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文档简介
2时间和位移第一章运动的描述为了理解现象,首要条件是引入适当的概念,我们才能真正知道观察到了什么。”——海森保在日常生活中,我们会碰到这样的交流话语:1、小华,现在时间是多少啊(现在几点啊?)2、小明,今天你从家里出发来学校用了多少时间啊?这里两个时间有什么本质上的区别?2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间数轴上用线段来表示.时间间隔简称时间.1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间数轴上,用点来表示.t/h8910上课上课下课下课45min45min10min上午前两节课开始与结束的时刻及两节课与课间休息的时间间隔11时刻与时间间隔3.时间的测量:在实验室中常用秒表和打点计时器进行测量.4单位:秒(s),分钟(min),小时(h)11时刻与时间间隔我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆.在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻11时刻与时间间隔与神舟五号有关的几个时间:2003101509:00101518:40101606:239小时40分50秒11小时42分10秒11时刻与时间间隔t11时刻与时间间隔回答刚才的问题:1、小华,现在时间是多少啊(现在几点啊?)2、小明,今天你从家里出发来学校用了多少时间啊?问题:这两个时间的区别在哪?前者是时刻,后者是时间(间隔)例:下列选项中表示时间的有()A时间轴上的点B时间轴上两点间的间隔
D11:30放学BC11时刻与时间间隔t/s235140第一秒末第二秒末第三秒末第一秒第二秒第三秒11时刻与时间间隔几个相关时间概念的理解:t/s235140前一秒前二秒前三秒11时刻与时间间隔例:在时间轴上找到内初末末0123456t/sABCDEFG结论:n秒末、n秒初是指时刻。第n秒内是指1秒的时间。第n秒末和第(n+1)秒初指的是同一时刻。前n秒是指n秒的时间。11时刻与时间间隔12路程与位移2.位移是用来表示物体质点的位置变化的物理量1.路程是物体运动轨迹的长度用由物体的初位置指向末位置的有向线段表示12路程与位移3.位移的大小不大于路程(单向直线运动时两者相等)如果物体做直线运动,则位移在数值上等于末位置的坐标减去初位置的坐标。1位移表示质点位置的变动的物理量路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量3位移与质点的运动路径无关,只与初位置、末位置有关路程不仅与质点的初末位置有关,还与路径有关2位移是矢量注:至于什么是矢量,待会儿讲大小为有向线段的长度,方向为有向线段的方向路程是标量只有大小没有方向注意:只有当质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程12路程与位移位移与路程的区别:问题:位移的方向一定是质点的运动方向吗?请举例说明。物体从A运动到B,不管沿着什么轨迹,它的位移都是一样的。这个位移可以用一条有方向的(箭头)线段AB表示。yOxAB12路程与位移例1:下列关于位移和路程的说法中,正确的是………………()A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程B位移的大小等于路程,方向由起点指向终点C位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短D位移描述直线运动,路程描述曲线运动C12路程与位移例2:小球从距地面5m高处落下,碰到地面反弹后,在距地面2m高处被接住,则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小分别是()A、7m、7mB、5m、2mC、5m、3mD、7m、3mD12路程与位移3、如图,一个质点沿半径为R的圆弧由A运动到C,在此过程中,它的位移大小为,路程为。12路程与位移
