1.2 时间 位移 学案（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2 时间 位移 学案（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 664.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-23 22:51:37 | ||
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文档简介
《运动的描述》
“时间 位移”章节考点归纳&典例示范
一、时刻和时间间隔
1．时刻：在表示时间的数轴上，用点来表示。
2．时间间隔：两个时刻之间的间隔，在表示时间的数轴上用线段来表示。
3．时间：有时指时刻，有时指时间间隔，要根据上下文认清它的含义。
4．时刻和时间间隔的联系：两个时刻之间的间隔即为时间间隔。
5．时刻和时间间隔的表示方法
(1)时刻：时刻在时间轴上，用一个点来表示，如第2 s末、第2 s初等，是状态量。如图所示。
(2)时间间隔：时间间隔指的是两时刻之间的间隔，在时间轴上用一段线段来表示，如2 s内、第2 s内等，是过程量。如图所示。
6．时刻和时间间隔的区别与联系
时间间隔和时刻的两种判断方法
(1)根据上下文判断：分析所给的说法，根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一事件或运动的状态，时间间隔对应的是事件或运动的过程。
(2)利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻和时间间隔表示出来，对应一个点的是时刻，对应一段线段的是时间间隔。
【注意】
生活中所谓的时间有双重含义，既有可能指时间，也可能指时刻，要注意体会、区分。如：“你什么时间到的”“什么时间吃饭”“什么时间开始上班”等所说的“时间”是指时刻。
【思考】
老张起床后外出进行晨练，在公园里碰见老朋友老李。“早来了，老李，练了多长时间了？”“十分钟左右吧，现在是什么时间？”老李说，“六点。”老张回答。对话中的两个“时间”各代表什么意思？
提示：第一个“时间”为时间间隔，第二个“时间”为时刻。
【典例示范】
关于下列甲、乙两图中计时数据的说法，正确的是( )
A．甲图中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时刻
B．乙图中的列车到点“16：30”是指时间间隔
C．乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔
D．甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔
[答案]C
下列关于时间间隔和时刻的说法中，正确的是( )
A．时间间隔和时刻的区别在于长短不同，长的是时间间隔，短的是时刻
B．3秒内和第3秒的时间间隔一样长
C．第3秒末和第4秒初是两个不同的时刻
D．第3秒内和第4秒内经历的时间间隔相等
[答案]D
二、位置和位移
1．路程和位移
(1)路程：物体运动轨迹的长度。
(2)位移
①物理意义：描述物体位置变化的物理量。
②定义：由初位置指向末位置的有向线段。
2．坐标系
(1)建立目的：定量地描述物体的位置。
(2)种类：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；若物体做直线运动，可以用一维坐标系来描述。
(3)建立方法：物体做直线运动时，通常选取这条直线为x轴，在x轴上任选一点作为原点，规定好坐标轴的正方向和单位长度，物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。
3．坐标系的种类和应用
(1)一维坐标系(直线坐标系)
描述物体在一条直线上的运动(如甲壳虫在直藤条上爬行)，即物体做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标xA＝3 m，若它运动到B点，则此时它的坐标xB＝－2 m(“－”号表示沿x轴负方向)。
(2)平面直角坐标系(二维坐标系)
描述物体在一平面内的运动(如湖面上小船的运动)，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置。如确定图甲中喷出的某滴水运动时的位置，可用如图乙所示平面直角坐标系描述，O是喷出点，它到达空间的位置A点可用坐标x1和y1表示。
4．位移和路程的区别和联系
【特别提示】
(1)如果某段时间内某物体通过的路程为零，则这段时间内物体静止；但如果位移为零，则在这段时间内物体不一定静止。
(2)位移可用“＋”“－”号表示，但位移的正、负不表示大小，仅表示方向。
(3)当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，但因位移有方向，是矢量，不能说位移就是路程。
【特别讲解-位移—时间图像】
在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x为纵轴，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，则位置与位移大小相等，位置—时间图像就成为位移—时间图像，又称x t图像。
(1)物理意义
描述物体运动的位移随时间变化的规律。
(2)坐标轴的含义
横轴表示时间，纵轴表示位移。由图像可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。
【思考】
为准确描述下列运动位置的改变，建立怎样的坐标系比较合适？
①某运动员正在百米赛道上自西向东全力奔跑。
