内容正文:
班级:高一327班 姓名: 学习日期: 2026年9月3日
第一章 运动的描述
本章学习目标:学会从运动学的角度,准确描述物体的机械运动,即能描述出在确定的时刻或时间内做机械运动的物体的位置、位移、速度和加速度。
1.2 时间 位移
【学习重点】:
(1)理解时刻和时间间隔、路程和位移的区别与联系(考点);
(2)学会利用x-t图像对机械运动进行数形结合分析(考点、难点);
(3)认识打点计时器记录物体的位移和时间的方法。
【复习思维导图】:
复习进度自检:当天£ 第二天£ 第一周末£ 第二周末£
【知识点背诵清单】:
1、 时刻与时间间隔的区别与联系(状态与过程的物理观念)
时刻
时间间隔
概念
某一瞬间
两个时刻之间的间隔
物理意义(区别)
物体运动所经历的各个状态先后顺序的标志,是状态量
物体运动所经历的过程长短的量度,是过程量
表示方法(区别)
时间轴上的一个点
时间轴上的一条线段
【易错】第5s末与第6s初表示同一时刻(√)
描述关键词
“初”“末”“时”
“内”
联系
①两个时刻的间隔即为时间间隔;
②时刻对应物体运动的一瞬间,时间间隔是一系列时刻的积累,对应物体的运动过程。
【典型例题】(多选)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2s末或第3s内,也可以称为2s时
B.0~t2表示时间间隔,称为最初2s内或第2s内
C.t2~t3表示时间间隔,称为第3s内
D.tn-1~t,表示时间间隔,称为第n s内
答案:CD
二、路程和位移的区别与联系
1.坐标系三要素:原点(参考系)、正方向、单位长度
2.矢量与标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,例如:位移、力、速度、加速度
(2)标量:只有大小没有方向的物理量,例如:路程、时间、温度、功、能量
3.路程与位移
路程(s)
位移(l或Δx)
概念
物体运动轨迹的长度
由物体运动初位置指向
末位置的有向线段
物理意义(区别)
表示物体运动位置变化(的大小和方向)
表示物体运动轨迹的长度
性质(区别)
矢量,有大小和方向
标量,只有大小没有方向
影响因素(区别)
由物体运动的初、末位置决定,与物体运动轨迹无关
与物体运动轨迹有关
联系
①路程和位移单位相同,国际单位都是米;
②物体路程总是大于位移的大小。做单向直线运动时,位移的大小等于路程。
【点拔】:(1)位移和路程永远不可能相同:因为位移是矢量,既有大小又有方向;路程是标量,只有大小没有方向。(2)位移的大小和路程有可能相等(物体做单向直线运动时)。
【典型例题】
1.路程为零时,位移大小一定为零。( )
2.位移为零时,路程一等为零。( )
3.物体运动的前半段的位移大小是3m,后半段位移大小是4m,则总位移大小一定是7m。( )
4.物体运动的前半段的路程是3m,后半段路程是4m,则总路程一定是7m。( )
5.位移-10m比5m小。( )
6.温度-10℃比5℃低。( )
答案:√ × × √ × √
三、位移-时间图像(数形结合直观展示物体的直线运动)
1.位移-时间图像(x-t图像):研究对象的初始位置作原点O,选时刻t为横轴,选位置x为纵轴,在直角坐标系中作出的图线。它直观展示研究对象的位置随时刻的变化规律或位移随时间间隔的变化规律。
2.x-t图像关键信息(提取初位置、位移、路程、速度,明确运动状态)
(1)横截距:质点位置为0的时刻
(2)纵截距:质点的初位置
(3)斜率:质点运动的快慢(速度)
|斜率|越大,物体运动越快;|斜率|越小,物体运动越慢
斜率为正则物体沿正方向运动,斜率为负则沿负方向运动
(4)位移:①大小:初、末位置的纵坐标差的绝对值
②方向:初、末位置的纵坐标差的正负值(或是斜率正负)。
(5)路程:各分段位移大小之和(单向直线运动路程=位移大小)
(6)转折点:速度变化点
两图线交点:两物体在同一位置(相遇)
3.三种x-t图像的运动状态(物体位置随时间变化)
图像
运动描述(关键识别点:斜率)
物体处于静止状态
物体处于匀速直线运动
左图斜率为正,沿正方向运动
右图斜率为正,沿负方向运动
物体处于变速直线运动
斜率变化=速度大小变化
【点拨】(1)图像表示物体运动沿着一维坐标系的位置变化,不是运动轨迹。因此,所有x-t图线均为物体的直线运动。(2)建议x-t图像观察顺序:第一步提取初末位置、位移、路程;第二部分析图线形态(斜率);第三步特殊点(交点、转折点)。示例如下:
【典型例题】(浙江选考科目试题改编,多选)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移一时间图像分别如下图中的A、B图线所示,则在0~t时间内( )
A. 甲运动得总比乙快
B. 甲、乙位移相同
C. 甲经过的路程比乙小
D. 甲、乙的运动方向始终相同
答案:BD
【点拨】:
A.运动快慢→斜率大小→斜率的绝对值越大运动越快
B.位移大小→初末位置纵坐标之差;位移方向→初末位置纵坐标之差的正负
C.路程→各分段位移大小之和(单向直线运动路程=位移大小)
D.运动方向→位移方向→初末位置纵坐标之差的正负
四、位移和时间的测量——打点计时器
1.电磁打点计时器和电火花打点计时器
电磁打点计时器
电火花打点计时器
打点原理
电磁作用下振针打点
脉冲电流流经放电针
电源
约8V交流电源
220V交流电源
打点周期
电源频率为50Hz时,都是每隔0.02s打一次点
阻力来源
纸带与限位孔、复写纸之间的摩擦,纸袋与振针之间的摩擦
纸带与限位孔、墨粉纸盘之间的摩擦
联系
都是计时仪器,但电火花打点计时器打点时阻力较小,数据更精确
2.电磁打点计时器的使用步骤
(1)将打点计时器固定在桌子上。(目的:以免打动纸带时晃动)
(2)装好纸带,连接好电源。
(3)启动电源,用手水平打动纸带,打完点后立刻关闭电源。(注意先接通电源再拉动纸,并且打动速度应快一些,防止点过于密集)
(4)重复步骤(3)再打几条纸带。
(5)选一条点迹清晰的纸带,从能看清的某个点(起始点)开始,标出6~8个计数点。
(6)用刻度尺测量各点到起始点的距离,设计表格记录时间和位移。
(7)由这些点的位置及在相等的时间T内位置的变化Δx,了解物体运动的情况。
【点拨】(1)电源频率为50Hz,每隔0.02s打一次点(计时点)。(2)计时点与计数点:计时点是打点计时器直接打出来的原始点;计数点:每隔几个计时点取一个标记编号的点。一般每5个计时点取1个计数点(或位相邻计数点间跳过4个点),相邻计数点时间间隔:T=5×0.02=0.10s。
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