
課堂學(xué)習(xí)
一 時(shí)間
同學(xué)們,我們8點(diǎn)整開始上課,8點(diǎn)45分中下課,一節(jié)課長45分鐘。在這一句話中有幾個(gè)時(shí)間,它們有什么區(qū)別?
1.時(shí)刻:指某一瞬間。在時(shí)間軸上用點(diǎn)表示.
2.時(shí)間間隔:指某兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔.在時(shí)間軸上用一段線段表示.
即時(shí)訓(xùn)練:
(1)第2s末和第3s初時(shí)同一個(gè)時(shí)刻( )
(2)第5s指的是時(shí)刻( )
(3)第3s和前3s是相同的時(shí)間( )
例1
(24-25高一上·山西太原·期中)下列說法正確的是( )
A.圖中“45min”指的是時(shí)刻
B.上午8時(shí)上課,“8時(shí)”指的是時(shí)間間隔
C.上午8時(shí)45分下課,“8時(shí)45分”指的是時(shí)間間隔
D.在表示時(shí)間的數(shù)軸上,時(shí)刻用點(diǎn)表示,時(shí)間間隔用線段表示
二 位置和位移
1.如圖,從北京到重慶,如果汽車經(jīng)高速公路,我們會(huì)有不同的路徑可以選擇,盡管路徑不同,但也有相同點(diǎn),你能找出來嗎?
2.我們應(yīng)該如何描述沿不同路徑的位置變化呢?
3.如果從北京到另外某個(gè)地方連接的線段長度與北京到重慶的線段長度相同,這兩個(gè)位置的變化相同嗎?
4.我們應(yīng)該再如何修改一下,就可以更加準(zhǔn)確的描述沿不同路徑的位置變化呢?
1.路程:物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度。
2.位移:是描述物體位置變化的物理量,大小為從初位置到末位置的有向線段長度,方向由初位置指向末
4.矢量和標(biāo)量:既有大小,又有方向的物理量為矢量,只有大小,沒有方向的物理量為標(biāo)量。
5.直線運(yùn)動(dòng)的位移
研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí),在物體運(yùn)動(dòng)的直線上建立x軸,如圖所示。
(1)物體的位移:Δx=x2-x1。
(2)Δx的絕對(duì)值表示位移的大小,Δx的正、負(fù)表示位移的方向,正值表示與x軸的正方向相同,負(fù)值表示與x軸的正方向相反,與坐標(biāo)原點(diǎn)的選取無關(guān)。
例2
(24-25高一上·浙江杭州·期中)如圖所示,質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)沿半徑均為R的兩個(gè)半圓形軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)的路程、位移大小分別是( )
A.,0B.C.,0D.
三 位移和時(shí)間圖像
1.圖像的建立
物體在每一時(shí)刻的位置或每一時(shí)間間隔的位移可以用圖像直觀地表示。
如圖1.2-6,在直角坐標(biāo)系中選 時(shí)刻 t 為橫軸,選位置x為縱軸,其上的圖線就是位置—時(shí)間圖像,通過它能 直觀 地看出物體在任意時(shí)刻的位置。如果將物體運(yùn)動(dòng)的初始位置選作位置坐標(biāo)原點(diǎn)O,則位置與位移大小相等( x=Δx),位置—時(shí)間圖像就成為位移—時(shí)間 圖像,又稱x-t 圖像。
(1)從x-t 圖像可以直觀地看出物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。
(2)x-t圖像只能描述直線運(yùn)動(dòng),圖像不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡
2.物理意義
x-t圖像能直觀地描述質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,從圖像中能直觀地獲取質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)信息。
若圖像是一條傾斜直線,則表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng);若圖像是一條平行于時(shí)間軸的直線,則表示物體靜止;若圖像是一條曲線(或折線),則表示物體做變速直線運(yùn)動(dòng)。
3.從圖像中能獲取的信息
(1)任一時(shí)刻的位移。
(2)物體發(fā)生某段位移所用的時(shí)間。
(3)判斷物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止。
(4)判斷物體運(yùn)動(dòng)的 快慢 。運(yùn)動(dòng)的快慢由圖線的 斜率 直觀的表示,斜率越大,物體運(yùn)動(dòng)的越 快。
圖中甲、乙兩物體,誰運(yùn)動(dòng)的快?
