人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述2 时间 位移图片课件ppt

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1.知道位移—时间图像的物理意义及应用。2.知道用打点计时器测量位移和时间的原理和方法。3.借助位移和时间的测量体会物理实验在科学探究中的作用。
一、位移—时间图像1.意义:表示物体的 随 变化的规律。2.静止物体的x-t图像:是一条 的直线。3.匀速直线运动的x-t图像:是一条 直线。
二、位移和时间的测量1.打点计时器及其原理
2.位移和时间的测量方法:如果把纸带和运动的物体连在一起,纸带上各点之间的 就表示相应时间间隔中物体的 大小。
1.思考判断(1)x-t图像是曲线的物体做曲线运动。(　 　)(2)x-t图像是一条水平直线,表明物体静止。(　 　)(3)电磁打点计时器使用直流电工作。(　 　)(4)电火花计时器的工作电压高于电磁打点计时器,所以打点周期较小。(　 　)
2.一列火车沿直线轨道运动,如图描述了它关于出发点的位移随时间变化的情况,则在0～3 min时间内,火车(　 　)A.一直做匀速运动B.在2.5～3 min时间内运动最快C.距离出发点最远为90 mD.在2.5 min时改变了运动方向
解析:由图像可知2.5～3 min火车静止,A、B错误;在t=2.5 min时火车静止,位移达到最大为90 m,故C正确,D错误。
3.根据打点计时器打出的纸带,我们不用测量就能直接得到的物理量是(　　)A.时间间隔B.位移C.路程 D.速度
解析:通过打点计时器的打点周期,可以知道任意两点的时间间隔,故A正确;而其余则需要测量两点之间的距离,故B、C、D不能直接得到。
要点一　位移—时间图像1.x-t图像:以时间为横坐标,以位移为纵坐标,描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像。2.对x-t图像的理解(1)斜率:图线的倾斜程度,即斜率的绝对值大小表示运动的快慢;斜率的正负表示运动的方向。(2)截距:纵截距表示物体起始位置。
3.静止物体的x-t图像是平行于时间轴的直线,如图中直线A;匀速直线运动的x-t图像是一条倾斜的直线,如图中直线B和C,其中B表示沿规定正方向运动,C表示沿负方向运动。
[典例1] 如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图像,下列关于甲、乙两物体运动的说法,正确的是(　 　)A.甲、乙两个物体同时出发B.甲、乙两个物体在同一位置出发C.甲比乙运动快D.t2时刻两个物体相遇
解析:由题图可知甲物体从t=0时刻开始运动,而乙物体从t1时刻开始运动,故A错误;甲物体从坐标为x1的位置开始运动,而乙物体从坐标为0的位置开始运动,故B错误;x-t图像的斜率大小表示物体运动的快慢,由题图可知乙比甲运动得快,故C错误;t2时刻两物体的位移相同,即两物体相遇,故D正确。
(1)x-t图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移Δx,即Δx=x2-x1。
(3)图线交点表示两物体在同一时刻处于同一位置,即相遇。
[变式1] 一遥控玩具汽车在平直路面上运动的位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是(　 　)A.前10 s内汽车运动越来越快B.前15 s内汽车的位移为30 mC.前25 s内汽车做单方向直线运动D.汽车在15～25 s比在0～10 s运动得快
解析:从图像上可以看出,前10 s内汽车做匀速直线运动,选项A错误;前15 s内汽车的位移为30 m,选项B正确;10～15 s内汽车静止,15～25 s 内汽车做反向匀速直线运动,选项C错误;图线的倾斜程度表示运动的快慢,汽车在0～10 s比15～25 s运动得快,选项D错误。
要点二　位移和时间的测量使用打点计时器实验的步骤(1)把打点计时器固定在桌子上,并穿好纸带。(2)把打点计时器接到相应电源上。(3)先接通电源开关,再用手水平拉动纸带,纸带上就打下一行小点,随后立即关闭电源。(4)取下纸带,从能看得清的某个点开始,往后数出若干个点,如果共有n个点,那么n个点的间隔数为 n-1 个,则纸带的运动时间Δt=(n-1)×0.02 s。(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到所需测量的点间的距离Δx。
[典例2] 在测定位移和时间的实验中,使用打点计时器得到的一条纸带如图所示,0、1、2、3、4是选用的计数点,每相邻两计数点间还有4个打出的点没有在图上标出。图中还画出了实验时将毫米刻度尺靠在纸带上进行测量的情况。(1)图中所给的测量点的读数分别是　　　、　　　、　　　和　　　。
解析:(1)由毫米刻度尺可读出0、1、3、4点的读数分别是10.00 cm、12.60 cm、22.60 cm、30.00 cm。
答案:(1)10.00 cm　12.60 cm　22.60 cm 30.00 cm
[典例2] 在测定位移和时间的实验中,使用打点计时器得到的一条纸带如图所示,0、1、2、3、4是选用的计数点,每相邻两计数点间还有4个打出的点没有在图上标出。图中还画出了实验时将毫米刻度尺靠在纸带上进行测量的情况。(2)1、3两点间的位移是　　　　　,1、4两点间的位移是　　　　　,0、4两点间的运动时间为　　　　　。
解析:(2)由读数可得1、3两点和1、4两点间的位移大小分别是Δx1=22.60 cm-12.60 cm=10.00 cm,Δx2=30.00 cm-12.60 cm=17.40 cm,由题意知各计数点间的时间间隔Δt=5×0.02 s=0.10 s,则从0到计数点4的运动时间为0.40 s。
答案:(2)10.00 cm　17.40 cm　0.40 s
使用电磁打点计时器时的注意事项
(1)打点前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。(2)纸带应从复写纸下面穿过。(3)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。(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),读数时应注意刻度尺的估读。