2019版新教材高中物理 第1章 第2節(jié) 時間 位移學案 新人教版必修第一冊

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1、第2節(jié)　時間　位移 1．時刻和時間間隔：二者既有聯(lián)系又有區(qū)別，在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點表示，時間間隔用線段表示。 2．位置和位移 (1)坐標系：為了定量地描述物體的位置，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?。坐標系的三要素：一要確定原點，二要規(guī)定坐標軸的正方向，三要選擇合適的單位長度。在坐標系中，坐標表示質(zhì)點的位置。一般物體做直線運動時，要建立一維坐標系；物體在某一平面內(nèi)做曲線運動時，需建立平面直角坐標系。 (2)路程與位移：路程是物體運動軌跡的長度；位移是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段。 (3)矢量和標量 ①矢量的特點：既有大小，又有方向，例如：位移。 ②標量的特點：

2、只有大小，沒有方向，例如：時間、路程、質(zhì)量、溫度等。 3．直線運動的位移 做直線運動的物體，它的初位置為x1，末位置為x2，則物體的位移是由x1指向x2的有向線段，其大小等于末位置與初位置坐標之差Δx＝x2－x1。若其值為正，則位移的方向指向x軸的正方向；若其值為負，則位移的方向指向x軸的負方向。 4．位移—時間圖像：物體在每一時刻的位置或每一時間間隔的位移可以用圖像直觀地表示。在直角坐標系中選時刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線就是位置—時間圖像。若將物體運動的初始位置選作位置坐標原點O，則位置與位移大小相等，位置—時間圖像就成為位移—時間圖像，又稱x-t圖像。 5．位移和時間的

3、測量 (1)電磁打點計時器是一種使用交變電源的計時儀器，工作電壓為4～6_V，當電源頻率是50 Hz時，每隔0.02_s打一次點。使用電磁打點計時器時，紙帶應(yīng)穿過限位孔，復(fù)寫紙要放在紙帶上面。打點時應(yīng)先接通電源，穩(wěn)定后，再讓紙帶運動。 (2)電火花打點計時器是利用電火花和墨粉在紙帶上打出墨點而顯示出點跡的計時儀器，工作電壓是220 V。使用時，墨粉盤套在紙盤軸上，把紙帶穿過限位孔。當電源頻率是50 Hz時，它也是每隔0.02_s打一次點。這種計時器工作時，紙帶運動受到的阻力比較小，實驗誤差也就比較小。 典型考點一　　　時刻和時間間隔 1．下列計時數(shù)據(jù)指時間間隔的是(　　) A．北

4、京時間8月6日07：00巴西里約奧運會正式開幕 B．2016年法國歐洲杯決賽于北京時間7月11日03：00開賽 C．國際田徑室內(nèi)賽紐約站男子60米比賽中，中國短跑名將蘇炳添以6秒62奪得銀牌 D．據(jù)新華社消息，6月12日23時30分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功發(fā)射了第二十三顆北斗導航衛(wèi)星 答案　C 解析　07：00正式開幕、03：00開賽和23時30分是指時刻，6秒62是指時間間隔，故C正確。 2．(多選)下列說法正確的是(　　) A．物體在5秒時指的是物體在5秒末時，指的是時刻 B．物體在5秒內(nèi)指的是在4秒末到5秒末這1秒的時間 C．物體在第5秒內(nèi)指的

5、是在4秒末到5秒末這1秒的時間 D．第4秒末就是第5秒初，指的是時刻 答案　ACD 解析　物體在5秒時指的是物體在5秒末時，指的是時刻，故A正確；物體在5秒內(nèi)指的是在零時刻到5秒末這5秒的時間，故B錯誤；物體在第5秒內(nèi)指的是在4秒末到5秒末這1秒的時間，故C正確；第4秒末就是第5秒初，指的是時刻，故D正確。 典型考點二　　　位置和位移 3．關(guān)于質(zhì)點的位移和路程，下列說法中正確的是(　　) A．位移是矢量，位移的方向即質(zhì)點運動的方向 B．路程是標量，即位移的大小 C．質(zhì)點沿同一方向做直線運動，通過的路程等于位移 D．物體通過的路程不相等時，位移可能相同 答案　D 解析　位移

