2019版新教材高中物理 第1章 第2節(jié) 時(shí)間 位移學(xué)案 新人教版必修第一冊(cè)

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1、第2節(jié)　時(shí)間　位移 1．時(shí)刻和時(shí)間間隔：二者既有聯(lián)系又有區(qū)別，在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間間隔用線(xiàn)段表示。 2．位置和位移 (1)坐標(biāo)系：為了定量地描述物體的位置，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。坐標(biāo)系的三要素：一要確定原點(diǎn)，二要規(guī)定坐標(biāo)軸的正方向，三要選擇合適的單位長(zhǎng)度。在坐標(biāo)系中，坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的位置。一般物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，要建立一維坐標(biāo)系；物體在某一平面內(nèi)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需建立平面直角坐標(biāo)系。 (2)路程與位移：路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度；位移是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指向末位置的有向線(xiàn)段。 (3)矢量和標(biāo)量 ①矢量的特點(diǎn)：既有大小，又有方向，例如：位移。 ②標(biāo)量的特點(diǎn)：

2、只有大小，沒(méi)有方向，例如：時(shí)間、路程、質(zhì)量、溫度等。 3．直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移 做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，它的初位置為x1，末位置為x2，則物體的位移是由x1指向x2的有向線(xiàn)段，其大小等于末位置與初位置坐標(biāo)之差Δx＝x2－x1。若其值為正，則位移的方向指向x軸的正方向；若其值為負(fù)，則位移的方向指向x軸的負(fù)方向。 4．位移—時(shí)間圖像：物體在每一時(shí)刻的位置或每一時(shí)間間隔的位移可以用圖像直觀地表示。在直角坐標(biāo)系中選時(shí)刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線(xiàn)就是位置—時(shí)間圖像。若將物體運(yùn)動(dòng)的初始位置選作位置坐標(biāo)原點(diǎn)O，則位置與位移大小相等，位置—時(shí)間圖像就成為位移—時(shí)間圖像，又稱(chēng)x-t圖像。 5．位移和時(shí)間的

3、測(cè)量 (1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交變電源的計(jì)時(shí)儀器，工作電壓為4～6_V，當(dāng)電源頻率是50 Hz時(shí)，每隔0.02_s打一次點(diǎn)。使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶應(yīng)穿過(guò)限位孔，復(fù)寫(xiě)紙要放在紙帶上面。打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先接通電源，穩(wěn)定后，再讓紙帶運(yùn)動(dòng)。 (2)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用電火花和墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器，工作電壓是220 V。使用時(shí)，墨粉盤(pán)套在紙盤(pán)軸上，把紙帶穿過(guò)限位孔。當(dāng)電源頻率是50 Hz時(shí)，它也是每隔0.02_s打一次點(diǎn)。這種計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)受到的阻力比較小，實(shí)驗(yàn)誤差也就比較小。 典型考點(diǎn)一　　　時(shí)刻和時(shí)間間隔 1．下列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間間隔的是(　　) A．北

4、京時(shí)間8月6日07：00巴西里約奧運(yùn)會(huì)正式開(kāi)幕 B．2016年法國(guó)歐洲杯決賽于北京時(shí)間7月11日03：00開(kāi)賽 C．國(guó)際田徑室內(nèi)賽紐約站男子60米比賽中，中國(guó)短跑名將蘇炳添以6秒62奪得銀牌 D．據(jù)新華社消息，6月12日23時(shí)30分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星 答案　C 解析　07：00正式開(kāi)幕、03：00開(kāi)賽和23時(shí)30分是指時(shí)刻，6秒62是指時(shí)間間隔，故C正確。 2．(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．物體在5秒時(shí)指的是物體在5秒末時(shí)，指的是時(shí)刻 B．物體在5秒內(nèi)指的是在4秒末到5秒末這1秒的時(shí)間 C．物體在第5秒內(nèi)指的

5、是在4秒末到5秒末這1秒的時(shí)間 D．第4秒末就是第5秒初，指的是時(shí)刻 答案　ACD 解析　物體在5秒時(shí)指的是物體在5秒末時(shí)，指的是時(shí)刻，故A正確；物體在5秒內(nèi)指的是在零時(shí)刻到5秒末這5秒的時(shí)間，故B錯(cuò)誤；物體在第5秒內(nèi)指的是在4秒末到5秒末這1秒的時(shí)間，故C正確；第4秒末就是第5秒初，指的是時(shí)刻，故D正確。 典型考點(diǎn)二　　　位置和位移 3．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．位移是矢量，位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向 B．路程是標(biāo)量，即位移的大小 C．質(zhì)點(diǎn)沿同一方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的路程等于位移 D．物體通過(guò)的路程不相等時(shí)，位移可能相同 答案　D 解析　位移

