1.2 时间 位移(导学案)物理人教版必修第一册
2026-07-14
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2份
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30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 | 学案-导学案 |
| 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 | 5.84 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 鼎力物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58796411.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理导学案聚焦“时间 位移”核心内容,涵盖时刻与时间间隔、位移与路程的区别联系、x-t图像及测量方法。课堂导入通过观看机器人比赛视频、结合“上课时间与时长”等生活实例引发思考,搭建从生活现象到物理概念的学习支架。
特色在于以问题链驱动科学探究,结合导航路线、火车票等实例深化理解,通过打点计时器实验操作培养动手能力。习题分层设计,助力学生构建运动观念,提升科学思维与问题解决能力,符合新课标核心素养要求。
内容正文:
2. 时间 位移
导学案
1. 能准确区分时刻与时间间隔,掌握利用时间轴表示、辨析二者的方法,规范物理表述。
2. 理解位移的物理意义,明晰位移与路程的本质区别,掌握位移的矢量属性,能借助一维坐标系描述和计算直线运动的位置变化。
3. 掌握标量与矢量的基本概念,能区分常见标量、矢量物理量,初步理解矢量运算与标量运算的差异。
4.知道位移和时间的测量方法,并初步理解位移—时间图像。
1. 准确区分时刻与时间间隔,会利用时间轴规范表示两类物理量(重点)。
2. 理解位移的概念与矢量属性,熟练区分位移与路程的本质差异(重点)。
3. 深刻理解位移的矢量性,摆脱只用路程描述运动的生活化思维误区(难点)。
4. 掌握直线运动中位移正负号的物理意义,能正确分析往复运动中的位移与路程问题(难点)。
【知识回顾】
1.质点:在某些情况下,可以忽略物体的 和 ,把它简化为一个具有 的点,这样的点叫作质点。
2.一个物体能否看成质点是由 决定的。
3.参考系的选取
(1)在描述一个物体的运动时,参考系可以 选择。
(2)选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会 。
(3)通常情况下,在讨论地面上物体的运动时,都以 为参考系。
【自主预习】
一、时刻和时间间隔
1.时刻:表示某一时间点,即瞬间,在时间轴上用 来表示。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间轴上用 来表示。
二、位置和位移
1.路程:物体 的长度。
2.位移:
(1)定义:从初位置到末位置的 线段。
(2)大小:初、末位置间有向线段的 。
(3)方向:由 位置指向 位置。
3.直线运动的位移:Δx= 。
三、位移—时间图像
1.x-t图像实质是位置—时间图像,选取物体运动的 为坐标原点,则位置坐标与位移大小 ,位置—时间图像就成为位移—时间图像。
2.物理意义:描述了物体在不同时间内的位移。
3.位移和时间的测量
(1)实验室中常用打点计时器在 上打出的点迹分布来记录时间和位移。
(2)电磁打点计时器是一种使用 电源的计时仪器,工作电压为 V,当电源频率是50 Hz时,每隔 打一次点。
(3)纸带上各点之间的距离表示相应 内物体 的大小。
(4)电火花计时器:计时原理与电磁打点计时器 ,在纸带上打点的是 和墨粉。
观看视频:
思考与讨论:
(1)结合视频,如果我们要准确的描述一机器人在比赛中所处的的位置,你认为应该采用什么方法?
(2)你对视频右下角的数字是怎样认识的?
思考与讨论:图中两位同学都提到“时间”,二者所指意义一致吗?
一、时刻和时间间隔
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
思考与讨论:
(1)找出作息表中的时间间隔与时刻。
(2)列举出生活中反映时刻与时间间隔的实例。
(3)观察课本图1.2-1,思考如何用数轴表示时间?
上
午
第一节
07:40---08:20
语文
第二节
08:30---09:10
数学
第三节
09:40---10:20
物理
第四节
10:30---11:10
化学
4.时间轴表示时间和时刻
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
【学以致用】
如图所示,分别是火车订票APP截图。请回答如下问题:
(1)到达、出发与停留分别指的是时刻还是时间间隔?
(2)列车从北京到上海、天津西需要多长时间?