6、既有大小又有方向，為矢量，位移的方向是從初始位置指向末位置，不一定是質(zhì)點運動的方向，A錯誤；路程只有大小沒有方向，為標量，表示軌跡的實際長度，不一定等于位移的大小，只有質(zhì)點做單向直線運動時，路程才等于位移的大小，由于路程只有大小沒有方向，只能說路程等于位移的大小，不能說路程等于位移，B、C錯誤；從北京到上海，乘坐火車和飛機兩種方式的路程不同，但是位移相同，D正確。 4．一質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標如下表： t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 5 －4 －1 －7 1 請在圖中的x軸上標出質(zhì)點在各個時刻的位置。 答案　質(zhì)點在各個時刻

7、的位置分別為 解析　根據(jù)質(zhì)點在各個時刻對應(yīng)的坐標位置標在坐標軸上，注意正負表示方向。 典型考點三　　　直線運動的位移 5．(多選)一物體做直線運動，在圖中所示的坐標軸上O、x1、x2、…、xn－1、xn分別為物體在開始和第1 s末、第2 s末、…、第(n－1) s末、第n s末的位置，則下述說法中正確的是(　　) A．Ox2為第2 s內(nèi)的位移，方向由O指向x2 B．Oxn－1為(n－1) s內(nèi)的位移，方向由O指向xn－1 C．x2xn為前2n s內(nèi)的位移，方向由x2指向xn D．xn－1xn為第n s內(nèi)的位移，方向由xn－1指向xn 答案　BD 解析　題中O、x1、x

8、2、…、xn－1、xn分別為不同位置，分別與各個時刻對應(yīng)，而題中選項所列位移均與時間對應(yīng)，其中Ox2為前2 s內(nèi)的位移，Oxn－1為(n－1) s內(nèi)的位移，x2xn為從第2 s末到第n s末的位移，xn－1xn為第n s內(nèi)的位移，方向均由初位置指向末位置，故B、D正確，A、C錯誤。 典型考點四　　　位移—時間圖像 6．已知一汽車在平直公路上運動，計時開始汽車的位置記為0，則它的位移—時間圖像如圖甲所示。 (1)根據(jù)圖像在圖乙所示的位置坐標軸上標出A、B、C、D、E各點代表的汽車的位置； (2)求出下列各段時間內(nèi)汽車的路程和位移大?。? ①第1 h內(nèi)；②前6 h內(nèi)；③前8 h內(nèi)。

9、答案　(1)如圖所示 (2)①第1 h內(nèi)路程為40 km，位移大小為40 km； ②前6 h內(nèi)路程為100 km，位移大小為100 km； ③前8 h內(nèi)路程為200 km，位移大小為0。 解析　(1)由于位移—時間圖像表示汽車的位移隨時間的變化，圖像上的任意一點的縱坐標大小表示該時刻汽車的位置與初始位置的距離，故轉(zhuǎn)化為一維坐標系可得： (2)在直線運動中，x-t圖像的縱坐標的變化量大小等于位移大小，路程等于各段位移大小之和。則由圖甲知： ①第1 h內(nèi)路程為：s1＝40 km－0＝40 km，位移大小為：x1＝40 km－0＝40 km； ②前6 h內(nèi)路程為：s2＝100

10、km－0＝100 km，位移大小為：x2＝100 km－0＝100 km； ③前8 h內(nèi)路程為：s3＝100 km＋100 km＝200 km，位移大小為：x3＝0－0＝0。 典型考點五　　　位移和時間的測量 7．打點計時器是使用________(填“交流”或“直流”)電源的計時儀器。根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量有________。 A．時間間隔 B．物體在某段時間內(nèi)發(fā)生的位移 C．物體開始運動的時刻 答案　交流　AB 解析　電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電源的計時儀器。根據(jù)打點計時器的工作原理可知，每隔一定時間打一次點，因此從紙帶上直接通過兩點間的間隔數(shù)即可得到時間間隔，同時通過測量點之間的距離，可以明確某段時間內(nèi)的位移，而物體開始運動的時刻不能從紙帶上直接得到，故A、B正確，C錯誤。 - 5 -