内容正文:
衔接点02 时间、位移和路程
课程标准
初中
能根据生活经验估测时间和长度。会选用适当的工具测量时间和长度。
高中
1.知道时刻与时间间隔的区别和联系.
2.理解位移和路程的概念,掌握矢量和标量的区别.
初中物理知识储备
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
测量时间间隔常用停表。
二、长度的测量
1. 长度测量的工具
(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)。
高中物理新知识、新模型
一、时刻和时间间隔
1.时刻:指某一瞬间.在时间轴上用点表示.
2.时间间隔:指某两个时刻之间的时间间隔.在时间轴上用线段表示.
二、位置和位移
1.坐标系
(1)建立目的:定量地描述物体的位置.
(2)一维坐标系的三要素:原点、正方向和单位长度.
2.位移和路程
(1)路程:物体运动轨迹的长度.
(2)位移:
①物理意义:描述物体位置的变化.
②定义:由初位置指向末位置的有向线段.
3.矢量和标量
(1)矢量:像位移这样的物理量叫作矢量,它既有大小,又有方向.
(2)标量:像温度、路程这样的物理量叫作标量,它们只有大小,没有方向.
三、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.物体的位移大小等于末位置与初位置的坐标之差,即:Δx=x2-x1.
(1)若Δx为正,则位移的方向指向x轴的正方向;
(2)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.位置-时间图像:反映物体在每一时刻的位置的图像.在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位置x为纵轴,其上的图线就是位置-时间图像.
2.位移-时间图像(x-t图像):反映物体在不同时间内的位移的图像.将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O,则位置与位移大小相等(x=Δx),位置-时间图像就成为位移-时间图像.
五、位移和时间的测量
1.两种打点计时器(如图所示)
(1)电磁打点计时器
使用交变电源的计时仪器;工作电压约为8 V,当电源频率是50 Hz时,每隔0.02 s打一次点.
(2)电火花计时器
使用220 V交变电源,当电源频率是50 Hz时打点周期是0.02 s.
2.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,数出时间间隔个数n,则这段时间t=0.02n s.(打点频率为50 Hz)
3.位移的测量
用刻度尺测量纸带上两个点之间的距离,即为相应时间间隔内物体的位移大小.
初、高中物理衔接点
1. 时间是描述物体运动的重要概念,对应描述物体运动问题的瞬时性或过程性,又可以分别指时刻或时间间隔。高一新生要明确二者的区别和联系,并能通过时间数轴形象而准确地表示出来。
2. 同学们对时间一词并不陌生,但日常生活中的“时间”一词,有时含义并不一样。我们学习在具体问题中时间的确切含义,分清时刻和时间间隔,并且认识到时刻是一个瞬时值,对应物体运动的一个确定的状态和位置;时间间隔是一个过程量,对应时间始、末两个状态之间的变化过程。
3. 我们要准确地描述物体的运动,就要研究物体的位置及位置的变化。我们可以结合行驶在长安街上的汽车的例子,学习如何建立坐标系一一明确坐标原点、规定坐标轴正方向和单位长度等,以及如何在坐标系中准确地描述物体的位置。
4. 用图像描述和表达物理规律是物理研究中常用的方法。位移一时间图像是我们步入高中将要研究的第一个物理图像,它将位移与时间结合起来,形象地表示了它们的关系,即物体在不同时刻的位置和通过不同时间间隔的位移。
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