【例1】关于时间间隔和时刻,下列说法中正确的是( )
A.第2 s末就是第3 s初,指的是时间间隔
B.物体在10 s时指的是物体在10 s初时,指的是时刻
C.物体在10 s内指的是物体在9 s末到10 s初这1 s的时间间隔
D.物体在第12 s内指的是物体在11 s末到12 s末这1 s的时间间隔
二、位置和位移
思考与讨论:机器人在百米比赛中,你如何定量直观的描述物体位置呢?
1.坐标系:为定量描述物体的位置及位置变化,需在参考系上建立适当 。若要定量直观描述物体位置,可借助数学知识建立直线坐标系。它的三要素: 、 、 。
【思考与讨论】
(1)如图,某人拟驾车从北京到重庆,手机导航提供三种高速方案,这些方案的路径长度是否相同?
(2)在此三种高速路方案下,此人最终位置变化是否相同?
2.路程与位移
(1)路程:物体运动轨迹的 ;
(2)位移:由初位置指向末位置的 .
①大小: 长度,即初位置到末位置的距离。
②方向: 位置指向 位置。(求位移时必须回答方向)
3.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有 的物理量叫作矢量。如:位移
(2)标量:只有大小没有 的物理量叫作标量。如:路程。
(3)注意:
①矢量的正负表示 ,标量的正负表示 ;
②矢量比较大小时比较 ,标量比较大小时进行 比较;
③唯有 、 相同,两矢量才相等。
4.路程和位移的区别
位移
路程
有方向、矢量
没有方向、标量
只与初、末位置有关
只与运动路径有关
质点作 运动时,位移的大小等于路程。否则路程总是 位移的大小。
【例2】小李驾车从图书馆出发到公园的手机导航路线图如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中“8分钟”指的是时刻
B.图中“2.1公里”指的是位移的大小
C.图中三种路线的位移相同
D.图中研究汽车在导航图中的位置时,不能把汽车看成质点
三、直线运动的位移
思考与讨论:我们已经学习了用一维坐标系描述物体位置,那在一维坐标系中,位移该如何表示呢?
做直线运动的物体,它的初位置为x1,末位置为x2,则物体的位移应该是由x1指向x2的红色 线段,常用Δx表示位移Δx= 。
【例3】如图所示,在距离地面高的位置竖直向上抛出一枚网球,观测到网球上升后回落,最后落回地面。空气阻力忽略不计,规定竖直向上为正方向。以抛出点为坐标原点建立一维坐标系,下列说法正确的是( )
A.最高点的位置坐标为,落地点的位置坐标为
B.网球从抛出点到最高点的位移为
C.网球从抛出点到落地点的位移为
D.网球从最高点到落地点的位移为
四、位移-时间图像
【思考与讨论】
若已知某辆汽车任一时刻的位置或某时段内的位移,有何办法可直观表示该汽车每一时刻对应的位置?
1.列表法:
时间t/s
0
5.0
10.0
15.0
20.0
位移x/m
0
100
200
300
400
2.图像法:
(1)以横轴表示 ,纵轴表示 ,建坐标系。
(2)选好标度,描点不同时刻的位移。
(3)用平滑直线或曲线连接个点。
3.x-t 图像的物理意义:
(1)x-t图象中A点表示的物理含义是什么?
(2)x-t图像是否反映物体的实际运动轨迹?
