新教材人教版必修第一册 12 时间 位移 学案Word文件下载.docx
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物体__运动轨迹__的长度。
4.位移
(1)定义:
由__初位置__指向__末位置__的有向线段,用来描述物体的位置变化,用符号l表示。
(2)大小和方向:
有向线段的__长度__等于位移的大小,方向由初位置指向末位置。
5.矢量和标量
(1)矢量:
既有大小又有__方向__的物理量,如位移。
(2)标量:
只有大小没有__方向__的物理量,如温度、路程等。
知识点3 直线运动的位移
1.直线运动的位置与位移的关系
如图所示,一个物体沿直线从A运动到B,如果A,B两位置坐标分别为xA和xB,那么,质点的位移Δx=__xB-xA__,即位置坐标的变化量表示位移。
2.直线运动中位移的方向
在直线运动中,位移的方向可以用正、负号表示,正号表示__位移与规定正方向相同__,负号表示__位移与规定的正方向相反__。
知识点4 位移—时间图像
1.物体在每一时刻的__位置__或每一时间间隔的__位移__可以用图像直观地表示。
2.在直角坐标系中将物体运动的__初始位置__选作坐标原点,选时刻t为__横轴__,选位置x为__纵轴__,就建立了位移—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__。
知识点5 位移和时间的测量
1.生活中可以用__频闪照相__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__交变__电源的__计时__仪器;
工作电压为__4~6__V,当电源频率是50Hz时,每隔__0.02_s__打一次点。
(2)电火花打点计时器
使用220V交变电源,打点周期__0.02_s__。
3.时间的测量
刻度尺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=__(n-1)×
0.02__s。
4.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。
预习自测
『判一判』
(1)时刻就是一瞬间,即一段很短很短的时间间隔。
( ×
)
(2)上午第一节课8点上课,这里的8点指时刻。
( √ )
(3)在800m田径比赛中,李明以2分01秒46的成绩获得冠军。
其中的2分01秒46指的是时间间隔,800m指位移。
( ×
(4)物体在一条直线上运动时,路程和位移总是大小相等,且位移是矢量,路程是标量。
(5)一个物体的位移为零,路程也一定为零。
(6)在一维坐标系中,物体的位移等于其位置坐标。
(7)Δx的正负可表示物体位移的方向。
( √ )
(8)在x-t图像上可以求出物体在某段时间内的位移。
『选一选』 关于下列甲、乙两图中计时数据的说法,正确的是( C )
A.甲图中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时刻
B.乙图中的列车到点“16:
30”是指时间间隔
C.乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔
D.甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔
解析:
甲图中的“9.58”指时间;
乙图中的“16:
30”指时刻,“晚点1小时8分”指的是时间;
故A、B、D三项错误,C项正确。
『想一想』 如图所示,汽车上的里程表,显示的数字表示位移还是路程?
体育比赛的跳远,评判成绩的依据是位移还是路程?
答案:
里程表显示的数字表示路程,跳远评判成绩的依据是位移大小。
课内互动探究
细研深究·
破疑解难
探究 时刻和时间间隔
┃┃情境导入__■
(1)火车站服务处出售的2019年《旅客列车时刻表》为什么不叫做《旅客列车时间表》?
(2)火车站广播道:
“从北京驶往广州的×
×
次列车将于11点20分到达本站1号站台,停车12分钟,请旅客们做好登车准备。
”这里的12分钟是指时间还是时刻?
火车正点驶离本站的时刻是多少?
(3)张强同学手里拿着汽车票,上面写道:
发车时间:
14点30分。
这里的“时间”指的是时间还是时刻?
提示:
所有计时运动的成绩都是时间。
生活中所说的登机时间、登车时间、登船时间等的“时间”都是指时刻。
(1)《旅客列车时刻表》列出的都是火车发车和到站的时刻。
(2)12分钟是指停车的时间,正点驶离本站的时刻是11点32分。
(3)这里的“时间”实际是指发车的时刻。
┃┃要点提炼__■
时刻
时间间隔
概念
表示某一瞬间。
两个时刻之间的间隔。
物理
意义
是事物运动、发展、变化所经历的各个状态先后顺序的标志,是状态量。
是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度,是过程量。
表示方法
用时间轴上的点表示。
用时间轴上的一段线段表示。
描述
关键词
“初”“末”“时”,如“第1s末”,“第2s初”,“3s时”
“内”,如“第2s内”,“前3s内”
联系
两个时刻之间为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;
时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
特别提醒
生活中有时使用的物理概念不是十分严谨的,所以判断生活中的物理概念要注意结合具体的生活情景。
┃┃典例剖析__■
典题1 关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是( D )
A.老师说:
“明天早上8点钟上课,上课45分钟。
”其中“8点钟上课”指的是时间,“上课45分钟”指的是时刻
B.小王迟到了,老师对他说:
“为什么你现在才来?
