(必修1)第一章 运动的描述
1.2 时间和位移
学习物理时经常会遇到生活用语和专业术语的区别。
例如:
一位同学问:什么“时间”下课?
另一位同学说:8 时45 分下课。
又问:一节课多长“时间”?
答:45 分钟。
思考:
1.第一问中的“时间”实际是“时刻”还是“时间间隔”?
2.第二问中的“时间”是“时刻”还是“时间间隔”?
一、时刻和时间间隔
2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间的数轴上用线段来表示。
1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间的数轴上,用点来表示。
t / h
8
9
10
上课
上课
下课
下课
45 min
45 min
10 min
注意:物理学中的“时间” 指“时间间隔” 。
3.国际单位:秒(s)
物理中经常出现的说法:
①第2秒初、第3秒末、开始运动时……
②第2秒内、前3秒中、开始运动至静止时……
它们是表示时间还是时刻?
在时间轴上标出下列时间和时刻:
第3秒、前3秒、第3秒初、第2秒末、第3秒末
t / s
0
1
2
3
4
5
前3秒
第3秒
第3秒末
第3秒初
第2秒末
计时起点
例1.学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫孩和黑柱发表了如下一些说法,正确的是 ( )
A. 蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻
B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间
C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟
D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间
A
我在哪里?
我要去哪里?
选哪条路线最佳?
1.从重庆到北京有几种方式?
(1)坐飞机
(2)坐火车
(3)先乘船,再坐火车
2.这几种方式的路程相同吗?用路程能反映共同特点吗?能说明运动方向吗?
回答下列问题:
二、位移和路程
2.位移
⑴物理意义:是用来表示物体(质点)的位置变化的物理量。
⑵定义:由质点的初位置指向末位置的有向线段。符号x
⑶大小:有向线段的长度。
⑷方向:由初位置指向末位置。
⑸单位:米(m)
1.路程:是物体运动轨迹的长度(实际走的线路)。符号s
⑴如何在坐标系中表示位移?
x
y
A
B
o
这样?
这样?
还是这样?
⑵位移的大小有没有等于路程的时候?
小明沿马路跑步去学校
只有在单向的直线运动中,
位移的大小才等于路程。
例2. 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
C
1. 下列那些情况下指的是位移 ( )
A. 机动车里程表上所显示的千米数
B. 标准田经场跑道的周长是400米
C. 乘火车或飞机有上海到北京的直线距离约为1080千米
D. 计量跳远运动员的比赛成绩
CD
2. 如图所示的圆形操场,半径为 R,一学生从 A 点出发则学生运动 1/4 圈、1/2 圈、1 圈、2 圈的位移分别是多少?
A
R
?
1.矢量:既有大小,又有方向的量
如:位移、力等
2.标量:只有大小,无方向
如:路程、时间、质量、体积等
三、矢量与标量
说明:在没有特殊说明的情况下,求矢量,则必须说明其大小和方向。
位 移
路 程
方 向
大 小
运算法则
是矢量
需考虑方向
是标量
不需考虑方向
位移的大小与路径无关;
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
平行四边形法则
算术加法
例3. 一位同学从操场中心 A 出发,向北走了40 米,到达 C 点。然后又向东走了30 米,到达 B 点。用有向线段表示他第一次的位移、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他位置变化的最后结果的位移)。
A
C
B
北
东
(1)该同学走过的总路程是多少?
70米
(2)计算总路程与计算总位移的方法一样吗?
四、直线运动的位置和位移
物体在 t1 时刻处于“位置”x1,在 t2 时刻处于“位置” x2,那么 x2 -x1 就是物体的“位移”记为
Δx
x1
x2
x
O
Δx = x2 -x1
例 4. 物体从 A 运动到 B,初位置的坐标是 xA= 3 m , xB = ─2 m,它的坐标变化量 Δx 是多少?
Δx
x
O
A
B
坐标变化量 Δx= xB- xA=─2 m-3 m= ─ 5 m
位移的大小为 5 m
位移的方向为沿轴的负方向
例 5.判断下列说法是否正确:
⑴位移-10m比5m小( )
⑵温度-10摄氏度比5摄氏度低( )
注意:矢量的负号表示方向,数字表示大小。