②在纸箱上表面爬行的蚂蚁的位置。
提示：
①以起跑点为坐标原点，向东为坐标轴正方向，建立一维坐标系。
②以纸箱上表面的一个顶点为坐标原点，在纸箱上表面内与该顶点相邻的两条垂直边为x轴和y轴正方向，建立平面直角坐标系。如图所示。
直线运动的位移
建立一维坐标系(直线坐标系)，物体在直线坐标系中某点的坐标表示该点的位置。用x1表示初位置，x2表示末位置，用Δx表示位移，则Δx＝x2－x1。如图所示，一个物体沿直线从A点运动到B点，若A、B两点的位置坐标分别为xA和xB，图中的单位长度为1 m，则xA＝3 m，xB＝－2 m，物体的位移Δx＝xB－xA＝－5 m。在直线运动中，位移的方向可以用正、负号表示，正号表示位移与规定的正方向相同，负号表示相反。
6．矢量和标量
(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移。
(2)标量：只有大小没有方向的物理量，如温度、路程。
(3)矢量的表示方法
①用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向。
②表示同一直线上的矢量，可先沿矢量所在的直线建立直线坐标系，然后用正、负数来表示矢量，正、负号表示矢量的方向(正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则相反)，绝对值表示矢量的大小。
(4)大小比较
标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大，则该矢量大。
【特别提示】
(1)求某一矢量时，除求出其大小外，还要指出它的方向。
(2)矢量的正、负号仅仅表示方向，不表示矢量的大小。
【解题技巧】
1.平面内物体运动的路程和位移的求法
1明确题意，找出初、末位置，画出过程示意图。
2路程的计算：路程是物体运动轨迹的长度，总的路程等于物体在各个阶段运动的路程之和。
3位移的计算：位移只取决于初、末位置，与所经历的过程无关，位移大小为Δx＝x2－x1，方向由初位置指向末位置。若物体又回到了初位置，则对应的位移为零。
2.位移与路程的关系
1位移与路程永远不可能相同。因为位移是矢量，既有大小又有方向；而路程是标量，它只有大小没有方向。
2位移的大小与路程有可能相等。
【典例示范】
某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度到O点的距离为20 m，然后落回到抛出点下方25 m处的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(取竖直向上为正方向)( )
A．25 m、25 m B．65 m、25 m
C．25 m、25 m D．65 m、－25 m
[答案] D
如图，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是( )
A．4R,2πR B．4R向东，2πR向东
C．4πR向东，4R D．4R向东，2πR
[答案] D
3. (多选)如图为根据龟兔赛跑故事画出的位置—时间图像，下列说法正确的是( )
A．乌龟和兔子赛跑不是从同一地点出发的
B．乌龟和兔子赛跑不是同时出发的
C．乌龟中途落后，但最终比兔子先到达终点
D．在0～t1时间内，乌龟和兔子的位移不同，但曾经相遇过一次
[答案] BCD
4. 如图为某物体从初始位置开始，位置随时间的变化情况。请回答：
(1)物体在10 s时的位置坐标；
(2)从图像能看出位移有什么规律？
[答案] (1)60 m (2)相同时间内的位移相同
5. 清晨，一人在公园中进行锻炼，他按如图所示半径为R的中国古代八卦图路线行走。中央S形部分是两个半圆，若沿曲线ABCOADC行走，则当他到达D点时，他的路程和位移大小分别为________、________，位移的方向为________。
[答案] R 东南方向
五、位移和时间的测量
1．测量工具及用途
2．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，工作电压为4～6 V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点，其构造如图所示。当电源的频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一个点。如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小。
(2)电火花打点计时器：计时原理与电磁打点计时器相同，不过，在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。
(3)练习使用打点计时器
①将打点计时器固定好。
②安装纸带。
③启动电源，用手拉动纸带。关闭电源。
④取下纸带，从能够看清的某个点开始，将这个点作为起始点，往后数出若干个点，计算纸带从起始点到各个点的运动时间。
⑤用刻度尺测量出从起始点到各点的位移。
【典例示范】
判一判
(1)30 s由30个时刻组成。( )
(2)在时间轴上，时刻用线段表示，时间间隔用点表示。( )
(3)带正、负号的物理量不一定是矢量。( )
(4)路程和位移的单位相同，所以路程就是位移。( )
(5)质点沿单一方向的直线运动，通过的路程就等于位移的大小。( )
(6)质点通过一段位移后，它的路程可能为零。( )
(7)将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变。( )
(8)用手拉动纸带时，拉动的速度越大，纸带上打出的点越稀疏。( )
(9)位置—时间图像就是位移—时间图像。( )
