物理必修 第一册2 时间 位移教案配套ppt课件

这是一份物理必修 第一册2 时间 位移教案配套ppt课件，共15页。PPT课件主要包含了导学·掌握必备知识，共研·突破关键能力，精炼·落实学科素养，时刻t，位置x，初始位置，位移大小，02s，02n，刻度尺等内容，欢迎下载使用。

一、位置—时间图像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．2．位移—时间图像(x­-t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O，则位置与________相等(x＝Δx)，位置—时间图像就成为位移—时间图像．
二、位移和时间的测量1．两种打点计时器(如图所示)
(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________ s打一次点．(2)电火花计时器使用220 V交变电源，当电源频率是50 Hz时打点周期是________．
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，数出时间间隔个数n，则这段时间t＝________ s．(打点频率为50 Hz)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．
【情境思考】　 (1)骆驼队一直沿直线水平向东行进，如何定量描述骆驼队在沙漠里的位置和位移？(2)骆驼队向东行进的时间可以用直线坐标系表示吗？(3)如何用图像直观地表示骆驼队在什么时刻到达了什么位置？(4)活动3中所得图像称为位置—时间图像，如果将物体(骆驼队)运动的初始位置选作位置坐标原点O，则此图像还能描述哪个物理量随时间的变化？
提示：(1)可以沿骆驼队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，用初、末位置的坐标变化量表示位移．(2)可以，作时间轴，时间轴上的一点表示时刻，初、末时刻之间的线段表示行进的时间．(3)建立平面直角坐标系，横轴表示时刻，纵轴表示位置，则坐标系中的一点就表示骆驼队某时刻到达的位置．(4)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．
　 x­-t图像的理解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，在xOy坐标系中图像才表示物体的运动轨迹，如图所示．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只有正、负两个方向．
1　电磁打点计时器的工作原理它是利用电流的磁效应打点计时的仪器，工作电源是低压交流电源．由于交变电流是周期性变化的，所以电磁打点计时器的振针会周期性地上下运动，在纸带上打下一系列的点．交流电频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一个点，则纸带上相邻两点间的时间间隔也是0.02 s．
　实验中，利用刻度尺测量纸带上两点间的距离，一次测量各点到起始点的距离比分段测量误差小．(　　)
目标一　位移—时间图像【导思】如图所示是“龟兔赛跑”的位移—时间图像，看图回答：
(1)哪一条图线表示获胜者乌龟的运动？哪一条图线表示兔子的运动？(2)兔子在什么时候、什么地方开始睡觉？(3)乌龟何时悄悄地爬过兔子身旁？(4)兔子睡了多长时间？(5)兔子醒来时乌龟在什么地方？(6)谁先到达终点？
提示：(1)由题意可知，图线OBCE表示乌龟运动的位移—时间图线；图线OABDF表示兔子运动的位移—时间图线．(2)兔子在t1时刻开始睡觉，位置在距出发点x1处．(3)在t2时刻乌龟悄悄地爬过兔子身旁．(4)兔子从t1时刻开始睡觉，到t3时刻醒来，故兔子睡觉的时间为t3－t1.(5)当兔子醒来时乌龟在距离出发点x2的地方．(6)乌龟先到达终点．
【归纳】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物体在某时刻所处的位置．2．由x-­t图像可求(1)任一时刻所对应的位置；(2)任意一段时间内的位移；(3)发生一段位移所用的时间．
3．位移—时间图像中的点、线及截距的意义(1)点：表示运动物体在某时刻所处的位置．若在同一坐标系中两条运动图线相交，交点表示两物体同时到达同一位置，即两物体相遇．(2)线：图线反映了运动物体的位移随时间的变化规律．运动图线不是运动轨迹．(3)截距：图线与横轴的截距表示物体处在规定的零位置的时刻；图线与纵轴的截距表示零时刻物体所处的位置．
【典例】例 1 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6 s内(　　)A．物体先向左运动，2 s后开始向右运动B．在t＝2 s时物体距出发点最远C．前2 s内物体位于出发点的左方，后4 s内位于出发点的右方D．在t＝4 s时物体距出发点最远
解析：由题意知向右为正方向．由题图图像可知，物体从－5 m处向右运动至5 m处，然后返回至4 m处，始终位于出发点右方，物体在前4 s内一直向右运动，后2 s内向左运动，故A、C错误；在t＝4 s时物体距出发点最远，故B错误，D正确．
例 2 (多选)如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图像，下列关于图像的分析正确的是(　　)A．0～2 s内，A、B两人同向而行B．0～2 s内，A、B两人相遇一次C．0～5 s内，A走的路程比B走的路程多D．0～5 s内，A的位移比B的位移大