答:乙比甲運(yùn)動(dòng)得快。
(5)圖像中的特殊點(diǎn)
① 交點(diǎn):x-t圖像中兩條圖線的交點(diǎn)表示兩物體在這時(shí)刻相遇,如圖中A點(diǎn)所示;
②截距點(diǎn):圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)代表物體到達(dá)x=0的位置的時(shí)刻,如圖B、C點(diǎn)所示;圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)代表物體在t=0時(shí)刻的位置,如圖中 D 點(diǎn)所示;
③極值點(diǎn):如圖所示的極值點(diǎn)E、F分別代表物體沿x軸正向、負(fù)向運(yùn)動(dòng)到距x=0位置的最遠(yuǎn)距離。
例3
(24-25高一上·貴州·期中)如圖所示是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的圖像,根據(jù)圖像下列描述正確的是( )
A.圖像大致描繪物體的運(yùn)動(dòng)軌跡B.物體在BC段處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.物體在D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變D.在DE段物體的速度越來越大
四 位移和時(shí)間的測量
1.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
2.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓及應(yīng)用
(1)工作電壓:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:8v低壓交流電;電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:220v交流電。
(2)日常應(yīng)用:
①測時(shí)間:電源頻率50Hz,每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)
②測位移
③研究紙帶——研究物體的運(yùn)動(dòng)
3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用步驟
(1)了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造,然后固定好它。
(2)安裝紙帶。
(3)先啟動(dòng)電源,再拉紙帶,隨后立即關(guān)電源。
(4)取下紙帶,利用刻度尺從參考點(diǎn)測量位移數(shù)值,設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)。
(5)利用表格記錄數(shù)據(jù),合理選取標(biāo)度做出x-t圖像。
(6)整理器材。
例4
(1)用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)時(shí),操作的合理順序應(yīng)是 。
A.先接通電源,再用手拖動(dòng)紙帶
B.先用手拖動(dòng)紙帶,后接通電源
C.接通電源的同時(shí)用手拖動(dòng)紙帶
D.可以隨意操作
(2)某次實(shí)驗(yàn)中得到一條如圖所示的紙帶,圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊,因此從A開始每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz。則從打A點(diǎn)到打E點(diǎn)共歷時(shí) s,從D到E紙帶的位移是 cm。
要點(diǎn)總結(jié)
跟蹤訓(xùn)練 1.(24-25高一上·陜西西安·期中)一個(gè)可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體在水平面上運(yùn)動(dòng),建立平面直角坐標(biāo)系,物體在0s、1s、2s、3s、4s、5s時(shí)的位置坐標(biāo)分別為(0,0)、(1m,2m)、(2m,1m)、(3m,1m)、(2m,4m)、(5m,3m),依次連接各坐標(biāo)位置,下列說法正確的是( )
A.各點(diǎn)之間的連線為物體的運(yùn)動(dòng)軌跡
B.物體在第4s內(nèi)和第5s內(nèi)的路程相等
C.物體在第4s內(nèi)和第5s內(nèi)的位移不相同
D.物體在前2s內(nèi)的位移小于最后2s內(nèi)的位移
2.沿同一條直線運(yùn)動(dòng)的a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),在0~t0時(shí)間內(nèi)的x﹣t圖象如圖所示。根據(jù)圖象,下列說法不正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)a做周期性往返運(yùn)動(dòng)
