2025版新教材高中物理第1章第2节时间位移学案新人教版必修第一册

PAGE5-第2节时间位移1．时刻和时间间隔：二者既有联系又有区分，在表示时间的数轴上，时刻用eq\o(□,\s\up4(01))点表示，时间间隔用eq\o(□,\s\up4(02))线段表示。2．位置和位移(1)坐标系：为了eq\o(□,\s\up4(01))定量地描述物体的位置，须要在参考系上建立适当的eq\o(□,\s\up4(02))坐标系。坐标系的三要素：一要确定eq\o(□,\s\up4(03))原点，二要规定坐标轴的eq\o(□,\s\up4(04))正方向，三要选择合适的eq\o(□,\s\up4(05))单位长度。在坐标系中，坐标表示质点的eq\o(□,\s\up4(06))位置。一般物体做eq\o(□,\s\up4(07))直线运动时，要建立一维坐标系；物体在某一平面内做曲线运动时，需建立eq\o(□,\s\up4(08))平面直角坐标系。(2)路程与位移：路程是物体运动轨迹的eq\o(□,\s\up4(09))长度；位移是从物体运动的eq\o(□,\s\up4(10))初位置指向eq\o(□,\s\up4(11))末位置的eq\o(□,\s\up4(12))有向线段。(3)矢量和标量①矢量的特点：既有eq\o(□,\s\up4(13))大小，又有eq\o(□,\s\up4(14))方向，例如：位移。②标量的特点：只有eq\o(□,\s\up4(15))大小，没有eq\o(□,\s\up4(16))方向，例如：时间、路程、质量、温度等。3．直线运动的位移做直线运动的物体，它的初位置为x1，末位置为x2，则物体的位移是eq\o(□,\s\up4(01))由x1指向x2的有向线段，其大小等于末位置与初位置坐标之差Δx＝eq\o(□,\s\up4(02))x2－x1。若其值为正，则位移的方向指向x轴的eq\o(□,\s\up4(03))正方向；若其值为负，则位移的方向指向x轴的eq\o(□,\s\up4(04))负方向。4．位移—时间图像：物体在每一时刻的eq\o(□,\s\up4(01))位置或每一eq\o(□,\s\up4(02))时间间隔的位移可以用图像直观地表示。在直角坐标系中选时刻t为eq\o(□,\s\up4(03))横轴，选位置x为eq\o(□,\s\up4(04))纵轴，其上的图线就是位置—时间图像。若将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小eq\o(□,\s\up4(05))相等，位置—时间图像就成为eq\o(□,\s\up4(06))位移—时间图像，又称x­t图像。5．位移和时间的测量(1)电磁打点计时器是一种运用eq\o(□,\s\up4(01))交变电源的eq\o(□,\s\up4(02))计时仪器，工作电压为eq\o(□,\s\up4(03))4～6_V，当电源频率是50Hz时，每隔eq\o(□,\s\up4(04))0.02_s打一次点。运用电磁打点计时器时，纸带应穿过eq\o(□,\s\up4(05))限位孔，复写纸要放在纸带eq\o(□,\s\up4(06))上面。打点时应先eq\o(□,\s\up4(07))接通电源，稳定后，再让纸带运动。(2)电火花打点计时器是利用eq\o(□,\s\up4(08))电火花和墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的eq\o(□,\s\up4(09))计时仪器，工作电压是220V。运用时，墨粉盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔。当电源频率是50Hz时，它也是每隔eq\o(□,\s\up4(10))0.02_s打一次点。这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较小，试验误差也就比较小。典型考点一时刻和时间间隔1．下列计时数据指时间间隔的是()A．北京时间8月6日07：00巴西里约奥运会正式开幕B．2024年法国欧洲杯决赛于北京时间7月11日03：00开赛C．国际田径室内赛纽约站男子60米竞赛中，中国短跑名将苏炳添以6秒62夺得银牌D．据新华社消息，6月12日23时30分，我国在西昌卫星放射中心用长征三号丙运载火箭，胜利放射了其次十三颗北斗导航卫星答案C解析07：00正式开幕、03：00开赛和23时30分是指时刻，6秒62是指时间间隔，故C正确。2．(多选)下列说法正确的是()A．物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻B．物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间C．物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间D．第4秒末就是第5秒初，指的是时刻答案ACD解析物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻，故A正确；物体在5秒内指的是在零时刻到5秒末这5秒的时间，故B错误；物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间，故C正确；第4秒末就是第5秒初，指的是时刻，故D正确。典型考点二位置和位移3．关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是()A．位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B．路程是标量，即位移的大小C．质点沿同一方向做直线运动，通过的路程等于位移D．物体通过的路程不相等时，位移可能相同答案D解析位移既有大小又有方向，为矢量，位移的方向是从初始位置指向末位置，不肯定是质点运动的方向，A错误；路程只有大小没有方向，为标量，表示轨迹的实际长度，不肯定等于位移的大小，只有质点做单向直线运动时，路程才等于位移的大小，由于路程只有大小没有方向，只能说路程等于位移的大小，不能说路程等于位移，B、C错误；从北京到上海，乘坐火车和飞机两种方式的路程不同，但是位移相同，D正确。4．一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/s012345x/m05－4－1－71请在图中的x轴上标出质点在各个时刻的位置。答案质点在各个时刻的位置分别为解析依据质点在各个时刻对应的坐标位置标在坐标轴上，留意正负表示方向。典型考点三直线运动的位移5．(多选)一物体做直线运动，在图中所示的坐标轴上O、x1、x2、…、xn－1、xn分别为物体在起先和第1s末、第2s末、…、第(n－1)s末、第ns末的位置，则下述说法中正确的是()A．Ox2为第2s内的位移，方向由O指向x2B．Oxn－1为(n－1)s内的位移，方向由O指向xn－1C．x2xn为前2ns内的位移，方向由x2指向xnD．xn－1xn为第ns内的位移，方向由xn－1指向xn答案BD解析题中O、x1、x2、…、xn－1、xn分别为不同位置，分别与各个时刻对应，而题中选项所列位移均与时间对应，其中Ox2为前2s内的位移，Oxn－1为(n－1)s内的位移，x2xn为从第2s末到第ns末的位移，xn－1xn为第ns内的位移，方向均由初位置指向末位置，故B、D正确，A、C错误。典型考点四位移—时间图像6．已知一汽车在平直马路上运动，计时起先汽车的位置记为0，则它的位移—时间图像如图甲所示。(1)依据图像在图乙所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置；(2)求出下列各段时间内汽车的路程和位移大小：①第1h内；②前6h内；③前8h内。答案(1)如图所示(2)①第1h内路程为40km，位移大小为40km；②前6h内路程为100km，位移大小为100km；③前8h内路程为200km，位移大小为0。解析(1)由于位移—时间图像表示汽车的位移随时间的改变，图像上的随意一点的纵坐标大小表示该时刻汽车的位置与初始位置的距离，故转化为一维坐标系可得：(2)在直线运动中，x­t图像的纵坐标的改变量大小等于位移大小，路程等于各段位移大小之和。则由图甲知：①第1h内路程为：s1＝40km－0＝40km，位移大小为：x1＝40km－0＝40km；②前6h内路程为：s2＝100km－0＝100km，位移大小为：x2＝100km－0＝100km；③前8h内路程为：s3＝100km＋100km＝200km，位移大小为：x3＝0－0＝0。典型考点五位移和时间的测量7．打点计时器是运用________(填“沟通”或“直流”)电源的计时仪器。依据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上干脆得到的物理量有________。