新教材人教版物理第一章 第2节 时间 位移 学案含答案.docx
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新教材人教版物理第一章第2节时间位移学案含答案
新高考教学设计
物理必修1同步学案
第1章运动的描述
第2节时间位移
学习目标
基本目标
1.理解时刻、时间间隔的概念及区别与联系；
2.理解位移、路程的概念及区别与联系；
3.理解矢量、标量的概念及区别；
4.知道位移在一维坐标系中的表示方法；
5.知道位移—时间图像的物理意义；
6.知道学校实验室用打点计时器测量时间和位移；
7.练习使用打点计时器。
学习重难点
1.正确辨别时刻、时间间隔。
2.区分位移、路程并学会相关计算。
3.知道所学物理量矢量和标量的分类；
4.学会位移在一维坐标系中的表示方法；
5.理解位移—时间图像的物理意义；
6.学会使用打点计时器。
自主学习
一、时刻和时间间隔
1.时刻：
指.在时间轴上用表示.
2.时间间隔：
指某两个时刻之间的.在时间轴上，用表示.
二、路程和位移
1.路程：
物体运动.
2.位移
（1）物理意义：
表示物体（质点）的物理量.
（2）定义：
从位置到位置的一条有向线段.
三、矢量和标量
1.矢量：
既有又有的物理量，例如：
位移等.
2.标量：
只有没有的物理量，例如：
、温度、质量、路程等.
3.运算法则：
两个标量的加减遵从的法则，矢量相加的法则与此（填“相同”或“不同”）.
四、直线运动的位置和位移
研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴.
1.物体的初、末位置：
可用位置坐标x1、x2表示.
2.物体的位移等于两个位置的坐标变化，即：
Δx＝.
5、位移—时间图像
物体在每一时刻的或每一时间间隔的可以用图像直观的表示。
如图，在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x轴，其上一点就是位置—时间图像，通过它能直观地看出物体在任意时刻的。
如果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，位置—时间图像就成为位移—时间图像，又称为x-t图像。
从x-t图像图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
6、位移和时间的测量
学校实验室常用来记录时间和位移。
1.电磁打点计时器
电磁打点计时器是一种使用的计时仪器，工作电压为，能够按照
连续打点。
当电源频率为50Hz时，每隔打一次点。
2.电火花打点计时器
计时原理与电磁打点计时器相同，在纸带上打点的不是和，而是和。
课堂梳理
一、时刻与时间间隔的比较
时刻
时间间隔
在时间轴
上的表示
用点表示
用线段表示
描述关键词
“初”“末”“时”，如“第1s末”，“第2s初”，“3s时”
如“第2s内”，“前3s内”
联系
两个时刻的间隔为一段时间间隔，时间间隔能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片
【例1】下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是（ ）
A.第4s末到第5s初经历了1s的时间间隔
B.“早上第一节课8∶00上课”，其中8∶00指的是时间间隔
C.物体第3s末的位置坐标是（2m,3m），其中第3s末指的是时刻
D.物体第3s内运动了4m，其中第3s内指的是时刻
二、路程和位移 矢量和标量
1.位移和路程的区别
（1）位移由物体的初、末位置决定，与路径无关，不管经历什么路径，只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物体的运动轨迹决定，与路径有关.
（2）路程是标量，无方向，其大小计算遵循算术运算法则（可以直接相加减）；位移是矢量，有方向，其大小计算不能直接相加减（其运算方法第三章将学到）.
（3）位移的大小不一定等于路程.只有在单向直线运动中，位移的大小等于路程.
2.矢量和标量及其区别
（1）矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向.
（2）矢量的表示方法：
矢量可以用一根带箭头的线段（有向线段）表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向.
（3）运算方法的比较
①标量运算遵循算术运算法则.
②矢量运算的方法第三章会学到，但同一直线上的矢量，用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法.
【例2】一个人晨练，按如图4所示，走半径为R的中国古代的八卦图运动，中央的S部分是两个直径为R的半圆.他从A点出发沿曲线ABCOADC行进.求：
（1）他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向.
（2）他从A点第一次走到D点时的位移和路程.
图4
【例3】（多选）下列关于矢量（位移）和标量（温度）的说法正确的是（ ）
A.两个运动的物体位移大小均为20m，这两个位移一定相同
B.做直线运动的两个物体的位移x甲＝1m，x乙＝－3m，则x甲＜x乙
C.温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向
D.温度计读数时正的温度一定大于负的温度，正、负不能代表方向
三、直线运动中位置和位移的表示
1.位置在直线坐标系中的表示
直线坐标系中位置用一个点的坐标表示；坐标值的正负表示物体所在位置在坐标原点的正方向上还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离.
2.位移在直线坐标系中的表示
用两个坐标的差值即Δx＝x2－x1表示位移.Δx的数值表示位移大小，Δx为正，表示位移方向与正方向相同；Δx为负，表示位移方向与正方向相反.
3.在直线坐标系中，选择不同的坐标原点，各点的位置坐标不同，但两点间位移相同，即位移与坐标系无关.
【例4】如图5所示，一小球从A点竖直向上抛出，到达最高点B后，返回落至水平地面C处，AB、AC间距离如图所示.
（1）若以A点为坐标原点，竖直向上为正方向，A、B、C三点位置坐标分别为xA＝_______m，xB＝_______m，xC＝_______m.AB间位移ΔxAB＝_______m，BC间位移ΔxBC＝_______m，ΔxAB________（填“>”“<”或“＝”）ΔxBC.
