小车前,小车要靠近电火花计时器。
(2)A.每打两个点的时间间隔与电源的频率有关,与电源的电压无关,故A错误;
B.为了充分利用纸带,释放小车时小车要靠近打点计时器,远离有滑轮一端,故B错误;
C.实验中为了稳定后再打点同时保证能充分利用纸带,应先接通电源再释放小车,故C正确。
故选C。
11.某同学用如图甲所示装置练习使用打点计时器,用得到的纸带上的信息来判断纸带运动的大致情况。
(1)电磁打点计时器应该接工作电压为_______(选填“约8”或“220”)V的_______(选填“直流”或“交流”)电源;若电源频率为50Hz,则相邻点迹之间的时间间隔为_______s;
(2)在使用打点计时器测速度时,应该先_______后_______(以上均选填“拉动纸带”或“接通电源”);
(3)某次得到了如图乙所示的纸带,根据纸带上的信息,可知纸带做_______运动(选填“减速”“加速”或“匀速”)。
【答案】(1) 约8 交流 0.02
(2) 接通电源 拉动纸带
(3)加速
【详解】(1)[1][2][3]电磁打点计时器应该接工作电压为约8V的交流电源;若电源频率为50Hz,则相邻点迹之间的时间间隔为0.02s;
(2)[1][2]在使用打点计时器测速度时,应该先接通电源后拉动纸带;
(3)某次得到了如图乙所示的纸带,根据纸带上的信息,可知沿运动方向相邻点间距逐渐增加,可知纸带做加速运动。
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