【例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
五、位移和时间的测量
生活中,人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置,从而推断出它在一段时间内的位移。学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。1.两种打点计时器
1.两种打点计时器
2.两种打点计时器的工作电压及应用
(1)工作电压:电磁打点计时器: ;电火花打点计时器: 。
(2)日常应用:
①测时间:电源频率50Hz,每隔 s打一个点
②测位移
③研究纸带——研究物体的运动
3.打点计时器使用步骤
(1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到8 V的低压交流电源上。
(3)先接通电源开关,开始打点再用手水平拉动纸带,使它在水平方向运动,纸带上就打下一系列点,随后立即关闭电源。
(4)取下纸带,用刻度尺测位移,并将数据记录于表格。
区间
0-5
0-10
0-15
0-n
x/m
t/s
(5)根据记录数据,选取合适标度,做x-t图像。
(6)整理器材。
【例5】电磁打点计时器是一种使用____电源的计时仪器,其工作电压约为____V。若电源频率为50Hz,则打点的时间间隔为____s。如果每打5个点取一个计数点,那么相邻两个计数点间的时间间隔为____s。如图A、B、C、D是打点计时器在纸带上打下的四个点,从图中读出A、B两点间距s=____cm。
【科学漫步—全球导航卫星系统】
课堂小结:
1.以下的计时数据指时间的是( )
A.2020年7月12日6时38分,在河北唐山市古冶区发生5.1级地震
B.某同学百米赛跑时在14 s末冲过终点线
C.期中物理考试时间为90 min
D.开往上海的动车于07∶42从济南站发车
2.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )
A.运动员跑完800m比赛,指的是路程大小为800m
B.运动员铅球成绩为4.50m,指的是位移大小为4.50m
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min,指的是时刻
D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看作质点
3.周末爷爷奶奶要来玩,小聪乘坐出租车从小区门口出发,到汽车站接到爷爷奶奶后立即乘坐同一辆出租车回家,出租车票据部分信息如图所示。下列说法正确的是( )
A.10:21指的是时间间隔
B.10:54指的是时刻
C.整个过程的路程为0
D.整个过程的位移大小为20.6 km
4.某人驾车从国家体育场到沈阳奥林匹克体育中心。他利用手机地图的导航功能规划路线,在“距离最短”的方案中显示的“8小时58分”“724公里”分别指的是( )
A.时间间隔、位移 B.时间间隔、路程
C.时刻、位移 D.时刻、路程
5.武当山位于湖北省十堰市丹江口市境内,以“四大名山皆拱揖,五方仙岳共朝宗”的“五岳之冠”地位闻名于世。如图所示是武当山太常观门上的半径为R的中国古代阴阳鱼太极图,中央“S”形部分是两个直径都为R的半圆。若将太极图放置于竖直平面,阴鱼在上,阳鱼在下,两鱼眼(恰好位于“S”形部分的圆心,可以近似看作质点)位于同一竖直线上,现将太极图沿水平地面无滑动滚动,当阴鱼鱼眼第一次运动到正下方时,阴鱼鱼眼的位移大小为( )
A.πR B.2πR
C.R D.R
6.某校操场的国旗平台离地面的高度是0.5m,将坐标系的原点定在平台上,取旗杆所在直线向上为坐标轴的正方向,旗杆上固定国旗的A、B两点离地面的距离分别为10.9m和9.4m,那么A、B两点的坐标分别是( )
A.10.9m,9.4m B.11.4m,9.9m
C.10.4m,8.9m D.10.9m,-9.4m
7.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
8.滑冰者在冰面上滑行的路径由两个半圆组成,如图所示,则从A运动到B的过程中滑冰者的滑行路程和位移大小分别为( )
A., B., C., D.,
9.如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的位移—时间图像,由图像可知( )
A.乙开始运动时,两物体相距
B.在这段时间内,两物体间的距离越来越小
C.在这段时间内,两物体间的距离逐渐减小
D.两物体在时相距最近,在相距最远
10.如图所示,左图是打点计时器在某次实验中打出的纸带,右图是某打点计时器的示意图,则以下说法中正确的是( )
A.该打点计时器应接在直流电源上
B.当打点计时器正常工作时,纸带上点迹越密的地方表示纸带的运动速度越大
C.纸带上相邻两点间的时间间隔为0.1s
D.若纸带上打出D、F两点的时间间隔为,两点间距离为,则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度
11.电磁打点计时器工作时使用___(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50Hz时,每隔___s打一次点.其工作时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源
B.将电磁打点计时器接上相应的电源
C.将纸带穿过两个限位孔并从复写纸下面通过
D.接通开关,立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是___.(按顺序填写步骤编号)
12.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用______ 电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是______ V,电火花打点计时器工作电压是______ V,当电源频率是50Hz时,它每隔______ 打一个点.在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,得到纸带如图,由图可知点O与点D之间的距离d= ______ .
