课件62张PPT。第二节
时间 位移 关于时间的测量,生活中一般用各种钟表来计时,在运动场上常用秒表计时.在实验室里通常用秒表或打点计时器进行计时.【典例1】关于时刻和时间,下列说法正确的是
A.作息时间表上的数字均表示时间
B.1 min只能分成60个时刻
C.手表上指针指示的是时间
D.“宁停三分,不抢一秒”指的是时间
【解题指导】时间对应着某个事件所经历的某个过程或位置变化,时刻对应的是运动中的某个状态或位置.【标准解答】选D. 作息时间表上的数字表示的是起床、就餐、上下课的时刻,A错.1 min能分成无数多个时刻,B错.手表上指针指示的是时刻,C错.“宁停三分,不抢一秒”指的是时间,D对.【规律方法】怎么区分时间与时刻
首先,应明确时刻对应的是某个事件或运动的状态、位置,而时间对应的是事件或运动的过程或是位置变化.其次,应掌握一些表示时刻与时间的关键词:如数值后跟“初”、“末”、“时”应是时刻.如数值后跟“内”、“中”一般为时间.【变式训练】下列说法正确的是
( )
A.时刻表示时间较短,时间表示时间较长
B.作息时间表上的数字表示时间
C.第n s内就是(n-1) s末到n s末这一秒时间(n为任意正整数)
D.时刻就是一段极短的时间【解析】选C.时刻表示一时间点,时间即时间间隔,表示一时间段,再短的时间也为时间间隔,不表示时刻,A、D错;作息时间表上的数字指的是时刻,B错;第n s内就是(n-1)s末到n s末一秒的时间,如第3秒指2秒末到3秒末这1秒钟,C对. (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“+”、“-”表示,但位移的正、负不表示大小,仅表示方向.【典例2】如图所示,某人沿半径R=
50 m 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.
【解题指导】路程是运动轨迹的长度,位移为从起点A到终点B的有向线段,线段的长度为位移大小,方向由起点指向终点.【标准解答】此人运动的路程等于ACB所对应的弧长,
L= ×2πR= ×2×3.14×50 m=235.5 m
此人从A点运动到B点的位移大小等于由A指向B的有向线段
的长度,即s= =1.414×50 m=70.7 m,位移的方向由
A→B,与半径AO的夹角为45°.【规律方法】位移与路程的关系
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.两者的运算法则有很大不同.位移大小与路程可能相等.一般情况下,位移大小都要小于路程,只有当物体做单向直线运动时,位移大小与路程相等.【变式训练】如图所示,物体沿两个半径为R的圆弧由A到C(如实线所示),则它的位移和路程分别为( )A. ,A指向C;
B. ,A指向C;
C. ,A指向C;
D. ,C指向A;
【解析】选C.物体的位移大小为A、C间的距离,即s=
,位移方向由A指向C;物体的路程,
s路= ,故C正确,A、B、D错误. 【变式备选】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【解析】选C.选项A表述的因果关系没有意义,故A错.位移可以用从初位置指向末位置的有向线段来表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于或等于路程,故选项B错.位移和路程是两个不同的物理量,位移描述物体位置的变化,路程描述物体运动路径的长短,所以选项C正确.无论是位移还是路程都既可以描述直线运动,也可以描述曲线运动,故选项D错误.关于矢量和标量的理解
1.矢量的表示
(1)矢量的图示:用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向.
(2)在同一直线上的矢量,可先建立直线坐标系,可以在数值前面加上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.2.大小的比较
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,绝对值大的矢量就大.
如两位移s1=2 m,s2=-3 m,则两位移的大小关系为s1<s2,而对温度t1=2 ℃和t2=-3 ℃,则温度t1高于温度t2.
3.运算方法
标量的运算法则为算术法,矢量的运算法则为平行四边形法则.(第三章学习)【典例】(双选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中,正确的是
A.两运动物体的位移大小均为30 m,这两个位移不一定相同
B.做直线运动的两物体的位移s甲=3 m,s乙=-5 m,则s甲>
s乙
C.温度计读数有正有负,其正负号表示温度方向
D.温度计读数的正负号表示温度高低,不能说表示方向【解题指导】求解该题应注意以下两点:
(1)矢量既有大小,又有方向.其方向一般用正、负表示;
(2)标量只有大小没有方向.
【标准解答】选A、D. 两物体的位移大小虽然均为30 m,但由于不知其方向关系,两个位移不一定相同,A对.物体位移大小应比较其绝对值,B错.温度无方向,其正负表示温度的高低,不能说表示方向,C错,D对. 对位移和路程的关系认识不清
下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A.位移是矢量,方向与运动方向相同
B.路程是标量,等于位移的大小
C.路程越大,位移越大
D.位移大,路程不一定大【正确解答】位移是矢量,方向由初位置指向末位置,路程是标量,等于轨迹的长度,所以A、B错误.路程大,物体空间位置的变化不一定大,即位移不一定大,同理,位移大,说明物体空间位置变化大,但路径的长度不一定大,即路程不一定大,所以C错误,D正确.
