高中人教版 (2019)2 时间 位移教案配套ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)2 时间 位移教案配套ppt课件，共48页。PPT课件主要包含了时间位移，目标体系构建，素养目标，课前预习反馈，知识点1，初始位置，位移大小，频闪照相，知识点2，02s等内容，欢迎下载使用。

第2课时　位移—时间图像　位移和时间的测量
【课程标准】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。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。3．会用打上点的纸带计算物体运动的位移和时间。
　　　位移—时间图像1．物体在每一时刻的________或每一时间间隔的________可以用图像直观地表示。2．在直角坐标系中，选时刻t为________，选位置x为________，就建立了位置—时间图像。如果将物体运动的____________选作位置坐标原点，则位置与____________相等。位置—时间图像就成为________—时间图像又称x－t图像。3．从x－t图像可以直观地看出物体在不同时间内的________。
　　　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)
图1　　　　　　　　　　　图2　
(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)电火花打点计时器使用220 V交变电源，打点周期__________。
3．时间的测量从能够看清的某个点(起始点)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t＝_______________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。
(n－1)×0.02　
『判一判』(1)x－t图像表示物体的运动轨迹。(　　)(2)由x－t图像上可以确定物体在某时刻的位置。(　　)(3)在x－t图像上可以求出物体在某段时间内的位移。(　　)(4)可以用干电池作为电磁打点计时器的电源。(　　)
『选一选』如图所示的是电源频率为50 Hz的电磁打点计时器在纸带上连续打下的6个点。则a至f之间的时间为(　　)  A．0.02 sB．0.10 sC．0.12 sD．0.60 s解析：相邻两计时点之间时间间隔相同，都是0.02 s，由a到f共5个时间间隔，则t＝5×0.02 s＝0.10 s。故B正确。
『想一想』一足球在水平操场上向东沿直线滚动，足球在操场上的位置和位移如何描述？能用图像直观地表示足球什么时刻到达了什么位置吗？什么情况下位置—时间图像能成为位移—时间图像？解析：可以沿行进路线以向东为正方向建立直线坐标系，用坐标表示位置，用坐标变化量表示位移。建立平面直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示位置，则坐标系中的一点就表示足球某时刻到达的位置。若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，位置—时间图像就成为位移—时间图像。
如图为两种动态变化问题，如何描述这两种问题比较直观？
某同学成绩分析提示：用图像法描述最直观。
1．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运动物体在某时刻所处的位置或相对于规定位置的位移。
2．应用x－t图像能获得的信息(1)任意时间内质点运动的位移。(2)质点发生某段位移所用的时间。(3)判断质点是静止的还是运动的。(4)判断质点运动的快慢。(5)判断质点运动过程中离出发点越来越远，还是越来越近。(6)图像不过原点，说明开始计时时质点的位置不为零，或经过一段时间才开始运动。(7)两图线相交，表示两质点在这一时刻位于同一位置(相遇)。
3．常见的几种x－t图像的比较
　　　　　(多选)如图所示为甲、乙在同一直线上运动时的x－t图像，以甲的出发点为原点，出发时间为计时的起点，则下列说法中正确的是(　　　)A．甲、乙同时出发B．0～t3这段时间内，甲、乙位移相同C．甲开始运动时，乙在甲的前面x0处D．甲在途中停止了一段时间，而乙没有停止
解析：由图像知甲、乙的计时起点都是零，是同时出发的。乙开始运动时离坐标原点x0，从t1到t2这段时间内甲的位置没有变化，表示甲在途中停止了一段时间，故选项A，C，D正确；某段时间内的位移是以这段时间的起始时刻所在位置为起点的，0～t3这段时间内甲、乙末位置相同，但起始位置不同，所以位移不同，故选项B错误。
思维升华：在分析处理直线运动的位移—图像问题时，应注意以下几点：(1)无论物体的位移—时间图像是直线还是曲线，物体均做直线运动。(2)物体开始运动的初始位置由t＝0时的位置即纵轴的截距决定。(3)位移—时间图像的斜率为正值，表示物体沿着正方向运动，反之物体沿负方向运动。且图线越趋向于竖直，物体运动越快，越趋向于水平，则物体运动越慢。
1．如图所示描述了一位骑自行车者的位置随时间变化的关系，则此人在下列区间中，位置变化最快的是(　　)A．区间ⅠB．区间ⅡC．区间ⅢD．区间Ⅳ
解析：由位移—时间图线知，在区间Ⅲ内，图线的斜率绝对值最大，则位置变化最快，故A、B、D错误，C正确。
1．电磁打点计时器和电火花打点计时器对工作电源有什么要求？为什么称为计时器？2．当打点计时器的工作电源的频率不为50 Hz时，仍然是每隔0.02 s打一个点吗？3．利用打点纸带可以知道哪些运动信息？
提示：1．电磁打点计时器需要约8 V的低压交流电源，电火花计时器需要220 V的交流电源。利用打出的点可以记录时间间隔。2．不是。3．时间间隔及一定时间间隔内的位移。
1．电磁打点计时器和电火花打点计时器的比较
