内容正文:
1.2 时间 位移 导学案
【学习目标】
1. 知道时刻与时间间隔的区别和联系,能在具体的情境下识别时刻和时间间隔;
2. 能在坐标系上定量地描述物体的位置,知道路程与位移的区别,初步了解矢量与标量的不同;
3. 能够描述直线运动的位移的大小和方向;
4. 初步了解位移—时间图像的物理意义。
【知识梳理】
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用 表示,如第2 s末、第8 s初等均为时刻。
2. 时间间隔:表示 之间的时间,在表示时间的数轴上用______表示,如前4 s内(0至4 s末)、第4 s内(3 s末至4 s末)等均为时间间隔。
3. 时间间隔和时刻的比较
二、位置和位移
1.坐标系: 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。
(1) 坐标系: 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 ,规定好坐标轴的 和 ,物体的位置就可以用它的 来描述。
(2) 平面直角坐标系(二维坐标系):描述平面上物体的位置时,通常建立平面直角坐标系,物体的位置用两个坐标来描述。
2. 路程和位移
(1)路程是物体运动 。
(2)位移是描述物体 的物理量,用从 指向
的有向线段表示。
(3) 位移与路程的比较
3. 矢量与标量: 既有 又有 的物理量叫矢量。
只有 没有 的物理量叫标量。
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,物体由A点沿直线运动到B点,则:
1. 物体的初、末位置可用位置坐标 、 表示。
2. 物体的位移Δx= 。
若Δx>0,则位移的方向指向x轴的 方向;
若Δx<0,则位移的方向指向x轴的 方向。
四、位移—时间图像
1. 位置—时间图像:反映物体在任意时刻的位置的图像。在直角坐标系中选 为横轴,选 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 选作位置坐标原点O,则位置与 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. 学校实验室中常用打点计时器来记录时间和 。
2. 电磁打点计时器:使用 电源的计时仪器,工作电压约为
V,当电源频率是50 Hz时,每隔 s打一次点。
3.电火花计时器:计时原理与电磁打点计时器相同。
【典型例题】
(例1)下列关于时间和时刻的说法中,正确的是( )
A.上午8点上课,8点指时间间隔
B.一节课45分钟,45分钟指时刻
C.“第3秒内”指的是时间间隔,长为1秒
D.“前3秒”指的是时刻
(例2)一个人沿半径为R的圆形操场跑了一圈,回到出发点。求此人通过的路程和位移的大小
(例3)(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A.位移是矢量,路程是标量
B.位移的大小一定等于路程
C.只要物体做直线运动,位移的大小就等于路程
D.位移的大小不会大于路程
(例4)如图所示为某物体的x-t图像,其中0~2 s内图像为斜向上的直线,2~4 s内图像为水平直线,4~6 s内图像为斜向下的直线。试分析:
(1)物体在各段时间内做什么运动?
(2)6 s内物体的总位移和总路程。
(例5)某同学使用电磁打点计时器研究小车的运动,得到一条纸带,选取一段清晰的点迹,依次标注A、B、C、D、E各点。测得AB=1.20 cm,BC=1.80 cm,CD=2.40 cm,DE=3.00 cm。
相邻计数点的时间间隔是多少?
【课后作业】
1. 整理典型例题错题,归纳常考考点与易错点;
2. 完成课本课后练习以及配套作业;
3. 预习课本1.3位置变化快慢的描述—速度的内容。
班级: 姓名: 学号:
1.2 时间 位移 导学案 1 /5
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1.2 时间 位移 导学案 参考答案
【知识梳理】
一、1. 点 2. 两个时刻 线段
3.
二、1. 原点 正方向 单位长度 位置坐标
2. (1) 轨迹的长度 (2) 位置变化 初位置
(3)
3. 大小 方向 大小 方向
三、1. x1 x2 2. x2-x1 正 负
四、1.时刻t 位置x 2. 初始位置 位移
五、1. 位移 2. 交变 8 0.02
1.1质点与参考系 导学案 参考答案 1 /3
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【典型例题】
(例1)C 解析:A:上午8点上课,是上课开始的那一瞬间,在时间轴上是一个点,是时刻,不是时间间隔。A错。B:一节课45分钟,是指从上课铃到下课铃之间持续的时间长度,是时间间隔,不是时刻。B错。C:“第3秒内”指从第2秒末到第3秒末之间的这段时间,长度正好是1秒,属于时间间隔。C对。D:“前3秒”是指从0时刻到第3秒末的3秒钟时间,同样是一个时间间隔,不是时刻。D错。
(例2)路程 2πR,位移大小 0 解析:路程:即实际跑过的轨迹长度,一圈刚好是圆的周长,公式为 s=2πR。位移:从出发点指向终止点的有向线段。因为跑了一圈回到原点,初位置和末位置重合,所以这段有向线段的长度为零,即位移大小 x=0
(例3)AD 解析:A:位移有大小和方向(从初指向末),是矢量;路程只有大小无方向,是标量。A正确。B:只有在单向直线运动时,位移大小才等于路程。如果运动有往返,路程是各段路径和,位移则是净变化,两者不相等。例如跑一圈,路程 2πR,位移为零。B错误。C:做直线运动如果中途掉头,例如向东100 m再向西40 m,路程140 m,位移只有60 m,大小不相等。C错误。D:位移大小是初末位置直线距离,路程是实际路径总长。两点之间线段最短,所以任何运动中位移大小都只能小于或等于路程,不可能大于路程。D正确。
(例4)解析:(1)根据x-t图像的斜率(代表速度)分段分析:0~2 s:斜向上的直线,斜率为正且恒定,速度 v1==2 m/s,方向正向,物体做正向匀速直线运动。2~4 s:水平直线,斜率为零,速度为零,物体处于静止状态,位置保持 x=4 m。4~6 s:斜向下的直线,斜率为负且恒定,速度 v3==−2 m/s,方向反向,物体做反向匀速直线运动,向原点运动。(2)位移:看初末位置。t=0时x=0;t=6 s时x=0,总位移 Δx=0−0=0 路程:等于各段运动轨迹长度总和。0-2 s从0到4 m,运动长度4 m;2-4 s静止,无路程;4-6 s从4 m回到0,运动长度4 m。总路程 4 m+4 m=8 m。
(例5)解析:题中A、B、C、D、E为直接选用的打点,没有隔点取计数点,所以相邻两点之间的时间间隔就是打点周期。频率 f=50 Hz,周期 T==0.02 s。
1.1质点与参考系 导学案 参考答案 1 /3
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