你早该到校了。
”其中“你早该到校了”指的是到校的时间间隔
C.小王说:
“我早已从家里出来了,因为今天公共汽车晚点了。
”其中“早已从家里出来了”指的是时间间隔
D.老师说:
“希望你下次一定要在7点50分以前到校。
”其中“7点50分以前”指的是时间间隔
思路引导:
→→
关于时刻和时间间隔,一定要抓住最主要的问题。
时刻对应时间轴上的一个点;
而时间间隔则对应时间轴上的一段,即一段时间。
在A选项中“8点钟上课”对应时间轴上的一个点,即上课开始的时刻,而“上课45分钟”指的是上课所经历的时间,它对应时间轴上的一段,即时间间隔,因此A错误;
在B选项中“你早该到校了”指的是小王应该到校的时刻,对应时间轴上的点,因此B错误;
在C选项中“早已从家里出来了”指的是从家里出来的时刻,对应时间轴上的一个点,因此C错误;
在D选项中“7点50分以前”对应时间轴上的一段,即时间间隔,因此D正确。
思维升华:
时间和时刻的两种判断方法
(1)根据上下文判断:
分析所给的说法,根据题意去体会和判断,时刻对应的是某一事件或运动的状态,时间对应的是事件或运动的发生过程。
(2)利用时间轴判断。
画出时间轴,把所给的时刻和时间表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间。
┃┃对点训练__■
1.(多选)如图所示为日全食的情景,北京时间2017年8月22日在某地发生的日全食从凌晨0时15分37秒开始初亏,从初亏到复原持续了2小时42分42秒。
对此次日全食,该地迎来了2017年“最黑暗”的一天,广大地区体验了120秒的完全黑暗,则( BD )
A.0时15分37秒是时间间隔
B.2小时42分42秒是时间间隔
C.在观测日全食时可将太阳看成质点
D.地球绕太阳做圆周运动,这是以太阳为参考系来描述的
A错
0时15分37秒在时间轴上对应一个点
B对
2小时42分42秒在时间轴上对应一线段
C错
观测日全食时,必须关注太阳的大小
D对
地球绕太阳做圆周运动是以太阳为参考系来描述的
探究 位移和路程
位移的大小一定小于路程吗?
不一定。
物体做单向直线运动时位移的大小等于路程。
1.位移和路程的区别与联系
路程
位移
区
别
表示运动
轨迹的长度
表示位置变化
的大小和方向
大小
从初位置到末位置
的有向线段的长度
方向
无方向
从初位置指向末位置
图示(物体沿曲线由A运动到B)
(1)两者单位相同,都是米(m)
(2)位移的大小小于等于路程,在单向直线运动中,位移的大小等于路程。
2.矢量和标量的区别
(1)矢量是有方向的,标量没有方向。
(2)标量的运算法则为算术运算法则,即初中所学的加、减、乘、除等运算方法;
矢量的运算法则为以后要学到的平行四边形定则。
(3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小,绝对值大的矢量大,“+”“-”号只代表方向。
(1)如果某段时间内某物体通过的路程为零,则这段时间内物体一定静止,位移也一定为零。
(2)如果某段时间内物体的位移为零,则这段时间内物体不一定静止,可能是运动又回到了出发点,路程也不一定为零。
典题2 一个人晨练,按如图所示走半径为R的中国古代的太极图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。
他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,求:
(1)他从A点第一次走到O点时的位移大小和方向。
(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程。
(1)他从A点第一次走到O点时的位移大小等于直线AO的距离,即x1=R,位移的方向为由北指向南。
(2)他从A点第一次走到D点时的位移大小等于直线AD的距离,即x2=R,
位移的方向为东偏南45°
角。
从A点第一次走到D点时的路程等于整个运动轨迹的长度,即s=×
2πR+2π×
=2.5πR。
(1)R 方向由北指向南
(2)R 方向为东偏南45°
角 2.5πR
在求位移时(矢量),既要计算其大小,还要指明其方向,注意与求解路程(标量)的区别。
2.(2019·
山东师大附中高一学分认定测试)小明上学时把学习资料落在家里,他父亲从家门口打车把资料送到学校,然后接着随车回家,出租车票如图所示,则此过程中出租车的位移和行驶的路程分别是( B )
A.0,0 B.0,12.3km
C.12.3km,0 D.12.3km,12.3km
由题意可知,出租车返回出发地,故位移为零;
由图可知,汽车经过的路程为12.3km,故B项正确,A、C、D三项错误。
探究 直线运动的位置和位移
港珠澳大桥通车后,中央广播电视总台巴士成为第一辆驶上港珠澳大桥的大巴,它在某一段时间内沿直线行驶在港珠澳大桥上,如何表示它的位置及位移?
沿运动方向建立直线坐标系,用坐标表示巴士的位置,坐标的变化与巴士通过的位移对应。
研究直线运动时在物体运动的直线上建立直线坐标系。
(1)质点的位置用坐标值表示,位移
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