1 2 时间 位移 讲义 -高中物理人教版（2019）必修第一册

第一章2.时间位移【学习目标】物理观念理解时刻和时间间隔、路程和位移的概念，认识矢量和标量，认识位移—时间图像科学思维（1）能区别日常生活中所说的时间的含义，区分路程和位移，知道矢量和标量遵从不同的运算法则（2）能在坐标系中定量描述直线运动的位置和位移科学探究（1）时间和时间间隔的区别（2）位移和路程的关系科学态度与责任 具体情境中时间与时间间隔、路程与位移的描述【学习重难点】1．能区别日常生活中所说的时间的含义，区分路程和位移，知道矢量和标量遵从不同的运算法则；2．能在坐标系中定量描述直线运动的位置和位移。【学习过程】一、基础导学（一）时刻和时间间隔（自学教材“时刻和时间间隔”部分）1．表示：时刻和时间间隔可以在时间轴上表示，时间轴上的每一个点都表示一个不同的时刻，时间轴上的一条线段表示的是时间间隔，如，“8时”“8时45分”表示时刻，“45min”表示时间间隔．（二）位置和位移（自学教材“位置和位移”部分）1．坐标系（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（coordinatesystem）．①若想说明地面上某人所处的位置，可以采用平面直角坐标系来描述．②如果物体做直线运动，可以用一维坐标系来描述．2．路程和位移（1）路程（path）路程是物体运动轨迹的长度．（2）位移（displacement）①表示方法：由初位置指向末位置的有向线段，如图所示．从初位置到末位置的有向线段表示位移②物理意义：描述物体的位置变化．③大小：从初位置到末位置的有向线段的长度．④方向：从初位置指向末位置．3．矢量和标量（1）矢量：既有大小又有方向．（2）标量像温度、路程这样的物理量叫作标量，它们只有大小，没有方向．（四）位移—时间图像（自学教材“位移—时间图像”部分）1．位移—时间图像建立在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x为纵轴，物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，位置—时间图像就成为位移—时间图像，又称x­t图像．2．图像的意义从x­t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移．（五）位移和时间的测量（自学教材“位移和时间的测量”部分）1．位移和时间的测量方法（1）用照相的方法记录物体的位置．（2）用钟表记录物体运动的时刻．（3）用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置．（4）用打点计时器来记录时间和位移．2．电磁打点计时器（1）电磁打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器．（2）工作电压电磁打点计时器的工作电压是4～6V的低压交流电源．当电源频率是50Hz时，每隔0．02s打一次点．3．电火花大点计时器（220v交流电）三、思考判断（1）时刻就是时间间隔，两者都是时间，没有本质区别．（）（2）“现在是北京时间8点整”，这里的“8点整”指的是时刻．（）（3）路程是标量，位移是矢量，两者都描述物体的运动．（）（4）做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程．（）（5）如果位移x1＝2m，x2＝－5m，则x1>x2．（）（6）物体前半阶段的路程是2m，后半阶段的路程是3m，则总路程一定是5m．（）（7）电磁打点计时器正常工作时使用220V交流电．（）四、课堂达标1.下表是D3111次动车宁德至福州南站区间运行时刻表，则（）车次出发站开车时间到达站到达时间用时里程硬座软座D3111宁德12：13福州南12：4835分88km25．5元30．5元A．表中“12：13”表示时刻B．该动车从宁德至福州南的位移为88kmC．表中的“35分”表示时刻D．该动车从宁德至福州南全程做匀速直线运动训练2：党的十九大报告指出，广泛开展全民健身活动，加快推进体育强国建设．当全民健身上升为国家战略后，百姓以各种方式强身健体，获得幸福感．某人晨练，按图所示走半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向．他从A点出发沿曲线ABCOADC行进，则当他到D点时，他的路程和位移大小及位移的方向分别为（）A．2πR，eq\r(2)R向西南B．4πR，2R向东南C．2．5πR，eq\r(2)R向东南D．3πR，R向西北2．小英从家门口打车到车站接上同学后，立即随车回到家，出租车票如图所示，则此过程中出租车的位移和行驶的路程分别是（）A．0，0B．12.3km，0C．0，12.3kmD．12.3km，12.3km3．下列关于矢量和标量的说法正确的是（）A．规定正方向，做直线运动的甲、乙两物体位移x甲＝3m，x乙＝－5m，则x甲>x乙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．温度计读数有正有负，所以温度也是矢量D．温度计读数的正、负号表示温度高低，不表示方向，温度是标量4．如图所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带，他将两条纸带（甲、乙）上下并排放在一起进行比较，在图中A、B两点之间，两条纸带（甲、乙）运动的时间之比是（）A．1：1B．2：1C．1：2D．无法比较5．（多选）物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量表示物体的位移．如图所示，一个物体从A运动到C，它的位移Δx1＝－4m－5m＝－9m；从C运动到B，它的位移Δx2＝1m－（－4m）＝5m．下列说法中正确的是（）A．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数B．A到C的位移大于C到B的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D．物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx26.（多选）如图所示是某物体在0～10s内的x­t图像，下列说法中正确的是（）A．物体在第1s内的位移为4mB．物体在第5s内的位移为8mC．物体在前5s内的位移为8mD．物体在后5s内的位移为16m6：（多选）关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是（）A．打点计时器应接交流电源，交流电频率通常为50HzB．若纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08sC．若打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大D．电磁打点计时器接在220V电源上7.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处．A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________（填“交流”或“直流”）电源的两个接线柱上．B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________，并压在________下面．C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离x．D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间t＝________________．E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．实验步骤的合理顺序是____