(10)从位移—时间图像上可以知道物体在任意时间内位移的大小。( )
[答案](1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
(6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√
“时间 位移”章节考点归纳&典例示范
一、时刻和时间间隔
1．时刻：在表示时间的数轴上，用点来表示。
2．时间间隔：两个时刻之间的间隔，在表示时间的数轴上用线段来表示。
3．时间：有时指时刻，有时指时间间隔，要根据上下文认清它的含义。
4．时刻和时间间隔的联系：两个时刻之间的间隔即为时间间隔。
5．时刻和时间间隔的表示方法
(1)时刻：时刻在时间轴上，用一个点来表示，如第2 s末、第2 s初等，是状态量。如图所示。
(2)时间间隔：时间间隔指的是两时刻之间的间隔，在时间轴上用一段线段来表示，如2 s内、第2 s内等，是过程量。如图所示。
6．时刻和时间间隔的区别与联系
时间间隔和时刻的两种判断方法
(1)根据上下文判断：分析所给的说法，根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一事件或运动的状态，时间间隔对应的是事件或运动的过程。
(2)利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻和时间间隔表示出来，对应一个点的是时刻，对应一段线段的是时间间隔。
【注意】
生活中所谓的时间有双重含义，既有可能指时间，也可能指时刻，要注意体会、区分。如：“你什么时间到的”“什么时间吃饭”“什么时间开始上班”等所说的“时间”是指时刻。
【思考】
老张起床后外出进行晨练，在公园里碰见老朋友老李。“早来了，老李，练了多长时间了？”“十分钟左右吧，现在是什么时间？”老李说，“六点。”老张回答。对话中的两个“时间”各代表什么意思？
提示：第一个“时间”为时间间隔，第二个“时间”为时刻。
【典例示范】
关于下列甲、乙两图中计时数据的说法，正确的是( )
A．甲图中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时刻
B．乙图中的列车到点“16：30”是指时间间隔
C．乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔
D．甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔
[答案]C
下列关于时间间隔和时刻的说法中，正确的是( )
A．时间间隔和时刻的区别在于长短不同，长的是时间间隔，短的是时刻
B．3秒内和第3秒的时间间隔一样长
C．第3秒末和第4秒初是两个不同的时刻
D．第3秒内和第4秒内经历的时间间隔相等
[答案]D
二、位置和位移
1．路程和位移
(1)路程：物体运动轨迹的长度。
(2)位移
①物理意义：描述物体位置变化的物理量。
②定义：由初位置指向末位置的有向线段。
2．坐标系
(1)建立目的：定量地描述物体的位置。
(2)种类：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；若物体做直线运动，可以用一维坐标系来描述。
(3)建立方法：物体做直线运动时，通常选取这条直线为x轴，在x轴上任选一点作为原点，规定好坐标轴的正方向和单位长度，物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。
3．坐标系的种类和应用
(1)一维坐标系(直线坐标系)
描述物体在一条直线上的运动(如甲壳虫在直藤条上爬行)，即物体做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标xA＝3 m，若它运动到B点，则此时它的坐标xB＝－2 m(“－”号表示沿x轴负方向)。
(2)平面直角坐标系(二维坐标系)
描述物体在一平面内的运动(如湖面上小船的运动)，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置。如确定图甲中喷出的某滴水运动时的位置，可用如图乙所示平面直角坐标系描述，O是喷出点，它到达空间的位置A点可用坐标x1和y1表示。
4．位移和路程的区别和联系
【特别提示】
(1)如果某段时间内某物体通过的路程为零，则这段时间内物体静止；但如果位移为零，则在这段时间内物体不一定静止。
(2)位移可用“＋”“－”号表示，但位移的正、负不表示大小，仅表示方向。
(3)当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，但因位移有方向，是矢量，不能说位移就是路程。
【特别讲解-位移—时间图像】
在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x为纵轴，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，则位置与位移大小相等，位置—时间图像就成为位移—时间图像，又称x t图像。
(1)物理意义
描述物体运动的位移随时间变化的规律。
(2)坐标轴的含义
横轴表示时间，纵轴表示位移。由图像可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。
【思考】
为准确描述下列运动位置的改变，建立怎样的坐标系比较合适？
①某运动员正在百米赛道上自西向东全力奔跑。
②在纸箱上表面爬行的蚂蚁的位置。
提示：
①以起跑点为坐标原点，向东为坐标轴正方向，建立一维坐标系。
②以纸箱上表面的一个顶点为坐标原点，在纸箱上表面内与该顶点相邻的两条垂直边为x轴和y轴正方向，建立平面直角坐标系。如图所示。
直线运动的位移
