内容正文:
高中物理人教版必修第一册
第一章《运动的描述》
1.2 时间 位移 学习任务单
课题
1.2 时间 位移
学习目标
1.通过时间轴,了解时间间隔和时刻的区别。
2.通过实例,理解位移的概念,掌握路程和位移的区别和联系。
3.通过阅读教材,了解矢量和标量,知道它们遵从的运算法则不同。
课前学习任务
一、时刻和时间间隔
1.时刻:表示某一瞬间,在表示时间的数轴上,时刻用 点 表示。
2.时间间隔:表示两个时刻之间的间隔,在表示时间的数轴上,时间间隔用 线段 表示。
二、位置和位移
1.坐标系
(1)物理意义:能够定量地描述物体的 位置 。
(2)平面直角坐标系:描述物体在某平面内的具体位置及运动。
(3)一维坐标系:描述做直线运动的物体的位置及运动。
2.路程:物体 运动轨迹 的长度。
3.位移
(1)定义:从初位置指向末位置的 有向 线段。
(2)物理意义:描述物体 位置变化 的物理量。
(3)大小:初、末位置间有向线段的 长度 。
(4)方向:由 初 位置指向 末 位置。
4.矢量和标量
(1)矢量:既有 大小 又有 方向 的物理量。如位移、力等。
(2)标量:只有 大小 、没有 方向 的物理量。如温度、路程等。
课中学习任务
一、方法归纳
1.两者在时间轴上的表示
(1)一段时间的结束是下一段时间的开始,所以第n s末与第(n+1) s初是指同一时刻.
(2)第几秒内表示1 s的时间间隔.
(3)日常生活中所说的“时间”,有时指时间间隔,有时指时刻.在物理学中,时间的含义就是时间间隔.
2.位移与路程的区别和联系
位移
路程
定义
从初位置指向末位置的有向线段
质点运动轨迹的长度
矢标性
矢量,既有大小,又有方向
标量,只有大小,没有方向
决定
因素
由初、末位置决定,与运动路径无关
既与初、末位置有关,也与运动路径有关
联系
(1)都是过程量。
(2)位移的大小不大于相应的路程,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
二、练习巩固
1.仔细观察如图所示的时间轴,下列说法正确的是( )
A.第3 s初是指时间轴上的D点
B.第5 s内是指时间轴上FG段
C.前4 s内是指时间轴上AE段
D.第2 s内是指时间轴上的C点
2.一高铁从南阳东开往北京西,早上07:44发车,中午12:59到站,历时5小时15分钟,下列说法正确的是( )
A.到站时间12:59是时刻
B.发车时间07:44指的是时间间隔
C.5小时15分钟是时刻
D.时刻就是极小的时间间隔
3.科研人员开发出一种纳米探针,这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体和附着在其表面的吖啶衍生物分子组成,可以精准地向病变组织递送药物,有效治疗癌症等疾病。若纳米控针沿着正六边形状、边长为200 nm的晶格从A到B再到C(如图所示),则它通过路程和位移大小分别为( )
A.400 nm 200 nm
B.200 nm 400 nm
C.200 nm 200 nm
D.200 nm 100 nm
4.王芳同学晨跑时,从A出发,其运动轨迹如图所示,其中BC为一半圆,当其到达C点时,其运动的路程和位移分别为( )
A.500 m 500 m B.500 m 0
C.500 m 314 m D.614 m 500 m
5.(多选)在上题图中,下列说法正确的是( )
A.第3 s初指时刻 B.第5 s内指时刻
C.第4 s末指时间 D.前5 s内指时间
课中学习任务答案
1.C [第3 s初是指第3 s内的起点,故为时间轴上的C点,故A错误;第5 s内是指第5个1 s的时间,故为时间轴上EF段,故B错误;前4 s内是指4 s的时间,故为时间轴上AE段,故C正确;第2 s内是指时间轴上的BC段,故D错误.]
