【一】知识梳理
1.x－t图像实质是位置—时间图像,选取物体运动的初始位置为坐标原点O,则位置坐标与位移大小相等(x＝Δx),位置—时间图像就成为位移—时间图像。
2.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坐标原点的位移。
【二】深化提升
1.由x－t图像能获得的信息
(1)直观地看出物体在不同时间内的位移和发生某段位移所用的时间。
(2)判断质点的运动情况。若图线与t轴平行,表示质点静止；若图线是一条倾斜的直线,表示质点在相等时间内位移相等,质点做匀速直线运动。
(3)判断质点运动的快慢。运动的快慢由图线的斜率直观表示,斜率越大,质点运动得越快。
(4)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。
(5)两图线相交,表示两质点在这一时刻位于同一位置(即相遇)。
2.x－t图像描述的是物体做直线运动的规律,不是物体的运动轨迹。
总结：判断时刻与时间间隔的两种方法
(1)根据上下文判断：分析题干,根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一状态,时间间隔对应的是某一过程。
(2)利用时间轴判断：画出时间轴,把所给的时刻和时间间隔表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间间隔。
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
使用交变电源的计时仪器；工作电压约为8 V,当电源频率是50 Hz时,每隔0.02s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0.02s。
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＝0.02n s。
3.位移的测量
用刻度尺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。
4.实验操作
(1)把打点计时器固定在桌子上并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。
(2)把打点计时器的两个接线柱接到交变电源上(电源频率为50 Hz,电磁打点计时器接8 V低压交变电源,电火花计时器接220 V交变电源)。
(3)启动电源,用手水平拉动纸带,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。
(5)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。
5.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)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。
(3)打点计时器不能连续工作太长时间,打完点之后应立即关闭电源。
(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。
(5)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(中间隔4个点)取一个计数点,此时两计数点间的时间间隔T＝0.1 s。
提示：为了打点稳定并且有效利用纸带,在实验时应先接通电源,打点稳定后再让纸带运动。
