内容正文:
第2讲 时间 位移
一、时间的测量
1.时间的单位:在国际单位制中,时间的主单位是秒(s)。在日常生活中,还常用到:年(y)、天(d)、时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)。换算关系是:1h=60min;1min=60s;1s=103ms;1ms=103μs
2.测量工具
古代:日晷、沙漏、滴漏、脉搏等;现代:机械钟表、石英钟、电子表等、测量时间间隔常用停表。
二、长度的测量
1. 长度测量的工具
长度的测量是物理学最基本的测量,是很多物理量测量的基础。长度测量的常用的工具是刻度尺。
(1)常用工具:刻度尺,包括各种直尺、 卷尺、 米尺,通常在日常生活生产中使用。
(2)精密测量工具:游标卡尺,螺旋测微器等,通常在机械加工进行的精密测量时使用。
2.认识刻度尺
使用任何一种测量工具都要了解它的测量范围,也就是量程,和刻度尺上相邻两刻度线的距离,也就是分度值,它决定了测量的准确程度。对照下图写出刻度尺和三角尺的量程和分度值:刻度尺的量程是0-8cm,分度值是1mm。
3.刻度尺的使用规则
“选”:根据测量要求选择适当的刻度尺。
“观”:使用刻度尺前要观察它的零刻线是否磨损、量程、分度值。
“放”用刻度尺测长度时,零刻度线要对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行(即“紧贴物体且不歪斜”)。
“看”:读数时视线要正对着刻度线(与尺面垂直)。
“读”:在精确测量时,要估读到分度值的下一位(要估读且只能估读一位)。
“记”:测量结果由数字和单位组成。(也可表达为:测量结果由准确值﹑估读值和单位组成)。
三、用s-t图象来表示物体匀速直线运动的规律
用横坐标表示时间,纵坐标表示路程,就得到了路程—时间(s-t)图象。
匀速直线运动的s-t图像,是一条过原点的倾斜直线;说明做匀速直线运动的物体通过的路程与时间成正比。
1、 时刻和时间间隔
【初高中变化】
初中物理中只是注重了对时间的测量和记录,但是对于时间和时刻两个概念并没有做出严格的区分,甚至在有些情况下二者在称谓上混为一谈,但是高中物理中把这两个概念做了严格的区分,并且在表述的方式上更加的具体完善。至于二者之间如何不同,请看下面的内容。
1.时刻:表示某一时间点,即瞬间,在时间轴上用点来表示。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间轴上用线段来表示。
3.时刻与时间间隔的联系:两个时刻之间的过程即为时间间隔。
4.时刻和时间间隔在表示时间的数轴上的表示
(1)时刻
(2)时间间隔
【例1】在下列叙述中,表示时刻的是( )
A.王丽看这本书用了2小时
B.我们打算去看10点钟的电影
C.小王的课题最快要2天才能完成
D.小张请假了,11:10之前不会来上课
二、位置和位移
【初高中变化】
初中物理中对路程的概念有所涉及,主要指的是物体通过的距离大小,但是对位移的概念自始至终就没有出现过,至于二者之间的区别与联系也就无从谈及,高中物理对于这两个概念从大小、方向做出明确的解释说明。
1.路程:物体运动轨迹的长度。
2.位移:
(1)物理意义:描述物体位置变化的物理量。
(2)定义:从初位置到末位置的有向线段。
(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:像位移这样既有大小又有方向的物理量。
标量:像温度、路程这种只有大小,没有方向的物理量。
4.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,如图所示。
(1)物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示。
(2)物体的位移:Δx=x2-x1。
(3)Δx的绝对值表示位移的大小,Δx的正、负表示位移的方向,正值表示与x轴的正方向相同,负值表示与x轴的正方向相反。
5.位移和路程的区别与联系
位移
路程
区别
物理意义
表示物体的位置变化
表示物体运动轨迹的长度
大小
等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关
按运动轨迹计算的实际长度
标矢性
有方向,是矢量
无方向,是标量
联系
(1)两者单位相同, 在国际单位制中,其单位都是“米”
(2)同一运动过程中路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移大小等于路程
【例2】如图所示,某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点,则它通过的位移和路程分别是( )
A.2r,方向向东 πr
B.r,方向向东 πr
C.2r,方向向东 2r
D.0 0
3、 打点计时器的认识与使用
【初高中变化】
打点计时器这种仪器在初中物理中就没有出现过它的使用说明,高中物理中这种仪器用的非常广泛,当然这样仪器应用时不可避免的要用到初中物理中已经学习过程的长度测量的知识,但是时间的测量就不需要其他仪器了,他本身就可以计时。因此可以看出,虽然是一种新仪器,但是还需要我们初