内容正文:
2 时间 位移
物理
[定位·学习目标]
1.知道时刻与时间间隔的含义及在数轴上的表示方法,会在具体的问题中辨析、识别。
2.理解位置、位移等概念的含义,会在实际问题中正确分析。
3.了解矢量、标量的含义,理解位移的矢量性。会在一维坐标系中表示物体做直线运动的位置、位移等物理量。
4.理解位移—时间图像的物理意义,能根据图像分析物体在一段时间内的位移。
5.了解打点计时器的基本结构和工作原理,会使用打点计时器记录物体运动的位移和时间。知道如实记录原始数据的重要性。
物理
探究·必备知识
突破·关键能力
提升·核心素养
检测·学习效果
物理
探究·必备知识
知识点一 时刻和时间间隔
探究新知
1.时刻:在表示时间的数轴上用 表示,指某一瞬间。
2.时间间隔:在表示时间的数轴上用 表示,指两个 之间的时间间隔。
点
线段
时刻
物理
想想议议
某同学每周上学期间,早晨6:35起床,整理被褥、洗漱用5分钟,吃早饭用20分钟,7:00出发乘校车去学校,用时25分钟,7:25到达教室上早读课。请问上述过程中哪些表示时刻?哪些表示时间间隔?
答案:“6:35”“7:00”“7:25”表示时刻;“5分钟”“20分钟”“25分钟”表示时间间隔。
物理
知识点二 位置和位移
探究新知
1.坐标系的作用:为了定量地描述物体的位置,需要在 上建立适当的坐标系。
2.一维坐标系:物体做直线运动时,通常选取这条直线为x轴,在x轴上任选一点作为原点,规定好坐标轴的 和 ,物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。
3.路程:物体运动轨迹的 。
参考系
正方向
单位长度
长度
物理
4.位移
(1)定义:由 指向 的有向线段,用来描述物体位置的变化,用符号 表示。
(2)大小和方向:有向线段的 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 的物理量,如位移。
(2)标量:只有大小没有 的物理量,如温度、路程等。
初位置
末位置
l
长度
方向
方向
物理
想想议议
要讨论物体位置随时间的变化,就要涉及位置、时间等概念。如果要准确地描述一名正在进行百米赛跑的运动员在跑道上所处的位置及位置的变 化,该如何描述?
答案:先将运动员看成质点,要想准确描述,必须指明是哪个时刻运动员所处的位置,或哪段时间运动员的位置变化,采用时间和空间参量描述物体的运动。
物理
知识点三 直线运动的位移
探究新知
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,质点的位移就是由xA指向xB的有向线段,记为Δx= ,即位置坐标的变化量表示位移。
xB-xA
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,正号表示位移的方向指向
,负号表示位移的方向指向 。
x轴的正方向
x轴的负方向
物理
想想议议
某物体从A点运动到B点,坐标xA为5 m,xB为2 m,物体的位移大小是多少?再从B点返回到A点,整个过程中的位移大小又是多少?
答案:从A到B,位移l=Δx=xB-xA=-3 m;整个过程中,初位置和末位置都是A点,位移为0。
物理
知识点四 位移—时间图像
探究新知
1.物体在每一时刻的 或每一时间间隔的 可以用图像直观地表示。
2.在直角坐标系中,选时刻t为 ,选位置x为 ,就建立了位置—时间图像。如果将物体运动的 选作位置坐标原点,则位置与
相等。位置—时间图像就成为 —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 。
位置
位移
横轴
纵轴
初始位置
位移大小
位移
位移
物理
知识点五 位移和时间的测量
探究新知
1.生活中可以用 的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
频闪照相
2.两种打点计时器(如图)
(1)电磁打点计时器:使用 电源的 仪器;工作电压约为 V。当电源频率是50 Hz时,每隔 打一次点。
(2)电火花计时器:使用220 V交变电源,打点周期为 s。
交变
计时
8
0.02 s
0.02
物理
3.时间的测量
从能够看清的某个点开始(起始点),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= s。
4.位移的测量
用 测量纸带上某两个点之间的距