1.2 时间 位移 学案 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
第2节 时间 位移 学案
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
(2)知道位置、位移等概念的含义
(3)知道矢量、标量的含义,理解位移的矢量性
(4)知道位移—时间图像的物理意义
知识梳理:
一 时刻和时间间隔
在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。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。
二 位置和位移
(1)为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系。
(2)直线运动中位置的表示: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。
(3)位移:由初位置指向末位置的有向线段。它是描述物体位置的变化的物理量。位移是矢量。
(4)路程:物体运动轨迹的长度。路程是标量。
三 直线运动的位移:
做直线运动的物体,它的初位置为x1,末位置为x2,
则物体的位移Δx=x2-x1。若Δx为正,则位移的方向指向x轴的正方向;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: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:如果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,位置—时间图像就成为位移—时间图像,又称xt图像。
疑、难点理解:
对时刻和时间间隔的理解
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1.时刻与时间间隔的比较
比较项目 | 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 |
时间轴上 | 对应时间轴上的一个点 | 对应时间轴上的一段线段 |
描述 关键词 | “第n s初”“第n s末”等 | “n s”“第n s内”“前n s”“后n s内”等 |
联系 | (1)两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程 (2)时间间隔能展示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一状态,好比一张照片 | |
2.时刻、时间间隔的时间轴表示实例
注意:(1)第n s与n s的意义不同:前者指时间间隔为1 s;后者指时间间隔为n s。
(2)第n s末与第(n+1)s初是同一时刻。
3.判断时刻与时间间隔的两种方法
(1)根据上下文判断:分析题干,根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一状态,时间间隔对应的是某一过程。
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻和时间间隔表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间间隔。
典例1:根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是 ( )
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表示时间间隔,称为最初2 s内或第2 s内
C.t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内
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D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第n s内
[解析] t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,故A错误;0~t2表示时间间隔,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的时间间隔,故B错误;t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内,故C正确;tn-1~tn表示时间间隔,称为第n s 内,故D正确。[答案] CD
位移与路程的比较
位移和路程的区别与联系
项目 | 位移 | 路程 | |
区 别 | 物理 意义 | 描述物体的位置变化 | 描述物体实际运动轨迹的长度 |
定义 | 从初位置指向末位置的有向线段 | 物体运动轨迹的长度 | |
标矢性 | 是矢量,有大小和方向 | 是标量,只有大小,没有方向 | |
大小 | 初、末位置之间的距离,由初、末位置决定,与路径无关 | 运动轨迹的长度,与路径有关 | |
联系 | (1)都是过程量,描述质点运动的空间特征 | ||
(2)位移的大小不大于相应的路程,只有质点做单方向直线运动时,位移的大小才等于路程 | |||
确定物体位移和路程的方法
(1)确定研究对象和研究过程。
(2)找出该过程中物体的初位置和末位置,则由初位置指向末位置的有向线段就是位移。线段的长度表示位移的大小,方向表示位移的方向。
(3)建立位置坐标系,画出物体的实际运动轨迹示意图,轨迹的长度就是路程。
典例2:如图,一只篮球从离地H=2.5 m高度处由静止下落,与地面发生碰撞后反弹至离地h=1.8 m的高度处。以向上为位移正方向,在该过程中,篮球通过的路程和位移分别是( )
A.4.3 m,0.7 m B.4.3 m,-0.7 m
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