B.在0~t′時(shí)間內(nèi),a、b的位移相同
C.在0~t′時(shí)間內(nèi),a的位移大于b的位移
D.在0~t0時(shí)間內(nèi),a通過的路程是b通過路程的3倍,但位移相同
達(dá)標(biāo)訓(xùn)練
夯實(shí)基礎(chǔ)
1.(24-25高一上·江西宜春·期中)昌贛高鐵北起南昌市,南抵贛州市,正線全長416千米,設(shè)計(jì)速度(最高運(yùn)行速度)為350km/h,是國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》“八縱八橫”高速鐵路大通道——京港高鐵的重要組成部分。乘坐G2725次高鐵列車,上午從南昌西站出發(fā),最快只需1h45min可到達(dá)贛州西站。下列說法正確的是( )
A.“”為時(shí)刻,“1h45min”為時(shí)間間隔
B.“416km”為G2725高鐵列車行駛的位移
C.研究G2725次高鐵列車通過贛州贛江特大橋的時(shí)間可以把列車看做質(zhì)點(diǎn)
D.G2725次高鐵列車通過隧道時(shí),以列車為參考系,隧道是靜止的
2.(24-25高一上·河南南陽·期中)要確定一輛行駛在北京長安街上汽車的位置,可以沿東西方向建立一維坐標(biāo)系,x軸的正方向指東,選取路上的某交通崗?fù)ぷ鳛樽鴺?biāo)原點(diǎn)O,汽車的位置就可以用它的坐標(biāo)準(zhǔn)確地描述出來( )
A.如果汽車的坐標(biāo)是30m,表示它在崗?fù)ひ晕?0m處
B.如果汽車的坐標(biāo)是-20m,表示它在崗?fù)ひ詵|20m處
C.如果汽車的坐標(biāo)由30m變?yōu)椋?0m,表示它由東向西運(yùn)動(dòng)了10m
D.如果汽車的坐標(biāo)由30m變?yōu)椋?0m,表示它由東向西運(yùn)動(dòng)了50m
3.(24-25高一上·湖北黃岡·期中)如圖所示,一同學(xué)畫了一條表示時(shí)間的數(shù)軸,關(guān)于該時(shí)間軸下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)表示第1s初這一時(shí)刻B.b點(diǎn)表示第2s內(nèi)這一段時(shí)間
C.a(chǎn)點(diǎn)到c點(diǎn)表示的時(shí)間間隔D.c點(diǎn)到d點(diǎn)表示1s的時(shí)間間隔
4.(24-25高一上·浙江溫州·期中)如圖所示,水平桌面(桌面厚度不計(jì))離水平地面的高度為0.8m,從桌面右側(cè)邊緣上方離水平地面1.0m的高度處由靜止釋放橡皮擦(可視為質(zhì)點(diǎn)),橡皮擦最終落到水平地面。以橡皮擦經(jīng)過桌面邊緣的位置為原點(diǎn)、豎直向下為正方向建立一維坐標(biāo)系,橡皮擦在最高點(diǎn)的坐標(biāo)和橡皮擦從釋放位置到落地點(diǎn)的位移分別為( )
A.-0.2m和-1.0mB.0.2m和1.0mC.0.2m和-1.0mD.-0.2m和1.0m
5.(19-20高一上·貴州銅仁·期末)如圖為中國的太極圖,其中大圓的半徑為R,圓心在O點(diǎn)(圖中未畫出),AC和BD是直徑;中央“s”型部分由兩個(gè)半徑均為0 .5R的半圓組成,某人晨練時(shí)自A點(diǎn)出發(fā),既可以經(jīng)B、C、O回到A,也可以經(jīng)B、C、D回到A。下列說法中正確的是
A.經(jīng)B,C、O回到A,此人經(jīng)歷的路程是
B.經(jīng)B、C、 O回到A,此人的位移是2R
C.經(jīng)B、C、D回到A,,此人的位移是
D.經(jīng)B、C、D回到A,此人經(jīng)歷的路程是
6.(20-21高一·全國·課后作業(yè))如圖所示是一物體的x--t圖像,則該物體在6s內(nèi)的路程為( )
A.0B.2m
C.4mD.12m
能力提升
7.(24-25高一上·安徽蚌埠·期中)如圖,從高出地面3m的A點(diǎn)豎直向上拋出一個(gè)小球,它上升5m后到達(dá)B點(diǎn),然后回落,最后到達(dá)地面C。以豎直向上為正方向,下列敘述正確的是( )
A.若取地面C為坐標(biāo)原點(diǎn),A點(diǎn)的坐標(biāo)xA=3m,整個(gè)過程中,小球的位移為-3m
B.無論選擇A、B、C中的哪一點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn),整個(gè)過程中,小球的位移都等于3m
C.從A到B的位移大于從B到C的位移,因?yàn)檎龜?shù)大于負(fù)數(shù)
D.因?yàn)槲灰剖鞘噶?,從A到B的位移與從B到C的位移的大小無法比較
8.(24-25高一上·江西宜春·期中)某中學(xué)一生物小組同學(xué)研究螞蟻的活動(dòng)情況時(shí)發(fā)現(xiàn),在螞蟻的活動(dòng)區(qū)域中有一塊形似正方體的小土塊,如圖所示。一只小螞蟻從該正方體的A點(diǎn)出發(fā),沿著棱AB、BC,再沿對(duì)角線到達(dá)點(diǎn),設(shè)正方體的棱長為1cm,則該過程中這只小螞蟻的位移大小和路程s分別為( )
A.B.