AC2R2RπR标量:在物理学中,只有大小而没有方向的物理量叫标量。标量运算遵循算术加法法则。矢量:在物理学中,既有大小又有方向的物理量叫矢量。矢量运算遵循平行四边形法则(亦称三角形法则)13矢量与标量如:位移,力,速度,加速度等等如:时间,路程,质量,温度,长度,能量,电流等等ABC13矢量与标量路程:直接代数相加,为70m位移:矢量相加,为50m物体在t1时刻处于“位置”1,在t2时刻处于“位置”2,那么2-1就是物体的“位移”记为Δ=2-1Δ12xO14直线运动的位置和位移要确定一个物体的位移,首先请确定其始位置与末位置。位移等于末位置坐标减去始位置坐标。课堂练习例1:物体从A运动到B,初位置的坐标是A=3m,B=-2m,它的坐标变化量Δ=?ΔxOABΔ=B-A=-2m-3m=-5m14直线运动的位置和位移负号的含义是什么呢?例2:有一质点在轴上运动,已知各时刻质点位置如图/m-7-6-5-4-3-2-1012345t=3st=1st=2st=4st=0st=5sS3=17m①质点在3s内的路程;②质点在3s内的位移③质点在前3s内的位移④质点在第3s内的位移⑤质点在___s内位移最大⑥质点在第___s内位移最大3=-1m3=-1mⅢ=3m424=-7mⅡ=-9m14直线运动的位置和位移3、位移和路程的区别思考位移路程方向大小运算法则初位置指向末位置没有方向初末位置间的距离,与路径无关一般情况下:路程≥位移的大小。只有当物体做单向直线运动时,物体的位移大小才等于路程。不遵循算术加法算术加法轨迹长度如物体先处于A位置,后处于B位置⑴试在图中画出物体的位移;⑵指出位移的大小与方向;如物体先处于B位置,后处于A位置结果又如何?计算能得到吗?直线运动的位置和位移△AB=B-A=3m-1m=2mΔBA=A-B=1m-3m=-2m1.在某标准运动场上进行1500米赛跑,上午9时20分50秒发令枪响,某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发,绕运动场跑了3圈多,9时25分28秒到达终点.如下图所示.知识点解析思考起点到终点所用的时间是多少?起跑和到达的时刻分别是多少?2.如下图所示为某一市区的部分交通图,某人由A地去F地,请问可以选择哪些路线,这些路线中哪一条最短,选择不同的路线后,此人最终的位置变动是否相同?变式训练1关于时间间隔和时刻,下列说法中正确的是 A.时刻表示的时间较短,时间间隔表示的时间较长B.时刻对应位置,时间间隔对应位移C.作息时间表上的数字表示时刻D.1分钟内有60个时刻答案:BC分析:时间间隔与时刻是两个不同的物理量,时刻无长短之分,是一个状态量,描述运动过程时,时刻与位置相对应.时间间隔是过程量,描述物体运动时与位移和路程相对应.一段时间可以有无数个时刻,因而1分钟内不仅仅有60个时刻.解析:本题考查时刻与时间间隔的区别,从两个量有无长短之分、是状态量还是过程量等方面进行考查.解答此类题时要抓住两个概念的本质.时间间隔与时刻有区别也有联系,时间间隔是时刻的集合,时刻展现的是一个状态,好比一张照片;而时间间隔展现的是一个过程,好比一段录像.例2一个小孩从A点出发,沿半径分别为3m和5m的半圆到达B点,如图所示,他的位移和路程分别是 A.16m,方向从A向B;16m,方向从A向BB.16m;16mC.8πm,方向从A向B;8πm,方向从A向BD.16m,方向从A向B;8πm解析:路程是标量,无方向,位移是矢量,有方向.路程是物体运动轨迹的长度,而位移是从初位置到末位置的有向线段的长度.故A、B、C错误,D正确.D规律总结:确定位移和路程的基本方法为:1明确研究对象及研究过程.2找出研究过程的初始位置和末位置.3由初始位置指向末位置的有向线段是位移,而由初始位置到末位置质点的实际运动轨迹的长度是路程.变式训练2阅读下面的对话:甲:请问到市图书馆怎么走?乙:从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口,再向东走300m就到了.甲:谢谢!乙:不客气.请你在下图把甲要经过的路程及位移表示出来.答案:路程与位移表示如下图所示.甲图乙图例3下列关于矢量和标量的说法正确的是A.取定正方向,做直线运动的甲、乙两物体的位移甲=3m,乙=-5m,因为甲的位移为正,乙的位移为负,所以甲>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,温度是标量答案:D变式训练3以下物理量是矢量的有 A.质量B.速度C.密度 D.位移答案:BD解析:速度和位移是既有大小又有方向的物理量,因此B、D是矢量;质量和密度是只有大小没有方向的物理量,因此是标量.例4如下图所示,一个物体从A运动到B,初位置的坐标是A=3m,末位置的坐标是B=-2m,它的坐标变化量Δ=?位移是多少?答案:-5m-5m解析:Δ=B-A=-2m-3m=-5m,Δ为坐标变化,也就是物体的位移,其大小为5m,位移是负值,表示位移的方向沿O轴的负方向.4.某物体沿半径为R的圆周做匀速运动,转了3圈回到原位置,运动过程中位移的最大值和路程的最大值分别是 A.2πR,2πRB.2R,2RC.2R,6πR D.2πR,2R答案:C一实心的长方体,三边长分别是a、b、c(a>b>c),如图所示.有一质点,从顶点A沿表面运动到长方体的对角B,求:(1质点的最短路程.(2质点的位移大小.课堂练习四、直线运动的位置和位移物体由初位置1位置运动到末位置2,则位移为:说明:
