内容正文:
2020-2021年新教材高一必修第一册知识讲学卓越讲义(新人教版)
第一章 运动的描述
第2节 时间 位移
一、知识点归纳
知识点一 时刻与时间间隔
1.时间间隔与时刻的关系
时间间隔
时刻
区别
概念
时间间隔是事物运动、发展、变化所经历的时间长短的量度
时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
意义
两时刻之间的间隔,有长短之分,无先后之别
一段时间的始、末,一瞬间,有先后之分,无长短之别
时间轴表示
一段线段
轴上一点
区别
对应物理量
过程量,如路程
状态量,如位置
表述方法
“3 s内”“前3 s内”“后3 s内”“第3 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
时间间隔
时刻
联系
两者单位相同:秒(s)
两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程,时间间隔能展示运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比是一张照片
图例
2.易错提醒
(1)我们日常生活中说的“时间”有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,需要根据实际问题来判断是时间间隔还是时刻.
(2)当时间轴上的两个点无限靠近时,它们之间的时间间隔就会趋于零,时间间隔就趋于时刻了.
(3)同一时刻表示方法可能不同,如“第5 s末”“5 s末”“第6 s初”指的均是同一时刻,在时间轴上均为“5 s”这一点.注意关键字词的使用,如“初”“末”“时”一般表示时刻,而“内”“用”“经过”“历时”一般表示时间间隔.
(4)关于时间间隔的测量,生活中一般用各种钟表来计时,在实验室里和运动场上常用停表计时.
知识点二 三种坐标系的比较
直线坐标系
平面坐标系
空间坐标系
适用运动
物体沿直线运动
物体在某平面内做曲线运动
物体在空间内做曲线运动
建立方法
在直线上规定原点、正方向和标度,就建立了直线坐标系
在平面内画相互垂直的x轴与y轴,即可组成平面直角坐标系.物体的位置由一对坐标值来确定
在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴,即可组成三维坐标系.物体的位置由三个坐标值来确定
直线坐标系
平面坐标系
空间坐标系
应用实例
M点位置坐标:x=2 m
N点位置坐标:x=3 m,y=4 m
P点位置坐标:x=3 m,y=4 m,z=2 m
知识点三 位移和路程的区别与联系
路程
位移
概念
物体运动轨迹的长度
从物体运动的起始位置指向终点位置的有向线段
物理意义
物体运动轨迹的长短
表示物体位置的变化
标矢性
只有大小没有方向,是标量
既有大小又有方向,是矢量
制约因素
既与物体的初、末位置有关,也与物体运动路径有关
由物体的初、末位置决定,与物体运动路径无关
图示(曲线运动)
物体由A点运动到B点,弧的长度即为物体的路程
物体由A点运动到B点,有向线段AB的大小和方向表示物体的位移的大小和方向
联系
(1)都是描述物体运动的空间特征
(2)都是过程量
(3)单位相同,都是米(m)
(4)一般来说,位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
续 表
路程
位移
注意点
(1)在任何情况下,位移与路程都不可能相同,因为一个是矢量一个是标量
(2)如果某一时间内某一物体通过的路程为零,就表示这段时间内物体静止.如果某一时间内某一物体的位移为零,在这段时间内物体并不一定是静止的
(3)物体的运动方向与位移方向并不一定相同
(4)在任何情况下,位移的大小都不可能大于路程
知识点四 .对矢量和标量的理解
正、负号
的区别
矢量的方向一般用正负号来表示.但既有大小又有方向的物理量不一定是矢量,如电流,有大小和方向,但它是标量;大多数标量都有正负号,它们的正负值表示不同的含义
大小
比较
矢量的大小只比较绝对值,而标量大小根据正、负号的物理意义比较.如两位移x1=5 m和x2=-7 m,则x1<x2;而两温度t1=2 ℃和t2=-5 ℃,则t1高于t2
知识点五 位移—时间(xt)图像
1.xt图像的物理意义:xt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.
2.xt图像的应用
位移
大小
初、末位置的纵坐标差的绝对值
方向
末位置与初位置的纵坐标差的正负值,正值表示位移沿正方向,负值表示位移沿负方向
运动开始位置
图线起点纵坐标
运动开始时刻
图线起点横坐标
两图线交点的含义
表示两物体在同一位置(相遇)
3.两点提醒
(1)位移—时间图像不是