正确答案:D 【易错分析】 1.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移
C.平均速度 D.瞬时速度
【解析】选A.时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数得出,故A正确.位移需通过测量纸带上所打点间的距离得出,故B错误.而平均速度和瞬时速度都是依据实验测量数据通过计算得出的,C、D错误.2.(双选)关于质点的位移和路程的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.质点沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小
D.物体通过的路程不等,位移可能相同【解析】选C、D.位移的方向是从起点指向终点,不一定与运动方向相同,A错.路程是标量,一般比位移的大小要大,B错.只有质点沿直线向某一方向运动时,通过的路程才等于位移的大小,C对.物体从某地到达另一地,可以沿不同路径到达,即经过的路程不同,但发生的位移相同,D对.3.如图所示,一物体沿3条不同的路径由A运动到B,则沿哪条路径运动时的位移较大( )
A.沿Ⅰ较大 B.沿Ⅱ较大
C.沿Ⅲ较大 D.一样大
【解析】选D.位移是指从初位置指向末位置的有向线段,与运动路径无关,物体沿3条不同的路径由A运动到B,初、末位置相同,位移相同,故D正确.4.下列描述中,所指的是时刻的是( )
A.学校每天上午8点整开始上课
B.学校每节课40 min
C.数学测验的时间是100 min
D.第5秒内
【解析】选A.上午8点整是每天上第一节课这一事件的开始时刻,A对;40 min、100 min是事件经过的两段时间,B、C错;第5秒内指第4秒末到第5秒末一秒的时间段,D错.5.气球升到离地面80 m高时,从气球上掉下一物体,物体又上升了10 m后才开始下落,规定向上方向为正方向.讨论并回答下列问题,体会位移的正负表示方向.
(1)物体从离开气球到落到地面的路程是多少米?
(2)物体从离开气球到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?【解析】(1)物体在整个运动过程中的路程s=10 m+90 m
=100 m
(2)物体从离开气球到落到地面时的位移s1=-80 m,方向竖直向下.
答案:(1)100 m (2)80 m 方向竖直向下一、选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分,每小题至少一个选项正确)
1.下列计时数据中指时刻的是( )
A.国家规定各类学校上一节课的标准时间为45分钟
B.广州亚运会闭幕式于2010年11月27日晚20时正式开始
C.人造卫星绕地球一圈的时间为110 min
D.由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车2 min【解析】选B.由于时刻是一瞬间,没有长短,时间是一个过程,有一定的长短,题中的45分钟、110 min、2 min都是某段时间;时刻是一瞬间,2010年11月27日晚20时是广州亚运会闭幕式这个事件开始的时刻,故B正确.2.(双选)使用打点计时器时应注意( )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先拉动纸带运动,再接通电源打点
C.使用打点计时器在拉动纸带时,拉动的方向与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作很短时间,打点之后要立即关闭电源【解析】选C、D.电磁打点计时器使用复写纸,电火花计时器不使用,故A错;实验时应当先接通电源,再拉动纸带,故B错;为减小摩擦,拉动纸带的方向应当与限位孔平行,故C正确;打点计时器不能长时间连续工作,故D正确.3.一小球在周长为2 m的圆形轨道上运动,从某点开始绕行一周又回到该点,则小球的
( )
A.位移大小是0,路程是2 m
B.位移大小和路程都是2 m
C.位移大小是2 m,路程是0
D.位移大小和路程都是0
【解析】选A.小球绕行一周后又回到出发点,位移为0,路程为圆的周长,即路程为2 m,A正确.4.某人从一点出发向西运动了60 m,接着又向南运动了
80 m,则在整个运动过程中,该人运动的( )
A.路程为100 m
B.位移大小为100 m
C.位移大小为140 m
D.位移方向向南
【解析】选B.此人的路程为60 m+80 m=140 m,位移大小为
,方向为西偏南53°,故B对,A、C、D
错.5.(双选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量Δs表示物体的位移.如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移Δs1=-4 m-5 m=-9 m;从C运动到B,它的位移为Δs2=1 m-(-4 m)=5 m.下列说法中正确的是( )
A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数
B.A到C的位移大于C到B的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体由A到B的位移Δs=Δs1+Δs2
【解析】选B、D.位移是矢量,“+”、“-”表示位移的方向,而不表示位移的大小,A到C的位移大于C到B的位移,A、C错误,B正确;A到B的位移Δs=1 m-5 m=-4 m,即Δs=Δs1+Δs2,故D正确.二、非选择题(本题包括3小题,共25分)
6.(7分)第十六届亚运会于2010年11月12日20时在广州开幕,共有45个国家和地区的
12 000多名运动员参加比赛,经过15天的激烈角逐,共决出42个竞赛项目的金牌.以上数据涉及时刻和时间的各有哪些?
【解析】2010年11月12日20时是广州亚运会开幕的时刻, 15天为广州亚运会从开幕到结束经过的时间.
答案:2010年11月12日20时为时刻,15天为时间7.(9分)在图中的时间轴上标出第2 s末、第 5 s 末、第2 s、第4 s,并说明它们表示的是时间还是时刻.
【解析】第2 s末和第5 s末在时间轴上为一点,表示时刻.第2 s在时间轴上为一段线段,是指第1 s末到第2 s 末之间的一段时间,即第二个1 s,表示时间.第4 s在时间轴上也为一段线段,是指第3 s末到第4 s末之间的一段时间,即第四个1 s,也表示时间.答案:
说明见解析 【方法技巧】位移与路程的确定
1.对于物体的位移,首先要明确研究物体的初、末位置,不必考虑中间过程,其大小为初、末位置间线段的长度,方向为由初位置指向末位置,注意求位移时,必须指明大小和方向.
2.对于物体的路程,应注意物体运动的每一个细节,它等于所经过的路径的总长度.
3.只要初、末位置确定,位移也就一定,而路程可以有无数个数值,二者的大小关系是:路程不会小于位移的大小,只有单向直线运动中路程与位移的大小才相等.Thank you!