内容正文:
第2节 时间 位移
学习目标
1.知道时刻与时间间隔的区别和联系,能在具体的情境下识别时刻和时间间隔.(重点)
2.知道路程和位移概念,理解它们的区别与联系.(重点+难点)
3.认识标量和矢量,知道标量和矢量遵从不同的运算法则.
4.会在坐标系中定量地描述直线运动的位置和位移.(重点+难点)
5.会通过v -t图像分析物体在任意时刻的位置.(重点)
6.会使用打点计时器测定物体的位移和时间.(重点+难点)
[对应学生用书P4]
一、时刻和时间间隔
1.时刻:指某一瞬间.在时间轴上用点表示.
2.时间间隔:指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上,用线段表示.
二、位置和位移
1.坐标系
(1)建立目的:为了定量地描述物体的位置.
(2)坐标系的三要素:原点、正方向和单位长度.
2.路程和位移
(1)路程:物体运动轨迹的长度.
(2)位移
①物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量.用l表示.
②定义:从初位置到末位置的一条有向线段.
③大小:初、末位置间有向线段的长度.
④方向:由初位置指向末位置.
3.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,例如:位移、力等.
(2)标量:只有大小没有方向的物理量,例如:时间、温度、质量、路程等.
三、直线运动的位移
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴.
1.物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示.
2.物体的位移等于两个位置的坐标变化,即:Δx=x2-x1.
四、位移—时间图像(x -t图像)[来源:学,科,网Z,X,X,K]
1.建立坐标轴:用横轴表示时间t,纵轴表示物体的位置.坐标原点为:物体运动的初始位置.
2.图像的意义:通过x -t图像可以直观地看出物体在任意时刻的位置或物体在不同时间内的位移.
五、位移和时间的测量
1.可以通过频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置.
2.实验室中常用打点计时器来记录时间和位移
(1)电磁打点计时器:是一种使用交变电源的计时仪器,工作电压为4-6V.当电源频率是50 Hz时,每隔0.02s打一次点.
(2)电火花打点计时器的计时原理与电磁打点计时器相同.不过,在纸带上打点的不是指针和复写纸而是电火花和墨粉,其工作电压为220 V的交流电.
1.判断正误
(1)2019年1月1日早晨7时36分天安门广场上五星红旗冉冉升起,7时36分指时刻.( √ )
(2)汽车里程表记录的是汽车发生的位移.( × )
(3)200 m短跑比赛中运动员的位移是200 m.( × )
(4)位移的正、负号表示方向,温度的正、负号表示大小.( √ )
(5)通过分析打点计时器打出的纸带上的点,可以研究物体的运动情况.( √ )
2.探究思考
人们绕着圆形跑道做健身运动,某人跑完一圈用时60秒.(1)其中60秒是指时刻吗?
(2)过程中发生的位移和路程一样吗?
提示 (1)不是指时刻,是指时间间隔.(2)不一样,跑完一圈的位移等于零,而路程等于跑道的周长.
[对应学生用书P5]
探究点一 时刻和时间间隔
关于下列描述:“上午8时上课、8时45分下课”“每节课45分钟”“第2 s初”“第5 s末”“第6 s内”……
(1)以上说法中,哪些表示时刻?哪些表示时间间隔?
(2)如图所示,在时间轴上如何表示出“第2 s初”“第5 s末”“第6 s内”“前2 s内”?
提示 (1)8时、8时45分、第2 s初、第5 s末是时刻.45分钟、第6 s内是时间间隔.
(2)
1.时刻和时间间隔的表示方法
在时间轴上:(1)时刻用点表示;(2)时间间隔用线段表示.
举例:如图所示,0~3 s表示3 s的时间间隔,即前3 s;4~5 s表示第5 s内,是1 s的时间间隔.时间轴上“1”所对应的刻度线记为第1 s末,也表示第2 s初,是时刻.
2.时间间隔与时刻的比较
时间间隔
时刻
区
别
物理意义
两时刻间的间隔
某一瞬间
时间轴上的
表示方法
时间轴上的一段线段表示一段时间
时间轴上的点表示一个时刻
表述方法
“3 s内”、“前3 s内”、“后3 s内”、“第1 s内”、“第1 s 到第3 s”等均指时间间隔
“3 s末”、“第3 s末”、“第4 s初”、“八点半”等均指时刻
联系
两个时刻的间隔即为时间间隔,即Δt=t2-t1
[特别提醒] 生活中所说的时间可能指时刻,也可能指时间间隔,实际中区别时间间隔与时刻要结合具体的情景描述.
以下的计时数据指时间的是( )
A.2019年中央电视台“春节晚会”节目于2月4日20:00准时开播
B.2018年8月27日中国选手苏炳添在第18届亚运会男子100米决赛中以9秒92的成绩获得冠军
C.2019年1月3日上午10时26分, 嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面
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