2.A 到站时间12:59表示的是到站的一瞬间,是时刻,故A正确;发车时间07:44表示的是发车的一瞬间,是时刻,故B错误;5小时15分钟表示的是这个过程中所用的一段时间,不是时刻,故C错误;时刻是表示一瞬间,相当于时间轴上的一个点。时间间隔表示的是一段时间,相当于时间轴上的一段,故D错误。
3.从A到B再到C的路程为s=AB+BC=200 nm+200 nm=400 nm,从A到B再到C位移大小为x=AC=2ABsin 60°=200 nm,故A正确。
答案 A
4.D [位移是指从起点指向终点的有向线段,大小为线段AC的长度,即为500 m;路程表示AB的长度和弧长BC之和,即为614 m,故D正确.]
5.AD [第3 s初指C点,是时刻,A正确;第5 s内指EF段,前5 s内指AF段,均指时间,B错误,D正确;第4 s末指E点,是时刻,C错误.]
课后学习任务
1.下列关于民间俗语中所说的时间,理解正确的是( )
A.用“三分钟热度”形容做事没有持久性,“三分钟”指时刻
B.用“做一天和尚,撞一天钟”表示做事得过且过,“一天”指时间间隔
C.用“冰冻三尺非一日之寒”形容做事情不能一蹴而就,“一日”指时刻
D.用“宁停三分,不抢一秒”进行交通安全教育,“三分”和“一秒”均指时刻
2.煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员( )
A.发生的位移是200 m,方向向东;通过的路程是160 m
B.发生的位移是400 m,方向向东;通过的路程是160 m
C.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是400 m
D.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是240 m
3.如图所示,某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为20 m,然后落回到抛出点O下方25 m处的B点,则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)( )
A.25 m 25 m B.65 m 25 m
C.25 m -25 m D.65 m -25 m
4.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A.矢量是既有大小又有方向的物理量
B.标量是既有大小又有方向的物理量
C.位移-10 m比5 m小
D.-10 ℃比5 ℃的温度低
5.(多选)根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间的叙述正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s内,也可以称为2 s时
B.0~t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
C.t2~t3表示时间,称为第3 s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第n s内
6.如图所示,甲、乙两只蚂蚁分别同时从水平桌面上的P、M点出发,它们的爬行轨迹如图中实线所示,10 s后它们分别到达图中的Q、N点,若=,下列说法正确的是( )
A.它们的路程相同 B.甲的位移较大
C.乙的位移较大 D.它们的位移方向相互垂直
课后学习任务答案
1.解析:B 时间间隔是指时间的长度在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点。三分钟表示持续的时间,为时间间隔,A错误;一天表示一个过程,所以是时间间隔,B正确;一日表示寒冷持续的过程,为时间间隔,C错误;三分对应一个过程,一秒对应一个过程,均为时间间隔,D错误。
2.答案 C
3.D [通过的路程s=(20+20+25)m=65 m,位移是矢量,有正负,规定向上的方向为正方向时,从O点指向末位置的位移应表示为-25 m,故D正确.]
4.解析:AD 矢量是既有大小又有方向的物理量,故A正确;标量是只有大小没有方向的物理量,故B错误;位移是矢量,正负号表示方向,其中-10 m表示位移的大小是10 m,所以位移-10 m比5 m大,故C错误;温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度,所以-10 ℃比5 ℃的温度低,故D正确。
5.答案 CD
解析 t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,故A错误;0~t2表示时间,称为前2 s内或最初2 s内,第2 s内表示1 s末到2 s末这1 s的时间,故B错误;t2~t3表示时间,称为第3 s内,故C正确;tn-1~tn表示时间,称为第n s内,故D正确。
6.D [因为=,所以甲、乙两只蚂蚁的位移大小相等,选项B、C错误;甲的路程大于乙的路程,选项A错误;甲的位移方向由P指向Q,乙的位移方向由M指向N,相互垂直,故选项D正确.]
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