解析：0～2 s内，A到O点的距离不断减小，B到O点的距离不断增大，A、B的运动方向相反，故A错误；x­t图线的交点表示两者相遇，根据图像可得出A、B在0～2 s内相遇一次，故B正确；在前5 s内，B沿正方向运动60 m，静止2 s后又沿负方向运动30 m，即B走的路程为90 m，A走的路程为60 m，故A走的路程比B走的路程少，故C错误；在前5 s内，A的位移大小为xA＝60 m，B的位移大小为xB＝30 m－0＝30 m，故A的位移比B的位移大，故D正确．
目标二　位移和时间的测量【导思】(1)打点计时器的作用是什么？(2)打点计时器的工作电压是多少？
提示：(1)作用是通过打点计时．计时仪器接频率为50 Hz的交变电流，每隔0.02 s打一次点．(2)电磁打点计时器：8 V的交流电源电火花计时器：220 V的交流电源．
【归纳】1．电磁打点计时器与电火花计时器的比较
2.电磁打点计时器的使用步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，复写纸套在定位轴上压在纸带的上面．(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到8 V的低压交变电源上．(3)打开电源开关，用手水平拉动纸带，纸带上就打下了许多小点．(4)关闭电源，取下纸带．从能够看清的点作为起始点(标记为“0”)，往后数出n个点，那么纸带的运动时间Δt＝0.02n s.(5)用刻度尺测量从起始点到n个点间的距离，可得不同的位移Δx.
3．使用打点计时器的注意事项(1)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． 为打出更多的点(2)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集．(3)使用电磁打点计时器时，如果打出的点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度．(4)打点计时器不能连续工作太长时间，打点结束后应立即关闭电源．　 　保护实验器材
4．计时点与计数点的区别
【典例】例 3 打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，关于下图中甲、乙两种打点计时器，请回答下面的问题．
(1)甲图是________打点计时器，电源采用的是________________ .(2)乙图是________计时器，电源采用的是_____________．(3)甲、乙两种打点计时器所用电源频率都为50 Hz，则打点周期分别为________ s和________ s．
例 4 (1)打点计时器是记录做直线运动物体的________和________的仪器．电火花计时器是其中的一种，其工作电压是________，电火花计时器靠电火花和墨粉打点，当交变电源的频率为50 Hz时，它每隔________ s打一次点．(2)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤，其中正确的操作是________．A．把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔B．把打点计时器与8 V低压交变电源相连C．用手水平拉动纸带，然后启动电源D．关闭电源，取下纸带，用刻度尺测量某计数点与计时起点的距离x0，并算出时间t
1.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，在t＝0到t＝40 s的时间内的x­-t图像如图所示，则这40 s内汽车(　　)A．在前10 s内向负方向运动B．在10～20 s内没有行驶C．离出发点最远距离为750 mD．在20～40 s内驶离出发点
解析：由题图可知，0～10 s内汽车的位移逐渐增大，向正方向运动，故A错误；在10～20 s内汽车停在x＝30 m处，汽车没有行驶，故B正确；汽车在20～40 s内向出发点行驶，离出发点最远距离为30 m，故C、D错误．
2.(多选)如图是甲、乙两物体在同一直线上运动的x-­t图像，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则(　　)A．乙比甲先出发B．甲、乙同时出发C．甲、乙从同一位置出发D．甲在途中停了一段时间，而乙没有停止
解析：A错，B对：由图像可知，两物体同时出发．C错：甲出发时，甲的位置坐标为0，乙的位置坐标为x0，则乙在甲的前面x0处．D对：甲先做匀速直线运动，然后停止一段时间，又做匀速直线运动，而乙一直做匀速直线运动．
3．[2023·山东济宁高一上月考]小铭和奶奶住在同一条笔直的街道上，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奶奶后快步前往迎接，扶着奶奶一起回家，下列x-­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，奶奶的初始位置为坐标原点O，奶奶从家出发缓步去小铭家，则奶奶到O点的距离增大，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，则小铭到O点的距离减小，接到奶奶后扶着奶奶一起回家，则他们到O点的距离一起增大，故D正确．