建立一维坐标系(直线坐标系)，物体在直线坐标系中某点的坐标表示该点的位置。用x1表示初位置，x2表示末位置，用Δx表示位移，则Δx＝x2－x1。如图所示，一个物体沿直线从A点运动到B点，若A、B两点的位置坐标分别为xA和xB，图中的单位长度为1 m，则xA＝3 m，xB＝－2 m，物体的位移Δx＝xB－xA＝－5 m。在直线运动中，位移的方向可以用正、负号表示，正号表示位移与规定的正方向相同，负号表示相反。
6．矢量和标量
(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移。
(2)标量：只有大小没有方向的物理量，如温度、路程。
(3)矢量的表示方法
①用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向。
②表示同一直线上的矢量，可先沿矢量所在的直线建立直线坐标系，然后用正、负数来表示矢量，正、负号表示矢量的方向(正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则相反)，绝对值表示矢量的大小。
(4)大小比较
标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大，则该矢量大。
【特别提示】
(1)求某一矢量时，除求出其大小外，还要指出它的方向。
(2)矢量的正、负号仅仅表示方向，不表示矢量的大小。
【解题技巧】
1.平面内物体运动的路程和位移的求法
1明确题意，找出初、末位置，画出过程示意图。
2路程的计算：路程是物体运动轨迹的长度，总的路程等于物体在各个阶段运动的路程之和。
3位移的计算：位移只取决于初、末位置，与所经历的过程无关，位移大小为Δx＝x2－x1，方向由初位置指向末位置。若物体又回到了初位置，则对应的位移为零。
2.位移与路程的关系
1位移与路程永远不可能相同。因为位移是矢量，既有大小又有方向；而路程是标量，它只有大小没有方向。
2位移的大小与路程有可能相等。
【典例示范】
某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度到O点的距离为20 m，然后落回到抛出点下方25 m处的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(取竖直向上为正方向)( )
A．25 m、25 m B．65 m、25 m
C．25 m、25 m D．65 m、－25 m
[答案] D
如图，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是( )
A．4R,2πR B．4R向东，2πR向东
C．4πR向东，4R D．4R向东，2πR
[答案] D
3. (多选)如图为根据龟兔赛跑故事画出的位置—时间图像，下列说法正确的是( )
A．乌龟和兔子赛跑不是从同一地点出发的
B．乌龟和兔子赛跑不是同时出发的
C．乌龟中途落后，但最终比兔子先到达终点
D．在0～t1时间内，乌龟和兔子的位移不同，但曾经相遇过一次
[答案] BCD
4. 如图为某物体从初始位置开始，位置随时间的变化情况。请回答：
(1)物体在10 s时的位置坐标；
(2)从图像能看出位移有什么规律？
[答案] (1)60 m (2)相同时间内的位移相同
5. 清晨，一人在公园中进行锻炼，他按如图所示半径为R的中国古代八卦图路线行走。中央S形部分是两个半圆，若沿曲线ABCOADC行走，则当他到达D点时，他的路程和位移大小分别为________、________，位移的方向为________。
[答案] R 东南方向
五、位移和时间的测量
1．测量工具及用途
2．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，工作电压为4～6 V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点，其构造如图所示。当电源的频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一个点。如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小。
(2)电火花打点计时器：计时原理与电磁打点计时器相同，不过，在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。
(3)练习使用打点计时器
①将打点计时器固定好。
②安装纸带。
③启动电源，用手拉动纸带。关闭电源。
④取下纸带，从能够看清的某个点开始，将这个点作为起始点，往后数出若干个点，计算纸带从起始点到各个点的运动时间。
⑤用刻度尺测量出从起始点到各点的位移。
【典例示范】
判一判
(1)30 s由30个时刻组成。( )
(2)在时间轴上，时刻用线段表示，时间间隔用点表示。( )
(3)带正、负号的物理量不一定是矢量。( )
(4)路程和位移的单位相同，所以路程就是位移。( )
(5)质点沿单一方向的直线运动，通过的路程就等于位移的大小。( )
(6)质点通过一段位移后，它的路程可能为零。( )
(7)将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变。( )
(8)用手拉动纸带时，拉动的速度越大，纸带上打出的点越稀疏。( )
(9)位置—时间图像就是位移—时间图像。( )
(10)从位移—时间图像上可以知道物体在任意时间内位移的大小。( )
[答案](1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
(6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√