通过本节课的学习,我们应该对以下知识点做好重点关注:
(1)时间和时刻的定义,能够区分日常生活中的时间和时刻。
(2)位移和路程的定义,明确路程和位移的不同和联系,能区分日常生活中的路程和位移。
(3)初步认识位移时间图像。
(4)了解打点计时器的构造和功能,并能利用其打下的纸带测量时间和位移。
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2. 时间 位移
导学案
1. 能准确区分时刻与时间间隔,掌握利用时间轴表示、辨析二者的方法,规范物理表述。
2. 理解位移的物理意义,明晰位移与路程的本质区别,掌握位移的矢量属性,能借助一维坐标系描述和计算直线运动的位置变化。
3. 掌握标量与矢量的基本概念,能区分常见标量、矢量物理量,初步理解矢量运算与标量运算的差异。
4.知道位移和时间的测量方法,并初步理解位移—时间图像。
1. 准确区分时刻与时间间隔,会利用时间轴规范表示两类物理量(重点)。
2. 理解位移的概念与矢量属性,熟练区分位移与路程的本质差异(重点)。
3. 深刻理解位移的矢量性,摆脱只用路程描述运动的生活化思维误区(难点)。
4. 掌握直线运动中位移正负号的物理意义,能正确分析往复运动中的位移与路程问题(难点)。
【知识回顾】
1.质点:在某些情况下,可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有质量的点,这样的点叫作质点。
2.一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。
3.参考系的选取
(1)在描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择。
(2)选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会有所不同。
(3)通常情况下,在讨论地面上物体的运动时,都以地面为参考系。
【自主预习】
一、时刻和时间间隔
1.时刻:表示某一时间点,即瞬间,在时间轴上用点来表示。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间轴上用线段来表示。
二、位置和位移
1.路程:物体运动轨迹的长度。
2.位移:
(1)定义:从初位置到末位置的有向线段。
(2)大小:初、末位置间有向线段的长度。
(3)方向:由初位置指向末位置。
3.直线运动的位移:Δx=x2-x1。
三、位移—时间图像
1.x-t图像实质是位置—时间图像,选取物体运动的初始位置为坐标原点,则位置坐标与位移大小相等,位置—时间图像就成为位移—时间图像。
2.物理意义:描述了物体在不同时间内的位移。
3.位移和时间的测量
(1)实验室中常用打点计时器在纸带上打出的点迹分布来记录时间和位移。
(2)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压为8 V,当电源频率是50 Hz时,每隔0.02s打一次点。
(3)纸带上各点之间的距离表示相应时间间隔内物体位移的大小。
(4)电火花计时器:计时原理与电磁打点计时器相同,在纸带上打点的是电火花和墨粉。
观看视频:
思考与讨论:
(1)结合视频,如果我们要准确的描述一机器人在比赛中所处的的位置,你认为应该采用什么方法?
(2)你对视频右下角的数字是怎样认识的?
思考与讨论:图中两位同学都提到“时间”,二者所指意义一致吗?
一、时刻和时间间隔
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
思考与讨论:
(1)找出作息表中的时间间隔与时刻。
(2)列举出生活中反映时刻与时间间隔的实例。
(3)观察课本图1.2-1,思考如何用数轴表示时间?
上
午
第一节
07:40---08:20
语文
第二节
08:30---09:10
数学
第三节
09:40---10:20
物理
第四节
10:30---11:10
化学
4.时间轴表示时间和时刻
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
【学以致用】
如图所示,分别是火车订票APP截图。请回答如下问题:
(1)到达、出发与停留分别指的是时刻还是时间间隔?
(2)列车从北京到上海、天津西需要多长时间?
【例1】关于时间间隔和时刻,下列说法中正确的是( )
A.第2 s末就是第3 s初,指的是时间间隔
B.物体在10 s时指的是物体在10 s初时,指的是时刻
C.物体在10 s内指的是物体在9 s末到10 s初这1 s的时间间隔
D.物体在第12 s内指的是物体在11 s末到12 s末这1 s的时间间隔
【答案】D
【详解】A.前一秒末和后一秒初指的是同一时刻,即第2 s末就是第3 s初,指的是时刻,故A错误;
B.10 s时指的是11 s初这一时刻,故B错误;
C.10 s内指的是0到10 s末这一段时间间隔,故C错误;
D.物体在第12 s内指的是物体在11 s末到12 s末这1 s的时间间隔内,故D正确。故选D。
二、位置和位移
思考与讨论:机器人在百米比赛中,你如何定量直观的描述物体位置呢?
1.坐标系:为定量描述物体的位置及位置变化,需在参考系上建立适当坐标系。若要定量直观描述物体位置,可借助数学知识建立直线坐标系。它的三要素:原点、正方向、单位长度。
【思考与讨论】
(1)如图,某人拟驾车从北京到重庆,手机导航提供三种高速方案,这些方案的路径长度是否相同?