6、既有大小又有方向，為矢量，位移的方向是從初始位置指向末位置，不一定是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向，A錯(cuò)誤；路程只有大小沒(méi)有方向，為標(biāo)量，表示軌跡的實(shí)際長(zhǎng)度，不一定等于位移的大小，只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程才等于位移的大小，由于路程只有大小沒(méi)有方向，只能說(shuō)路程等于位移的大小，不能說(shuō)路程等于位移，B、C錯(cuò)誤；從北京到上海，乘坐火車(chē)和飛機(jī)兩種方式的路程不同，但是位移相同，D正確。 4．一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如下表： t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 5 －4 －1 －7 1 請(qǐng)?jiān)趫D中的x軸上標(biāo)出質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的位置。 答案　質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻

7、的位置分別為 解析　根據(jù)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)位置標(biāo)在坐標(biāo)軸上，注意正負(fù)表示方向。 典型考點(diǎn)三　　　直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移 5．(多選)一物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在圖中所示的坐標(biāo)軸上O、x1、x2、…、xn－1、xn分別為物體在開(kāi)始和第1 s末、第2 s末、…、第(n－1) s末、第n s末的位置，則下述說(shuō)法中正確的是(　　) A．Ox2為第2 s內(nèi)的位移，方向由O指向x2 B．Oxn－1為(n－1) s內(nèi)的位移，方向由O指向xn－1 C．x2xn為前2n s內(nèi)的位移，方向由x2指向xn D．xn－1xn為第n s內(nèi)的位移，方向由xn－1指向xn 答案　BD 解析　題中O、x1、x

8、2、…、xn－1、xn分別為不同位置，分別與各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)，而題中選項(xiàng)所列位移均與時(shí)間對(duì)應(yīng)，其中Ox2為前2 s內(nèi)的位移，Oxn－1為(n－1) s內(nèi)的位移，x2xn為從第2 s末到第n s末的位移，xn－1xn為第n s內(nèi)的位移，方向均由初位置指向末位置，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。 典型考點(diǎn)四　　　位移—時(shí)間圖像 6．已知一汽車(chē)在平直公路上運(yùn)動(dòng)，計(jì)時(shí)開(kāi)始汽車(chē)的位置記為0，則它的位移—時(shí)間圖像如圖甲所示。 (1)根據(jù)圖像在圖乙所示的位置坐標(biāo)軸上標(biāo)出A、B、C、D、E各點(diǎn)代表的汽車(chē)的位置； (2)求出下列各段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的路程和位移大小： ①第1 h內(nèi)；②前6 h內(nèi)；③前8 h內(nèi)。

9、答案　(1)如圖所示 (2)①第1 h內(nèi)路程為40 km，位移大小為40 km； ②前6 h內(nèi)路程為100 km，位移大小為100 km； ③前8 h內(nèi)路程為200 km，位移大小為0。 解析　(1)由于位移—時(shí)間圖像表示汽車(chē)的位移隨時(shí)間的變化，圖像上的任意一點(diǎn)的縱坐標(biāo)大小表示該時(shí)刻汽車(chē)的位置與初始位置的距離，故轉(zhuǎn)化為一維坐標(biāo)系可得： (2)在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，x-t圖像的縱坐標(biāo)的變化量大小等于位移大小，路程等于各段位移大小之和。則由圖甲知： ①第1 h內(nèi)路程為：s1＝40 km－0＝40 km，位移大小為：x1＝40 km－0＝40 km； ②前6 h內(nèi)路程為：s2＝100

10、km－0＝100 km，位移大小為：x2＝100 km－0＝100 km； ③前8 h內(nèi)路程為：s3＝100 km＋100 km＝200 km，位移大小為：x3＝0－0＝0。 典型考點(diǎn)五　　　位移和時(shí)間的測(cè)量 7．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用________(填“交流”或“直流”)電源的計(jì)時(shí)儀器。根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量有________。 A．時(shí)間間隔 B．物體在某段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移 C．物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻 答案　交流　AB 解析　電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器。根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理可知，每隔一定時(shí)間打一次點(diǎn)，因此從紙帶上直接通過(guò)兩點(diǎn)間的間隔數(shù)即可得到時(shí)間間隔，同時(shí)通過(guò)測(cè)量點(diǎn)之間的距離，可以明確某段時(shí)間內(nèi)的位移，而物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻不能從紙帶上直接得到，故A、B正確，C錯(cuò)誤。 - 5 -