内容正文:
2 时间 位移
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第2课时 位移—时间图像 位移和时间的测量
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学习任务一 位移—时间图像
学习任务二 打点计时器及其使用、位移和时间的测量
随堂巩固
◆
课后习题
◆
新课探究
3
学习任务一 位移—时间图像
[教材链接]
阅读教材,完成下列填空.
1.位置—时间图像:反映物体在每一时刻的位置的图像.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.
时刻
位置
2.位移—时间图像( 图像):反映物体在不同时间内的位移的图像.将物体运
动的__________选作位置坐标原点,则位置与__________相等 ,位
置—时间图像就成为位移—时间图像.
初始位置
位移大小
学习任务一
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例1 如图所示是一物体的位移—时间 图像,
则该物体在 内的路程是( )
A. B. C. D.
[解析] 由图像可知,前 内,物体先沿正方
向运动,后又回到出发点,所以前内的路程是, 内,物体先沿
负方向运动,后又返回出发点,此过程中,物体的路程为 ,所以物体在
内的路程为 ,故D正确.
√
学习任务一
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【要点总结】
1.<m></m>图像表示的是物体的位移随时间变化的规律,而不是物体运动的轨迹.
2.<m></m>图像只能用来描述直线运动,不能描述曲线运动,原因是<m></m>轴只有正、负
两个方向.
3.若 图线不过原点,表示物体不是从坐标原点或不是从计时起点开始运动
的,如图所示.
学习任务一
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学习任务二 打点计时器及其使用、位移和时间的测量
[科学探究]
在生活中,可以用照相的方法记录物体的位置,用钟表记录物体运动的时刻,
也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置.
1.打点计时器的结构和工作原理
打点计时器的作用:打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器,当电源频率
为 时,它每隔_______打一次点,打点计时器和纸带配合,可以记录物体运动
的时间及在一段时间内的位移,这就为研究物体的运动提供了可能.
学习任务二
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(1) 电磁打点计时器(如图)
工作电压:________交变电源;
工作原理:接通交变电源后,在线圈和永久磁体的作用下,振片便振动起来,带动其
上的振针上下振动.这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点.
约为
学习任务二
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(2) 电火花计时器(如图)
工作电压:______交变电源;
工作原理:当启动电源,按下脉冲输出开关时,计时器发生的脉冲电流经放电针、
墨粉纸盘和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.
学习任务二
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2.操作步骤
(1)了解打点计时器的构造,然后把它固定好.
(2)安装纸带.
(3)启动电源,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(第一个点),往后数出若干个点,例如数出
个点,算出从打下第一个点到第个点的时间 .
(5)用刻度尺测量出从第一个点到第 个点的距离.
(6)设计表格,用来记录时间及位移,并将测量结果填入表格中.
学习任务二
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3.注意事项
(1)打点时,应先启动电源,待打点计时器打点稳定后再拉动纸带.
(2)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源.
(3)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
(或间隔4个点)取一个计数点,若电源频率为 ,此时两计数点间的时间间隔
.
(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第一个点之间的距离.
学习任务二
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【辨别明理】
1.电火花计时器的工作电压为 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 ,每隔4个点取一个计数点,则相邻计数点间时间间隔为
.( )
×
学习任务二
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例2(1) 打点计时器是一种使用______(“交流”或“直流”)电源的计时仪器,在实验
室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器;如图所示为________计时器,
它的工作电压是______(选填“”或“ ”).
交流
电火花
[解析] 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器.图示为电火花计时器,它使
用的是 交流电源.
学习任务二
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(2) 使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.松开纸带让物体带着纸带运动
B.安好纸带
C.把打点计时器固定在桌子上
D.接通电源
E.取下纸带
F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为_________(填步骤前面的字母).
[解析] 使用打点计时器时应先固定装置,安装纸带,实验时要先接通电源再放
开纸带,实验完后立即关闭电源,然后再取下纸带,故步骤顺序为: .
学习任务二
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1.(位移—时间图像)[2025·山西大学附属中学高一月考] 如图所示为一物体沿直
线运动的 图像,则物体在( )
A.第内位移是
B.第内位移是
C. 内路程是
D. 内位移是
[解析] 由图可知,第内位移是 ,故A错误;由图可
知第内的位移为,故B错误;内路程是 ,
故C正确; 内位移是 ,故D错误.
√
随 堂 巩 固
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2.(打点计时器及其使用、位移和时间的测量)如图是一条打上点的纸带,则 点
到点之间的距离_____,_____;点到点之间的距离
______,_____.(电源频率为 )
4.82
0.10
4.58
0.04
随 堂 巩 固
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课后习题
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知识点一 位移—时间图像
1.某物体的位移—时间图像如图所示,物体从时刻开始运动, 图像是
曲线,则下列叙述正确的是( )
A.物体运动的轨迹是曲线
B.物体经 达到最大位移
C.物体运动的最大位移为
D.在 内物体的路程大于位移
√
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[解析] 图像描述的是做直线运动物体的位移随时间的变化关系,虽然图像
是曲线,但运动轨迹是直线,A错误;从图像可以看出,物体在 内
的最大位移为,第末达到最大位移, 时回到初始位置,B错误,C正
确;物体在 内做单向直线运动,路程等于位移大小,D错误.