(2)在此三种高速路方案下,此人最终位置变化是否相同?
2.路程与位移
(1)路程:物体运动轨迹的长度;
(2)位移:由初位置指向末位置的有向线段.
①大小:有向线段的长度,即初位置到末位置的距离。
②方向:初位置指向末位置。(求位移时必须回答方向)
3.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量叫作矢量。如:位移
(2)标量:只有大小没有方向的物理量叫作标量。如:路程。
(3)注意:
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;
③唯有大小、方向均相同,两矢量才相等。
4.路程和位移的区别
位移
路程
有方向、矢量
没有方向、标量
只与初、末位置有关
只与运动路径有关
质点作单向直线运动时,位移的大小等于路程。否则路程总是大于位移的大小。
【例2】小李驾车从图书馆出发到公园的手机导航路线图如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中“8分钟”指的是时刻
B.图中“2.1公里”指的是位移的大小
C.图中三种路线的位移相同
D.图中研究汽车在导航图中的位置时,不能把汽车看成质点
【答案】C
【详解】A.题图中“8分钟”指的是从图书馆出发到公园的时间,故A错误;
B.题图中“2.1公里”指的是运动轨迹的长度,是路程,故B错误;
C.题图中三种路线都是从图书馆到公园,三种路线的起点和终点相同,因此位移相同,故C正确;
D.题图中研究汽车在导航图中的位置时,汽车的形状和大小可以忽略,因此能把汽车看成质点,故D错误。故选C。
三、直线运动的位移
思考与讨论:我们已经学习了用一维坐标系描述物体位置,那在一维坐标系中,位移该如何表示呢?
做直线运动的物体,它的初位置为x1,末位置为x2,则物体的位移应该是由x1指向x2的红色有向线段,常用Δx表示位移Δx=x2-x1。
【例3】如图所示,在距离地面高的位置竖直向上抛出一枚网球,观测到网球上升后回落,最后落回地面。空气阻力忽略不计,规定竖直向上为正方向。以抛出点为坐标原点建立一维坐标系,下列说法正确的是( )
A.最高点的位置坐标为,落地点的位置坐标为
B.网球从抛出点到最高点的位移为
C.网球从抛出点到落地点的位移为
D.网球从最高点到落地点的位移为
【答案】C
【详解】A.以抛出点为坐标原点建立坐标系,竖直向上为正方向,从高出地面的位置开始抛出小球,所以落地点的坐标为,网球上升后回落,则最高点的坐标为,故A错误;
B.网球上升后回落,则网球从抛出点到最高点的位移为,故B错误;
C.落地点的坐标为,网球从抛出点到落地点的位移为,故C正确;
D.网球在最高点的坐标为,落地点的坐标为,所以网球从最高点到落地点的位移为,故D错误。故选C。
四、位移-时间图像
【思考与讨论】
若已知某辆汽车任一时刻的位置或某时段内的位移,有何办法可直观表示该汽车每一时刻对应的位置?
1.列表法:
时间t/s
0
5.0
10.0
15.0
20.0
位移x/m
0
100
200
300
400
2.图像法:
(1)以横轴表示时间t,纵轴表示位移x,建坐标系。
(2)选好标度,描点不同时刻的位移。
(3)用平滑直线或曲线连接个点。
3.x-t 图像的物理意义:
(1)x-t图象中A点表示的物理含义是什么?
(2)x-t图像是否反映物体的实际运动轨迹?
