1.2 时间 位移 第二课时 —【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册导学案

第二节时间位移

第二课时位移时间图象位移时间的测量

一、位移—时间图象（x-t图）：

1．表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象．

2．物理意义：描述物体运动的位移随时间的变化规律。

3．坐标轴的含义：横坐标表示时间，纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。

4．匀速直线运动的x-t图：

①匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜直线，或某直线运动的x-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。

②x-t图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜程度）越大，速度越快。

③x-t图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向相反。

④x-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。

⑤x-t图象若平行于t轴，则表示物体静止。

⑥x-t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。

⑦x-t图只能描述直线运动。

5．变速直线运动的x-t图象为曲线。

6．图象的应用：

（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间

（2）求速度：

（3）判断物体的运动性质：

例1．如图所示为某客车的x ­t图像。

(1)据图说明客车在各时间段的运动情况。

(2)求各时间段的客车的速度。

(3)求全程中客车的平均速度和平均速率。

解析：(1)0～1 h ，客车向正方向匀速前进了40 km 。1～1.5 h ，客车静止在40 km 处。1.5～3 h ，客车沿负方向匀速返回。

(2)客车在0～1 h 内的速度：v 1＝40 km

1 h ＝40 km/h 。1～1.5 h 内客车静止，故v 2＝0,1.5～3 h

内的速度：v 3＝0－40

3－1.5

km/h ＝－26.7 km/h ，负号表示与v 1方向相反。

(3)全程的总位移为零，故平均速度为零。平均速率v ＝2×40

3

km/h ＝26.7 km/h 。 答案：(1)见解析 (2)见解析 (3)0 26.7 km/h

二、计时器结构认识

（一）看图填（电磁打点计时器）名称 1. __________ 2. __________ 3. __________ 4. __________ 5. __________ 6. __________ 7. __________

（二）看图填（电火花计时器）名称 1. __________ 2. __________ 3. __________ 4. __________

答案（一）1.接线柱2.线圈3.振片4.纸带5.复写纸6.振针7.限位孔

（二）1.电源插头2.纸带3.墨粉纸盘4.弹性卡

三、计时器原理

电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定内发生的仪器，它使用

电源，由学生电源供电，工作电压在以下。当电源的频率是50Hz时，它每隔打

一个点，通电前把纸带穿过，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。接通电源后，在线

圈和永久磁铁的作用下，便振动起来，带动其上的上下振动。这时，如

果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应

时间间隔中物体的。

电火花计时器的原理与电磁打点计时器相似，工作电压是当电源的频率是50Hz时，

它每隔打一个点。这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较，实验误差

也就比较。

答案：时间位移交流 6V 0.02s 振片振针位移交流220V 0.02s 小小

四、数据的测量

1.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，那么这n个点

的间隔数为n－1，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02 s。

2.用刻度尺测量出这几个点间的距离Δx。

3.把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D……作为“计数点”，如图所示，依次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3……

4.自已用直尺测一下各点间的距离？

x1＝x2＝x3＝x4＝x5＝x6＝x7＝x8＝

五、例题讲解

1.（多）如图1所示为甲、乙两物体运动的x­t图像，则下列说法正确的是( )

图1

A．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动

B．两物体的初速度都为零

C．在t1时间内两物体平均速度相等

D．相遇时，甲的速度大于乙的速度

解析：选ACD 甲图线的斜率不断变化，乙图线的斜率不变，故A对；t＝0时两图线的斜率不为零，故B错；t1时间内位移相等，故C对；t1时刻甲的斜率大，故D对。

2.一同学在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可

( )

能是因为

B电源电压不稳定

C电源频率不稳定

D振针压得过紧

精析：当打点计时器振片一端的振针与复写纸片的距离过大时，这时打点针可能够不着复写纸片，我们可能看到时有时无的点痕，也可能完全没有点痕。当振针距离复写纸片间隙过小，每一个打点周期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上，这样就变成了一段一段的小线段，所以在使用打点计是器前要检查一下振针到复写纸片的距离是否适中，否则就要作适当的调整。

答案：D

六、当堂练习

1.沿同一条直线运动的a、b两个质点，在0～t0时间内的x­t图像如图2所示。根据图像，

)

下列说法不正确的是(

A．质点a做周期性往返运动

B．t′时刻，a、b的位移相同

C．在0～t′时间内，a的位移大于b的位移

D．在0～t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同

解析：选C

由题中图像可以看出：t＝0时，a、b的位移均为零，表明a、b同时从同一点开始运动，a朝正方向运动，b向相反的方向运动，a做周期性的往返运动，b有可能也做周期性的运动。

t′时刻，a、b的位移均为－5 m；在0～t′时间内，a、b的位移都是－5 m，位移相同。

在0～t0时间内，a运动的路程是30 m，b运动的路程是10 m；