（2）若选地面C为坐标原点，竖直向上为正方向，则A、B、C三点的位置坐标分别为xA′＝____m，xB′＝____m，xC′＝____m.
四、位移和时间的测量
打点计时器的原理及使用
电火花计时器
电磁打点计时器
结构图示
工作电压
220 V交流电
6 V以下交流电
打点方式
周期性产生电火花
振针周期性上、下振动
打点周期
0.02 s
0.02 s
记录信息
位置、时刻和位移、时间
【例5】（多选）如图所示是某物体在0～10s内的x－t图象，下列说法中正确的是（ ）
A．物体在第1s内的位移为4
m
B．物体在第5s内的位移为8m
C
．物体在前5s内的位移为8m
D．物体在后5s内的位移为16m
【例6】下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是（ ）
①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源 ②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样 ③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸 ④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉
A．①②B．③④
C．①③D．②④
课堂练习
1．下列关于时间和时刻的说法中，正确的是（ ）
A．一分钟可分成60个时刻
B．时间和时刻的区别在于长短不同，长的是时间，短的是时刻
C．2015年中央电视台春节联欢晚会于2月18日20时零5分现场直播，20时零5分指的是时间
D．火车站的屏幕上显示的是列车时刻表
2.为庆祝五四青年节，某校高一和高二学生组织了一场足球比赛，下列关于比赛的表述中涉及的计时数据指时间的是（ ）
A．比赛于2015年5月4日下午2点30分开始
B．开场20s时，红队率先进球
C．比赛第30min，蓝队换人
D．整场比赛共进行了90min
3.关于位移和路程，下列说法中正确的是（ ）
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，其位移是相同的
C．质点通过一段路程，其位移可能是零
D．质点运动的位移大小可能大于路程
4.北京时间8月20日，2014南京青奥会游泳比赛继续展开争夺．在女子200米自由泳决赛中，中国小将沈铎以1分56秒12的成绩夺得冠军，这也是她在本届青奥会上摘取的第四枚金牌．已知标准泳池长50m，则沈铎在200米自由泳中所通过的路程和位移是（将沈铎看成质点）（ ）
A．0m,200mB．200m,0m
C．200m,50mD．200m,200m
5.（多选）如图所示，某物体第一次沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，第二次沿直线由A经B到C.下列结论正确的是（ ）
A．两次物体的位移均等于4R，方向均向东
B．第一次物体的位移等于2πR，第二次物体的位移等于4R，方向均向东
C．两次物体的路程均等于4R，方向向东
D．第一次物体的路程等于2πR，第二次物体的路程等于4R
6.关于矢量和标量，下列说法中不正确的是（ ）
A．矢量是既有大小又有方向的物理量
B．标量只有大小没有方向
C．－10m的位移比5m的位移小
D．－10℃的温度比5℃的温度低
7.下列几组物理量中,全部为矢量的一组是（ ）
A. 时间、位移 B. 路程、时间
C. 速度、位移 D. 长度、路程
8.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Δx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Δx1＝－4m－5m＝－9m；从C运动到B，它的位移Δx2＝1m－（－4m）＝5m．下列说法中正确的是（ ）
A．从C到B的位移大于从A到C的位移，因为正数大于负数
B．从A到C的位移大于从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Δx＝Δx1＋Δx2
9.沿同一条直线运动的a、b两个质点，在0～t0时间内的x－t图象如图所示．根据图象，下列说法不正确的是（ ）
A．质点a做周期性往返运动
B.t′时刻，a、b的位移相同
C．在0～t′时间内，a的位移大于b的位移
D．在0～t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同
10.使用打点计时器时（ ）
A．应先接通电源，再使纸带运动
B．应先使纸带运动，再接通电源
C．在使纸带运动的同时接通电源
D．先使纸带运动或先接通电源都可以
11.关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是（ ）
A．打点计时器应接交流电源，交流频率通常为50Hz
B．如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08s
C．如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大
D．电磁打点计时器接在220V电源上，电火花打点计时器接在6V电源上
自主学习
一、时刻和时间间隔
1.时刻：
指某一瞬间或某一位置的时间点.在时间轴上用点表示.
2.时间间隔：
指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上，用线段表示.
二、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：
表示物体（质点）位置变化的物理量.
（2）定义：
从初位置到末位置的一条有向线段.
三、矢量和标量
1.矢量：
既有大小又有方向的物理量，例如：
位移等.
2.标量：
只有大小没有方向的物理量，例如：
时间、温度、质量、路程等.
3.运算法则：
两个标量的加减遵从算术加法的法则，矢量相加的法则与此不同（填“相同”或“不同”）.
四、直线运动的位置和位移
研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴.
3.物体的初、末位置：
可用位置坐标x1、x2表示.
4.物体的位移等于两个位置的坐标变化，即：
Δx＝x2-x1.
7、位移—时间图像
物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观的表示。
如图，在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x轴，其上一点就是位置—时间图像，通过它能直观地看出物体在任意时刻的位置。
如果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，又称为x-t图像。
从x-t图像图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
8、位移和时间的测量
学校实验室常用打点计时器来记录时间和位移。
4.电磁打点计时器
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4-6V，能够按照相同时间间隔连续打点。
当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点。
5.电火花打点计时器
计时原理与电磁打点计时器相同，在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。
【答案】
【例1】C
【例2】
（1）R，方向：
由A指向O；
（2）
，方向：
由A指向D；
【例3】D
【例4】
（1）05-35-8>;
（2）380
【例5】AC
【例6】A
课堂练习
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