【例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。
五、位移和时间的测量
生活中,人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置,从而推断出它在一段时间内的位移。学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。1.两种打点计时器
1.两种打点计时器
2.两种打点计时器的工作电压及应用
(1)工作电压:电磁打点计时器:8v低压交流电;电火花打点计时器:220v交流电。
(2)日常应用:
①测时间:电源频率50Hz,每隔0.02s打一个点
②测位移
③研究纸带——研究物体的运动
3.打点计时器使用步骤
(1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到8 V的低压交流电源上。
(3)先接通电源开关,开始打点再用手水平拉动纸带,使它在水平方向运动,纸带上就打下一系列点,随后立即关闭电源。
(4)取下纸带,用刻度尺测位移,并将数据记录于表格。
区间
0-5
0-10
0-15
0-n
x/m
t/s
(5)根据记录数据,选取合适标度,做x-t图像。
(6)整理器材。
【例5】电磁打点计时器是一种使用____电源的计时仪器,其工作电压约为____V。若电源频率为50Hz,则打点的时间间隔为____s。如果每打5个点取一个计数点,那么相邻两个计数点间的时间间隔为____s。如图A、B、C、D是打点计时器在纸带上打下的四个点,从图中读出A、B两点间距s=____cm。
【答案】 交变 8 0.02 0.10 0.70
【详解】[1][2]电磁打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器,其工作电压约为8V;
[3]电磁打点计时器使用频率为50Hz的电源,打点周期即相邻两个计时点间的时间间隔为0.02s,如果每打5个点取一个计数点,那么相邻两个计数点间的时间间隔为0.10s;
[4]由图示刻度尺可知,其分度值为1mm,A、B两点间的距离为s=1.70cm-1.00cm=0.70cm。
【科学漫步—全球导航卫星系统】
课堂小结:
1.以下的计时数据指时间的是( )
A.2020年7月12日6时38分,在河北唐山市古冶区发生5.1级地震
B.某同学百米赛跑时在14 s末冲过终点线
C.期中物理考试时间为90 min
D.开往上海的动车于07∶42从济南站发车
【答案】C
【详解】A.2020年7月12日6时38分指某一瞬间,不是时间,是时刻,故A错误;
B.14 s末指一个瞬间,是时刻,不是时间,故B错误;
C.期中物理考试时间为90 min,90 min是指时间,是开考与考试结束的时间间隔,故C正确;
D.07∶42是时刻,是指一个瞬间,故D错误。
故选C。
2.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )
A.运动员跑完800m比赛,指的是路程大小为800m
B.运动员铅球成绩为4.50m,指的是位移大小为4.50m
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min,指的是时刻
D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看作质点
【答案】A
【详解】A.运动员跑完800m比赛,运动员的轨迹是曲线,因此指的是路程大小为800m,A正确;
B.运动员铅球成绩为4.50m,指的是铅球在水平方向的分位移大小为4.50m,B错误;
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min,10min指的是一段时间,是时间间隔,C错误;
D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币的大小和形状不能忽略,否则就分不出硬币的正反面,因此该硬币不可以看作质点,D错误。故选A。
3.周末爷爷奶奶要来玩,小聪乘坐出租车从小区门口出发,到汽车站接到爷爷奶奶后立即乘坐同一辆出租车回家,出租车票据部分信息如图所示。下列说法正确的是( )
A.10:21指的是时间间隔
B.10:54指的是时刻
C.整个过程的路程为0
D.整个过程的位移大小为20.6 km
【答案】B
【详解】A.图中10:21是上车的时间点,表示时刻,故A错误;
B.图中10:54是下车的时间点,表示时刻,故B正确;
C.路程是运动物体的轨迹长度,故整个过程的路程为20.6km,故C错误;
D.位移的大小指从初位置指向末位置的有向线段的长度,由题意可知,出租车返回出发地,故位移为零,故D错误。
故选B。
4.某人驾车从国家体育场到沈阳奥林匹克体育中心。他利用手机地图的导航功能规划路线,在“距离最短”的方案中显示的“8小时58分”“724公里”分别指的是( )
A.时间间隔、位移 B.时间间隔、路程
C.时刻、位移 D.时刻、路程
【答案】B
【详解】“8小时58分”的时长为时间间隔,导航距离“724公里”为路程。
故选B。
5.武当山位于湖北省十堰市丹江口市境内,以“四大名山皆拱揖,五方仙岳共朝宗”的“五岳之冠”地位闻名于世。如图所示是武当山太常观门上的半径为R的中国古代阴阳鱼太极图,中央“S”形部分是两个直径都为R的半圆。若将太极图放置于竖直平面,阴鱼在上,阳鱼在下,两鱼眼(恰好位于“S”形部分的圆心,可以近似看作质点)位于同一竖直线上,现将太极图沿水平地面无滑动滚动,当阴鱼鱼眼第一次运动到正下方时,阴鱼鱼眼的位移大小为( )
