第一章 2．时间 位移（讲解Word）2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【赢在微点】轻松课堂（人教版）

2．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；2.能在坐标系上定量地描述物体的位置，知道路程与位移的区别，初步了解矢量与标量的不同；3.能够描述直线运动的位移的大小和方向；步了解位移－时间图像的物理意义，知道位移和时间的测量工具，认识和练习使用打点计时器。 宇宙万物都在时间和空间中存在和运动。我们每天按时上课、下课、用餐、休息等，从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，我们在时间的长河里成长，每天在操场上做体育运动，做各种的跑、跳动作，位置随时间不断发生变化。 问题：用初中所学的时间、路程还能准确地对上述问题做出完整的描述吗？如何才能将位置及位置变化描述清楚呢？ 知|识|梳|理 一、时刻和时间间隔 1．时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用点表示，如第 末、第8 s初等均为时刻。 2．时间间隔：表示两个时刻之间的时间，在时间轴上用线段表示，如前4 s内(0至4 s末)、第4 s内(3 s末至4 s末)等均为时间间隔。 二、路程和位移 1．坐标系 定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立坐标系，物体做直线运动，可以用一维坐标系描述；物体做曲线运动，需要用平面直角坐标系描述。 2．路程和位移 (1)路程：物体运动轨迹的长度。 (2)位移：从初位置到末位置的有向线段，其方向由位置指向末位置。 3．矢量和标量 (1)矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移等。 (2)标量：只有大小、没有方向的物理量，如质量、时间、路程等。 三、直线运动的位置和位移 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、末位置分别用位置坐标x1、x2表示。 2．物体的位移Δx＝x2－x1，若Δx为正，则位移的方向指向x轴的正方向；若Δx为负，则位移的方向指向x轴的负方向。 四、位移－时间图像 1．物理意义：直观地表示物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移。 2．图像的建立：在直角坐标系中选时间t为横轴，选为纵轴，其上的图线就是位置－时间图像；如果将物体运动的初始位置选作坐标原点O，则图像就成为位移－时间图像。 五、位移和时间的测量 1．测量工具及用途 测量工具 用途 照相机 记录物体的位置 钟表 记录物体运动的时刻 频闪照相机 记录物体运动的时刻和位置 打点计时器 记录时间和位移 2.打点计时器 (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4～6 V，能够按照相同的时间间隔在纸带上连续打点，其构造如图所示。当电源的频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一个点。如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小。 (2)电火花打点计时器：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振针和复写纸，而是电火花和墨粉。 预|习|自|检 1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)1 min的时间间隔是由60个时刻组成的。(×) (2)第3 s初和第2 s末是同一时刻。(√) (3)物体的位移为零，则物体一定是静止的。(×) (4)－5 m的位移比＋3 m的位移小。(×) (5)标量只有正值，没有负值。(×) 2．以下说法中指时间间隔的是(　　) A．天津开往德州的K213次列车于14时33分从天津出发 B．某人用15 s跑完100 m C．中央电视台新闻联播节目每天19时开始 D．某场足球赛在开赛80分钟时，甲队才攻入一球 解析　列车于14时33分从天津出发，14时33分在时间轴上对应的是一个点，指的是时刻，A项错误；某人用15 s跑完100 m,15 s在时间轴上对应一段距离，是指时间间隔，B项正确；每天19时开始，19时在时间轴上对应的是一个点，是指时刻，C项错误；某场足球赛在开赛80分钟时，80分钟时在时间轴上对应的是一个点，指的是时刻，D项错误。 答案　B 3．400 m比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，如图所示，关于这样的做法，下列说法正确的是(　　) A．这样做目的是使参加比赛的同学位移大小相同 B．这样做目的是使参加比赛的同学路程相同 C．这样做目的是使参加比赛的同学所用时间相同 D．这样做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利 解析　为了比赛的公平，应使运动员跑相同的路程，而比赛的终点要求在同一直线上，因内跑道的半径小些，所以内道的起点要在后面，外道的起点要在前面，B项正确。 答案　B 探究一 时刻和时间间隔 在时间轴上，时刻用点表示，时间间隔用一段线段表示。 各时间间隔与时刻如图所示。 【例1】　(多选)在如图所示的时间轴中，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是(　　) A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初 B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内 C．t0