内容正文:
第2节 时间 位移
年 级:高一
学 科:物理(人教版)
高中物理
国家中小学课程资源
高中物理
通过前面的学习,我们知道世界是物质的,物质是运动的。为了描述物体的运动,我们已经学习过了用质点的模型来描述物体,引入参考系方便我们对物体的运动进行描述。今天进一步学习物体运动的描述,即建立物质运动的时空观。我们这节课来学习时间 位移。
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悟理导图
INSPIRED MIND MAP
高中物理
——地图、坐标系
问:如何描述你所在省份的位置?
位置和位移
说一说
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1 坐标系 位置
一维坐标系、坐标原点、正方向、标度
x/m
0
1
2
3
4
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借助坐标系来描述位置,对于一维直线运动,可建立一维坐标系进行描述。上面的点表示位置
4
1 坐标系 位置
二维坐标系
y/m
0
1
3
-1
2
x/m
1
2
3
-1
(x1,y1)
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喷出去的水做的是一个曲线运动,且在一个平面内。对于这种二维平面运动应建立直角坐标系来描述位置
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2 路程 位移
路程:物体运动轨迹的长度。
位移:由初位置指向末位置的有向线段。
用途:路程和位移都描述了物体位置的变化,区别是路程侧重于轨迹长度,位移侧重于始末位置。如:我走了一百米和我向东走了一百米
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有了对位置的描述,接下来对位置的变化来进行描述。从北京到重庆,可以乘飞机直达,也可以坐火车,经石家庄、郑州、西安,到重庆,还可以先坐火车经石家庄、郑州,到武汉,再由武汉乘轮船到重庆,这些不同的路径进行比较有哪些不同,哪些相同。
从北京到重庆和从重庆到北京两个过程的位置变化有哪些相同之处和不同之处
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3 矢量和标量
标量:只有大小,没有方向的物理量
矢量:既有大小,又有方向的物理量
eg:位移,速度,力,加速度,电场强度,磁感应强度等
eg:路程,质量,长度,时间,温度,电流,电压,电阻等
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关于矢量和标量的认识会随着学习的深入更加准确。请同学们举出其它矢量和标量的例子。
矢量还有力,标量有时间、温度等。(学生可能还会举速度、功、功率、能量、电流、电压、电阻等物理量,教师肯定学生正确的说法,指出错误的,但不必详细讲解。因此时学生刚接触矢量概念,还需随着后面的课程学习逐步加深理解。)
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4 直线运动的位移
以向东为正方向建立坐标系。某物体从A点运动B点,A点坐标为x1,B点坐标为 x2。求物体的位移。
Δx
x1
x2
x
O
A
B
位移Δx= x2 -x1
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如何利用坐标系来表示位移呢?
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以向东为正方向建立坐标系。物体从A运动到B,A、B的坐标分别是xA=3m,xB= - 2m,求物体的位移。
Δx
x
O
A
B
Δx= xB-xA
= - 2m-3m= - 5m
Δx´
练一练
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位移为-5m的意义是什么?负号代表的含义是什么?
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路程≥位移的大小
标量和矢量不能比较,但二者公共部分(大小)可以比较
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时刻和时间间隔
天问一号
2020年7月23日12时41分,中国在文昌航天发射场,用长征五号运载火箭将中国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空,飞行2000多秒后,成功将探测器送入预定轨道。8月2日7时整,探测器发动机开机工作20秒,顺利完成第一次轨道中途修正。探测器预计2021年5月降落到火星表面。
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时间轴
t/s
2
3
5
1
4
0
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为了更好的表述时间,可借助数学手段来予以表达。利用时间轴来描述。确定时间起点,标度及单位。
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1 时刻
是指某一瞬时,在时间轴上,用点来表示。
2 时间间隔(时间)
是指两个时刻之间的间隔,在时间轴上用线段来表示。
t/s
2
3
5
1
4
0
关键词:几时几分,第几秒初,第几秒末,前几秒末,后几秒初
关键词:几小时几分钟,第几秒(内),前几秒(内),后几秒(内)
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在时间轴上的点表示时刻,在时间轴上的线段表示时间间隔。时刻对应的是一个位置,一个状态。时间间隔对应的是一个过程。
注意: 我们平时说的“时间”,有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,要根据上下文认清它的含义。(讲课时间允许的情况下,建议举例说明。)
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t/s
2
3
5
1
4
0
第1s末
第2s末
第3s末
第1s
第2s
第3s
时刻对应:瞬时值
时间间隔对应:平均值
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结合时间轴看时刻与时间间隔的意义。
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实验室常用计时仪器:秒表、打点计时器
秒表
电磁打点计时器
电火花计时器
位移和时间的测量
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测量的仪器有秒表,其工作原理与手表的原理相同,在此不再赘述。另外还有一种计时仪器,打点计时器,
线