A.πR B.2πR
C.R D.R
【答案】C
【详解】由于太极图沿水平地面无滑动滚动(表明太极图前进的距离等于相应圆弧的长度),当阴鱼鱼眼第一次运动到正下方时,太极图在地面上滚动的距离恰好等于大圆圆周长的一半,即πR。两鱼眼间距为R,如图所示
由勾股定理可得阴鱼鱼眼的位移大小
故选C。
6.某校操场的国旗平台离地面的高度是0.5m,将坐标系的原点定在平台上,取旗杆所在直线向上为坐标轴的正方向,旗杆上固定国旗的A、B两点离地面的距离分别为10.9m和9.4m,那么A、B两点的坐标分别是( )
A.10.9m,9.4m B.11.4m,9.9m
C.10.4m,8.9m D.10.9m,-9.4m
【答案】C
【详解】A点的坐标为
xA=10.9m-0.5m=10.4mB点的坐标为
xB=9.4m-0.5m=8.9m
故选C。
7.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。
8.滑冰者在冰面上滑行的路径由两个半圆组成,如图所示,则从A运动到B的过程中滑冰者的滑行路程和位移大小分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【详解】滑冰者滑行的路程为实际路径的长度,故从A运动到B的过程中滑冰者的滑行路程为
位移为初、末位置的直线距离,方向由初位置指向末位置,故从A运动到B的过程中滑冰者的位移大小为
故选C。
9.如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的位移—时间图像,由图像可知( )
A.乙开始运动时,两物体相距
B.在这段时间内,两物体间的距离越来越小
C.在这段时间内,两物体间的距离逐渐减小
D.两物体在时相距最近,在相距最远
【答案】B
【详解】AB.甲的出发地与乙的出发地相距,乙比甲晚出发;内两者之间的距离逐渐减小,乙出发时距离甲的位置小于,故A错误,B正确;
C.在这段时间内,甲、乙两者之间的距离先减小后变大,故C错误;
D.由图知,时两物体间的距离在继续减小,故D错误。
故选B。
10.如图所示,左图是打点计时器在某次实验中打出的纸带,右图是某打点计时器的示意图,则以下说法中正确的是( )
A.该打点计时器应接在直流电源上
B.当打点计时器正常工作时,纸带上点迹越密的地方表示纸带的运动速度越大
C.纸带上相邻两点间的时间间隔为0.1s
D.若纸带上打出D、F两点的时间间隔为,两点间距离为,则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度
【答案】D
【详解】A.该打点计时器应接在交流电源上。故A错误;
B.当打点计时器正常工作时,纸带上点迹越密的地方,所需时间越长,表示纸带的运动速度越小。故B错误;
C.纸带上相邻两点间的时间间隔为
故C错误;
D.若纸带上打出D、F两点的时间间隔为,两点间距离为,则可以用大致表示打下E点时纸带的瞬时速度。故D正确。
故选D。
11.电磁打点计时器工作时使用___(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50Hz时,每隔___s打一次点.其工作时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源
B.将电磁打点计时器接上相应的电源
C.将纸带穿过两个限位孔并从复写纸下面通过
D.接通开关,立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是___.(按顺序填写步骤编号)
【答案】 交流 0.02 CBDA
【详解】第一二空、交流、0.02
电磁打点计时器使用低压交流电源,工作电压为46V,当电源的频率是50Hz时,每隔0.02s打一次点.第三空、CBDA
工作时,先安装纸带,将纸带穿过两个限位孔并从复写纸下面通过,然后将电磁打点计时器接上相应的电源,接通开关,立即拖动纸带运动,当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源,所以上述步骤正确的顺序是CBDA.
12.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用______ 电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是______ V,电火花打点计时器工作电压是______ V,当电源频率是50Hz时,它每隔______ 打一个点.在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,得到纸带如图,由图可知点O与点D之间的距离d= ______ .
【答案】 交流 4-6 220 0.02 8.45cm
【详解】[1][2][3][4][5]高中所用打点计时器都是用的交流电源,电磁打点计时器用的是4-6V的交流电压,电火花打点计时器工作电压220V,,根据刻度尺读法可得
通过本节课的学习,我们应该对以下知识点做好重点关注:
(1)时间和时刻的定义,能够区分日常生活中的时间和时刻。
(2)位移和路程的定义,明确路程和位移的不同和联系,能区分日常生活中的路程和位移。
(3)初步认识位移时间图像。
(4)了解打点计时器的构造和功能,并能利用其打下的纸带测量时间和位移。
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