C.D.
9.王芳同學(xué)晨跑時(shí),從A點(diǎn)出發(fā),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,其中BC為一半圓,當(dāng)其到達(dá)C點(diǎn)時(shí),其運(yùn)動(dòng)的路程和位移分別為( )
A.500m 500mB.500m 0C.614m 600mD.614m 500m
10.(21-22高一上·湖南邵陽·階段練習(xí))(1)電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)使用 (選填“交流”或“直流”)電源,電壓為 V,當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí),每隔 s打一次點(diǎn)。
(2)有關(guān)電火花計(jì)時(shí)器的使用基本步驟如下:
A.紙帶完全通過電火花計(jì)時(shí)器后,及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器
B.將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座
C.將紙帶從墨粉紙盤下面穿過電火花計(jì)時(shí)器
D.接通開關(guān),聽到放電聲,立即拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)
上述步驟正確的順序是 (按順序填寫步驟編號(hào))
拓展探究
11.(22-23高一上·廣西南寧·期末)如圖是A、B兩物體從同一點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像,則下述正確的是( )
A.A、B兩物體速度大小均為10m/s
B.A、B兩物體同時(shí)從同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng)
C.A、B兩物體在A物體出發(fā)后4s、距原點(diǎn)20m處相遇
D.A、B兩物體自同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng),B比A晚出發(fā)2s
1.知道時(shí)刻和時(shí)間間隔的區(qū)別和聯(lián)系。
2.知道位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系。
3.知道位移和時(shí)間的測量方法,并初步理解位移一時(shí)間圖像。
時(shí)刻
時(shí)間間隔
在時(shí)間軸
上的表示
用點(diǎn)表示
用線段表示
時(shí)間軸表示方法
描述
關(guān)鍵詞
“初”“末”“時(shí)”,如“第 1 s 末”,
“第 2 s 初”,“3 s 時(shí)”
如“第 2 s 內(nèi)”,“前 3 s 內(nèi)”
聯(lián)系
兩個(gè)時(shí)刻的間隔為一段時(shí)間間隔,時(shí)間間隔能表示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過程,好比一段錄像;時(shí)刻可以顯示運(yùn)動(dòng)的一瞬間,好比一張照片
位移
路程
區(qū)別
物理意義
表示物體的位置變化
表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度
大小
等于初位置到末位置的距離,與運(yùn)動(dòng)軌跡無關(guān)
按運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算的實(shí)際長度
標(biāo)矢性
有方向,是矢量
無方向,是標(biāo)量
聯(lián)系
同一運(yùn)動(dòng)過程中路程不小于位移大小,在單向直線運(yùn)動(dòng)中,位移大小等于路程
區(qū)間
0-5
0-10
0-15
0-n
x/m
t/s
這是一份人教版 (新課標(biāo))必修12 時(shí)間和位移導(dǎo)學(xué)案及答案,共9頁。
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