2．用打点计时器测量位移和时间的步骤(1)安装、固定打点计时器，并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。(2)接通电源，待打点计时器稳定工作后，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。(3)取下纸带，从便于测量的位置开始(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。(4)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。
3．使用打点计时器的注意事项 (1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。(2)使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放纸带。
(3)使用电火花打点计时器时，应注意把纸带穿好，使墨粉纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。(4)打点计时器不能连续工作太长时间，打完点后应立即关闭电源。(5)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，可统一测量出各个测量点到起始测量点之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。
　　　　　一打点计时器所用电源的频率是50 Hz，如图所示，纸带上的A点先通过计时器，A、B间历时______s，位移为__________m。
解析：频率50 Hz，周期为0.02秒，A到B间相隔1个计数点，时间间隔0.04 s。A与B间距为(1.20＋1.60)cm＝2.80 cm＝2.80×10－2 m。思维升华：纸带记录了物体在不同时刻的位置和某一段时间对应的位移。点迹分布情况反映物体运动的情况。(1)点迹密处速度小，点迹疏处速度大。(2)点迹均匀，说明物体做匀速运动。
2．关于打点计时器的使用，下列说法正确的是(　　)A．电磁打点计时器使用的是约8 V的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D．纸带上打的点越密，说明物体运动越快
3．一打点计时器所用电源的频率是50 Hz，如图所示，纸带上的A点先通过计时器，A、D间历时________s，位移为____________m。
生活中的x－t图像　　　　小铭和奶奶分别住在同一条笔直街道上。奶奶从家出发缓步去小铭家的途中，在自家门口的小铭看到后快步前往迎接，扶着奶奶一起回家。下列s－t图像中，大致能反映上述过程的是(　　)
解析：设奶奶的运动方向为正，奶奶从家出发缓步去小铭家，做匀速直线运动，此时小铭静止，当小铭在自家门口看到奶奶后快步前往迎接，则小铭的速度为负，接到奶奶后扶着奶奶一起回家，则速度与奶奶的速度相同，一起做正方向的匀速直线运动。故选D。
核心素养　科学态度与责任(1)x－t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)x－t图像只能用来描述物体的直线运动，原因是x－t图像中x的方向只有正、负两个方向。(3)若x－t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。
1．(多选)关于电磁打点计时器和电火花打点计时器的有关说法正确的是(　 　)A．电磁打点计时器和电火花打点计时器都使用交流电B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样C．电火花打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘
解析：电磁打点计时器使用8 V左右的交流电，电火花打点计时器使用220 V的交流电，A正确；两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定，B正确；电火花打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘，C错误；电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，D错误。
2．(多选)如图所示是一辆汽车做直线运动的x－t 图像。对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是(　　　)A．AB段表示静止B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移C．CD段运动方向和BC段运动方向相反D．CD段的运动时间等于BC段的运动时间解析：分析题图可知：AB段表示汽车静止；BC段表示1 s～3 s汽车向正方向运动，发生的位移为8 m，CD段表示3 s～5 s汽车向负方向运动，发生的位移为－12 m。故选项A、C、D正确。
3．(2022·全国高一课时练习)如图所示是一个物体的位移—时间图像，由图可知(　　)A．在0～t3时间内物体位移为－s0B．在0～t3时间内物体位移为s0C．物体在0～t3时间内一直在运动
D．物体在0～t3时间内物体一直朝着一个方向运动解析：在0～t3时间内物体位移为0－(－s0)＝s0，故A错误，B正确；物体在0～t3时间内的t1～t2内为静止，故C错误；物体在0～t3时间内的最后一段时间内向反方向运动，故D错误。
4．(1)电磁打点计时器是一种使用________电源的计时仪器，它的工作电压为_____________，当电源频率为50 Hz时，它每隔________s打一次点。使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过__________，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的______面。(2)打点计时器所用电源频率是50 Hz，如图所示，纸带上的A点先通过计时器，B、D间历时________s，位移为____________m。