1.2 第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册(人教版)
2026-08-25
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教辅
摘要:
该高中物理导学案聚焦位移—时间图像及位移和时间的测量,引导学生通过阅读教材填空、易错辨析题自主构建x-t图像的物理意义,衔接前期位移与时间的概念,形成从基础概念到图像应用再到实验测量的学习支架。
资料突出物理观念与科学探究素养,通过x-t图像信息获取训练运动观念,结合打点计时器操作及纸带数据处理培养实验探究能力。习题设计含教材改编题与即学即练,注重知识应用与即时反馈,助力学生深化理解,便于教师课堂教学与效果评估。
内容正文:
第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量
1.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。(物理观念)
2.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。(物理观念)
3.会用打上点的纸带计算物体运动的位移和时间。(科学探究)
知识点一 位移—时间图像
(阅读教材P17,完成下列填空)
1.图像的建立:如图,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。如果将物体运动的初始位置选作坐标原点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,又称x-t图像。
2.物理意义:从x-t图像可以直观地看出物体在任意时刻的位置和在不同时间内的 。
1.x-t图像表示物体运动的轨迹。( )
2.根据x-t图像可以确定物体在某时刻的位置。( )
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?
(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?
从x-t图像能获得的信息
1.判断质点是静止的还是运动的,也可以判断物体运动的方向。
2.x-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
3.任一时刻所对应的位置。
4.任意一段时间内的位移。
5.发生一段位移所用的时间。
6.如果两图线相交,表示两质点在这一时刻位于同一位置(相遇)。
(人教版必修第一册教材P34·T2改编)如图所示是某物体做直线运动的x-t图像,在A→B→C→D→E过程中,下列描述正确的是( )
A.A→B过程,物体运动了5 m
B.B→C过程,物体静止在5 m的位置
C.A→D过程,物体运动的位移与路程都为3 m
D.A→E过程,物体的位移为8 m
尝试解答
(两物体的x-t图像)甲、乙两物体做直线运动的位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲开始运动的时刻比乙晚t1
B.t=t2时刻,两物体相距最近
C.t=t2时刻,两物体相距最远
D.甲、乙两物体的运动方向相同
知识点二 位移和时间的测量
(阅读教材P18,完成下列填空)
1.两种打点计时器
名称
电磁打点计时器
电火花计时器
构造
工作电压
交流电
交流电
电源频率
50 Hz
50 Hz
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,数出时间间隔的个数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。
1.电火花计时器的工作电压为220 V的直流电。( )
2.打点计时器使用时均要先接通电源,后拉动纸带。( )
3.若电源频率为50 Hz,每隔4个点取一个计数点,则相邻两计数点间时间间隔为0.08 s。( )
1.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,电磁打点计时器接约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。
2.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,即统一测量出各个点到起始点之间的距离。
用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号按顺序写出。
A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压 (选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。
B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过 ,并压在 下面。
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离x。
D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,电源频率是50 Hz,则这段纸带记录的时间t= 。
E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点。
实验步骤的合理顺序是 。
尝试解答
如图所示是用打点计时器(打点计时器使用的电源频率为50 Hz)测定某物体做直线运动时得到的一条纸带,则纸带上相邻两打点间时间间隔为 s,AD段的运动物体位移大小x= cm。
尝试解答
完成课后作业 第一章 2. 第2课时
答案
第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量
知识点一
自主学习
1.时刻t 位置x 2.位移
易错辨析
1.× 2.√
课堂互动
探究
提示:(1)不是同时出发,甲在t=0时刻出发,乙在t=5 s时刻出发;不是同一位置出发,甲从x=15 m处出发,乙从坐标原点处出发。
(2)甲的位移大小Δx甲=20 m-15 m=5 m,乙的位移大小Δx乙=20 m。
(3)t=10 s时刻,甲、乙两物体的位置相同,即两物体相遇。
【例1】 B 由题图可知A→B过程中,物体运动了2 m,故A错误;B→C过程中,物体位置未发生改变,可知物体静止在5 m的位置,故B正确;A→D过程中,物体反向运动,位移为-3 m,路程为s=(2+5)m=7 m,故C错误;A→E过程中,物体的位移为x=(-5-3)m=-8 m,故D错误。
即学即练
B 由题图可知,甲从t=0时刻开始运动,乙从t1时刻开始运动,乙开始运动的时刻比甲晚t1,A错误;由题图可知,当t=t2时刻两图线相交,两物体相遇,此时相距最近,B正确,C错误;甲的位移变小,乙的位移变大,则两物体的运动方向相反,D错误。
知识点二
自主学习
1.约8 V 220 V 2.0.02n 3.刻度尺
易错辨析
1.× 2.√ 3.×
课堂互动
【例2】 A.交流 B.限位孔 复写纸 D.0.02(n-1)s BAEDC
解析:A中电磁打点计时器应使用低压交流电源;B中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔,并放于复写纸的下方;D中纸带上记录的时间t=0.02(n-1)s。合理的实验步骤为BAEDC。
【例3】 0.02 2.50
解析:电磁打点计时器或电火花计时器都使用交流电,频率为f=50 Hz,故打点周期为T==0.02 s,即纸带上相邻的打点时间间隔为0.02 s;刻度尺的最小格为1 mm,读长度时估读到0.1 mm,则AD段的位移为x=(2.50-0.00)cm=2.50 cm。
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