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2.[2025·江苏徐州高一期末] 一运动物体的 图像如
图所示,则物体在 内的位移为( )
A. B. C. D.
[解析] 物体在 内的位移为
,故选B.
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3.物体沿直线运动的位移—时间图像如图所示,则在
内物体通过的路程 满足( )
A. B.
C. D.
[解析] 物体沿直线运动,由图像可知,物体在前 内
沿正方向运动了,后 内沿负方向
运动了,所以在内物体通过的路程 ,故C正确.
√
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知识点二 练习使用打点计时器
4.在“练习使用打点计时器”的实验中,若打点周期为 ,下列说法错误的是
( )
A.先启动电源,后拉动纸带
B.必须从第一个点开始选取整条纸带
C.根据情况选取点迹清晰的部分纸带
D.连续个计时点间的时间间隔为
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[解析] 使用打点计时器打点时,应先启动电源,待打点计时器打点稳定后,再拉
动纸带,A正确;应根据情况选取点迹清晰的部分纸带,不一定从第一个点开始,
B错误,C正确;每相邻的两个计时点间的时间间隔为,连续 个计时点间
有个时间间隔,故个计时点间的时间间隔为 ,D正确.
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5.(6分)
(1) (3分)电磁打点计时器使用的电源是________(填“交变”或“交变 ”)电
源,实验室使用我国民用电(频率为 )时,如果每相邻的计数点间还有4个点
未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为_____.
交变
[解析] 电磁打点计时器使用的电源是低压交流电源,故选交变 的电源;打点
计时器的打点周期为 ,每相邻的计数点间还有4个点未标出,则
相邻两个计数点的时间间隔为 .
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(2) (3分)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,
并取其中的、、、、 五个点进行研究,这五个点和刻度尺标度对应的位
置如图所示.
可求出、间的距离为_____,、间的距离为_____ .
3.17
6.13
[解析] 由图可读出、间的距离为,由图可读出、 间的距离
为 .
课 后 习 题
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6.一物体做直线运动,其位移—时间图像如图所示,设向右为正方向,则在前
内( )
A.物体先向左运动, 后开始向右运动
B.在 时物体距出发点最远
C.前内物体位于出发点的左方,后 内位于出发点
的右方
D.在 时物体距出发点最远
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[解析] 由题意知向右为正方向,由题图可知,物体从处向右运动至 处,
然后返回至处,始终位于出发点右方,物体在前内一直向右运动,后
内向左运动,故A、C错误;在 时物体距出发点最远,B错误,D正确.
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7.沿同一直线运动的、两物体,相对同一参考系的 图像如图所示,下列
说法正确的是( )
A.前内,、的位移均为
B.两物体由同一位置开始运动,物体比迟 才开始运动
C.在前内两物体的位移相同,末、 相遇
D.从第 末开始,两物体的运动方向相同
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[解析] 末、到达同一位置,两者相遇,在前内, 通过的位移为
,通过的位移为错误;从原点出发,而 从正方向上距原点
处出发,在运动后开始运动,B错误;由题图可知,前内 静止,
从第 末开始,两物体的位移越来越大,且均为正值,故两物体均沿正方向运
动,运动方向相同,D正确.
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8.(6分)[2025·山东济南高一期末] 在“练习使用打点计时器”的实验中,通过实验
得到了一条点迹清晰的纸带,如图所示.
(1) (2分)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火
花计时器、刻度尺、导线和复写纸.除上述器材外,还需要使用的有___
(填选项前字母).
A.交流电源 B. 交流电源 C.秒表 D.天平
[解析] 电火花计时器需要连接 交流电源;通过打点计时器可以知道纸带
上计数点间的时间间隔,所以不需要秒表,本实验不需要天平测质量,故选B.
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(2) (4分)开始放开小车前,应使小车______ (选填“靠近”或“远离”)打点计时器.
实验时应先________________(选填“启动打点计时器”或“放开小车”),再______
_____(选填“启动打点计时器”或“放开小车”).
靠近
启动打点计时器
放开
小车
[解析] 为了充分利用纸带,开始放开小车前,应使小车靠近打点计时器,实验
时应先启动打点计时器,再放开小车.
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9.甲、乙两质点运动的位移—时间图像如图中、 所示,不考虑二者碰撞,则
下列说法中正确的是( )
A.甲做曲线运动,乙做直线运动
B.乙质点在 时间内做匀速直线运动
C. 时间内甲、乙两质点的位移相同
D.甲质点在 时间内一直沿同一方向运动
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[解析] 位移—时间图像只能描述直线运动的规律,因此甲、乙都做直线运动,
故A错误;乙质点在 时间内位置不变,表示处于静止状态,故B错误;由
题图知 时间内两质点的初位置、末位置均相同,故位移相同,故C正确;
由图像可知,甲质点在 时间内先向负方向运动后向正方向运动,故D错误.
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10.(10分)某一做直线运动的物体的 图像如图所示,根据图像求:
(1) (3分)物体距出发点的最远距离;
[答案]
[解析] 物体距出发点的最远距离
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(2) (3分)前 内物体的位移;
[答案]
[解析] 前 内物体的位移
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(3) (4分)前 内物体通过的路程.
[答案]
[解析] 前 内物体通过的路程为
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