内容正文:
人教版(2019)物理(必修第一册)
第2节. 时间位移
【课标要求】能建立时间和位移的物理观念,知道时间和时刻、位移和位置的区别与联系.
【学习目标】
1. 我能认清时刻与时间的区别和联系,能够在数轴上表示位置和位移,并且能够了解和认识电磁打点计时器和电火花打点计时器。
2. 我能知道位移和路程的区别,能够区分矢量和标量。
3. 我能理解位移一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;并且了解矢 量和标量的运算法则。
【学习重难点】
重点:时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
难点:位移的概念以及它与路程的区别。
预备知识
1.时刻和时间间隔
(1)时刻:
(2)时间间隔:
2.位置和位移
(1)坐标系: ·
(2)位移和路程
① 路 程 : ·
②位移: _
3.矢量和标量
(1)矢量:
(2)标量:
预习自测
1. 以下各种说法中,哪些指时间间隔?哪些指时刻?
(1)列车员说:“火车8时42分到站,停车8分. ”
(2)“您这么早就来啦,抱歉!让您等了这么久. ”
( 3 ) “ 前 3s”“最后3s”“第3s末”“第3s内”.
2.某市出租汽车的收费标准有1.20元/千米、1.60元/千米、2.00元/千米,其中的千米说的是路 程还是位移?
小组讨论课本导练内容,并完成下列问题讨论且进行展示.
1. 田径运动场跑道周长是400m.
(1)百米赛跑选用跑道的直道部分,运动员跑完全程的路程是多少?位移大小是多少?
(2)800m跑比赛中,不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗?跑完全程的位移相同吗?请结合田径比赛的规则想一想.
2. 一辆汽车在训练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的 位移,近似描述汽车在0时刻到40s这段时间的 x-t 图像如图所 示.通过分析回答以下问题:
(1)汽车最远位置距离出发点约为多少米?
(2)汽车在哪段时间没有行驶?
(3)汽车在哪段时间驶离出发点,在哪段时间驶向出发点?
一 、时刻和时间间隔
图中两位同学都提到“时间”,他们所说的“时间”意义相同吗?
例1 如图所示,时间轴上标注的线段和点分别指下列哪些时间间隔和时刻 ( )
A.1s 、5s B.1s 、 第5s 末
C. 第2s内、第6s 初 D. 第3s内、第5s 末
划重点
时刻与时间间隔的比较
时刻
时间间隔
物理意义
指某一瞬间
指两个时刻的间隔
描述对象
某一状态
某一过程
描述关键词
“第ns初”“第ns末”等
“ns内”“第ns内“前ns”“后ns内”等
联系
两个时刻之间为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻表示 运动的一瞬间,好比一张照片
二 、路程和位移 矢 量 和 标 量
思维探究
如图所示,三位旅行者从北京到上海,甲乘坐高铁直达,乙乘坐飞机直达,丙先乘坐汽车,再 乘坐轮船到上海,三者的路程是否相同?位移是否相同?
划 重 点
标量与矢量的概念
(1)标量
标量仅描述数量大小,不包含方向信息,常见的标量如长度、质量、时间和温度等,运算服从 一般的数学加法规则.
(2)矢量
矢量同时具备大小和方向两个特征,例如位移、速度等,其运算规则与标量不同.
(3)矢量的图示
①矢量常用带箭头的直线段表示,其中线段长度代表矢量的大小,箭头指向表示矢量的方向.
②当矢量位于同一条直线上时,可通过建立一维坐标系并使用正、负号来指示方向,正号代表矢量 方向与坐标系的正方向一致,负号则表示方向相反.
位移和路程的区别与联系
比较 项 目
位移
路程
区别
物理意义
矢标性
相关因素
联系
例 2 如图所示,A、B、C三点的坐标分别为2m、4m、-3m,某质点先从A点沿坐标轴运动到B点,该过程质点的位移为 x1; 然后质点从B点沿坐标轴运动到C点,该过程质点的位移为x₂,下列说法正确的是( )
A.x₁与 x₂的方向相反
B.x1大于x₂
C.整个过程,质点的位移大小为5m,方向指向x 轴正方向
D.整个过程,质点通过的路程为3m
例3 关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A. 只有大小没有方向的物理量叫作标量
B. 甲、乙两运动物体的位移大小均为50m, 这两个物体的位移必定相同
C. 做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲=3m,x乙= - 5m,因为甲的位移为正,乙的位移为负,所以x甲>x乙
D. 温度的读数有正、负之分,所以温度是矢量
三 、直线运动的位置与位移概念
划重点
物体位置的描述
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,规定好坐标轴的正方向和单位长度,物体的位置就可以用它的位置坐标来描述.
描述位移的坐标方法
例4 (多选)某质点沿一直线做往返运动,如图所示,xoA=xAB=xco=xDC=1m,O点为x轴的原点,且质点由A 点出发,向x轴的正方向运动至B 点再反向沿x轴的负方向运动,下列说法正确的是( )
A. 质点在A→B→C的时间内发生的位移为2m,方向沿x轴正方向,路程为4m
B. 质点在B→D的时间内发生的位移为-4m,方向沿x轴负方向,路程为4m
C. 当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2m 表示
D. 当质点到达D点时,相对于A点的位移为-3m
四 、解析位移 — 时间 (x-t) 图像中的数据
划重点
如图为两物体的x-t图像,由图可得到的信息:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4)
例 5 如图所示是一个物体的位移—时间图像,由图可知( )
A. 在0~t₃时间内物体位移为-so
B.在0~t₃时间内物体位移为s₀
C. 物体在0~t₃时间内一直在运动
D. 物体在0~t₃时间内一直朝着一个方向运动
五、打点计时器
划 重 点
1.两种打点计时器
(1)电磁打点计时器:
(2)电火花打点计时器:
2.时间测量法
选取一条清晰可见的点作为起点,从此点向后计数数出若干个点,若计到第n个点,那么物体从起点到第n个点的运动所需时间t计算为0.02n秒
例6通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹分布不均匀,则下列判断正确的是
A. 点迹稀疏的地方物体运动的速度比较大
B. 点迹密集的地方物体运动的速度比较大
C. 点迹不均匀说明物体做匀速运动
D. 点迹不均匀说明打点计时器有故障
一 、课堂小结
二、课堂小测
判断题
1.时刻就是一瞬间,即一段很短很短的时间间隔. ( )
2.上午第一节课8点上课,这里的“8点”指时刻. ( )
3.在800 m田径比赛中,李明以2分01秒46的成绩获得冠军,其中的“2分01秒46”指的是时间间隔,“800 m”指位移. ( )
4.物体在一条直线上运动时,路程和位移总是大小相等,且位移是矢量,路程是标量. ( )
5.一个物体的位移为零,路程也一定为零. ( )
参考答案
例1、 D 例2、A 例3 A 例4 D 例5 B 例6 A
判断题
1、×2、√ 3、× 4、× 5、×
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