1、△的正负号表示位移的方向2、当1=0时,则△=2,这里△就可以用表示。物体从A运动到B,初位置的坐标是A=3m,B=-2m,通过计算说明:位移的大小和方向ΔxOABΔ=B-A=-2m-3m=-5m1.关于时间间隔和时刻,下列说法正确的是多选A.物体在5s时指的是物体在5s末时,指的是时刻B.物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间间隔C.物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间间隔D.第4s末就是第5s初,指的是时刻变式训练ACD解析:选ACD5s时指的是5s末这一时刻,5s内指的是前5s这一段时间间隔.第5s内指的是4s末到5s末这1s的时间间隔,前1s末和后1s初是同一时刻,故第4s末和第5s初是同一时刻,故正确选项为A、C、D如图1-2-8所示,某人沿半径R=50m的圆形跑道跑步,从A点出发逆时针跑过3/4圆周到达B点,试求由A到B的过程中,此人跑步的路程和位移.例2图1-2-82.关于位移和路程,下列说法中正确的是多选A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的B.质点沿不同的路径由A到B,其路程可能不同而位移相同C.质点通过一段路程,其位移可能是0D.质点运动的位移大小可能大于路程变式训练BC解析:选BC沿直线运动的物体,若没有往复运动,也只能说位移的大小等于路程,不能说位移等于路程,因为路程是标量,位移是矢量.若有往复运动时,其大小也不相等.在有往复的直线运动和曲线运动中,位移的大小是小于路程的,位移只取决于始、末位置,与路径无关,而路程是与路径有关的.10分一汽艇在广阔的湖面上先向东行驶了6m,接着向南行驶了8m那么汽艇全过程的位移大小是多少?方向如何?位移和时间的关系1、匀速直线运动:例:一辆汽车在高速路上匀速行驶,情况如图03060S/mt/s012903120415052、匀速直线运动位移—时间关系03060S/mt/s01290312041505306012903120415050S/mt/s0时刻,质点在S0=10m处,开始沿正方向做匀速直线运动。t/sS/mO10根据S—t图象描述质点的运动情况:S/mO102030402S末,质点从0位置开始沿正方向做匀速直线运动。t/sS/mO2根据S—t图象描述质点的运动情况:根据S—t图象描述质点的运动情况:0时刻质点在S=100m处开始做反方向匀速直线运动,8s末到0位置。t/sS/mO1008S/mO
100根据S—t图象描述质点的运动情况:0时刻质点在S=100m处开始做反方向匀速直线运动,8s末回到0位置。然后继续沿原来方向做匀速直线运动。t/sS/mO1004812-50S/mO100-50根据S—t图象描述质点的运动情况:质点在S=S0处静止。t/sS/mO60-40123S/mO60-40根据S—t图象描述质点的运动情况:t/sS/mO1235S/mO5-5根据S—-t图象,A、B两物体运动情况有什么不同?t/sS/mABs1s2t0αβ结论:s-t图象中,直线的倾斜程度反映了物体运动的快慢,直线越倾斜,物体运动越快。思考:斜率的求法xTt=V=xta---------------------------------x1------------------------------x2||t1x||||||t2匀速直线运动的位移图象是一条直线如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示三个物体的位移图象,它们是匀速直线运动吗?它们有什么区别?t/sⅠⅡⅢx/m0ts00如图所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的s—t图象。则甲物体的速度为________,乙物体的速
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