【《时间和位移》学案导学(新人教版必修).docVIP

1.2 时间和位移 学案 1．如果用一条数轴表示时间，则时刻t就是时间轴上的一个点 ，时间间隔Δt就是时间轴上的一段线段。但是在日常语言中，我们用语比较混淆，大都不加区别地说成时间。如“时间还早”里的时间，就是 ；说“一堂课时间有45分钟”，则是指 ；有时“时间”又是指与“空间”对偶的概念——无限的时间轴的整体。因此我们在看书时要结合上下文正确理解。单位：秒 （s），分钟（min），小时（h） 在学校实验室里常用 ，电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。 ?　　例1：下列说法中指的是时间的有 ，指的是时刻的有 。 ?　　A．第5秒内?B．第6秒初?C．前2秒内 ?D．3秒末?E．最后一秒内 ?F．第三个2秒?G．第五个1秒的时间中点。 ?　　 课堂训练：（1）关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ） A．物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是时刻 B．物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻 C．物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间 D．物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间 2．位移：从 到 的 ，叫做位移。它是表示 变动（变化）的物理量。位移既有 又有 ，它是一个 。矢量相加和标量相加遵从不同的法则（见后面“力的合成”）。 物体只有作 时，位移大小才等于路程，一般情况下位移大小不大于路程。 3．很多同学可能对物理学里引入“位移矢量”来研究运动觉得迷惑不解。当物体作曲线运动时，位移直线段与走过的“路径轨迹”完全不同，位移大小跟“路程”数值也大不相同，尤其是当物体走一封闭曲线如一圆周时，路程可以很大，而位移却总是为零，有人觉得很荒谬。其实这只是初学时的一种错觉，物理学家也是经过长期研究才克服“常识思维”的桎梏找到“位移”这个有效的物理量的。 确实，人走路的劳累程度、汽车耗油的多少是跟路程大小有关，但是只有位移才能仅由初、末位置唯一确定。而研究物体运动的目的就是找到“确定物体在任意时刻的位置”的方法。（注:无论物体是作直线运动还是曲线运动，一段“无限小”的运动，其位移与路径总是可以看成重合，而用“高等数学”工具来研究物理，都是从研究“无限小运动”着手，因此，位移也可以用来研究曲线运动。） 4．如果是直线运动，则位移Δx和初、末位置坐标x1 、x2的关系十分简单：Δx=x2 - x1。而且此式有着丰富的含义：Δx的数值表示位移的大小，Δx的正负表示位移的方向——正表示位移Δx的方向与x轴的正方向相同，负表示位移Δx的方向与x轴的正方向相反。 例2：中学的垒球场的内场是一个边长为16．77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒．一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒，他运动的路程是多大？位移是多大？位移的方向如何？ 例3 ：分清几个概念和说法。 以后，我们在研究运动时，常常会要求出“物体在1秒末、2秒末（或第1秒末、第2秒末）的速度及位置”，也会要求“物体在1秒内、2秒内（或第1秒内、第2秒内）的位移和平均速度”。请问： （1）其中哪个表示时刻、哪个表示时间间隔？ （2）“1秒内”和“第1秒内”的位移（以及平均速度）是同一概念吗？“2秒内”和“第2秒内”的位移（以及平均速度）是同一概念吗？ （3）“第2秒末的速度”与“第2秒内速度”相同吗？ 拓展 时间间隔Δt=t2- t1，如果初始时刻t1取为零时刻，则Δt = t2，也就是说在这种情况下时间间隔Δt就等于末时刻t2；反之，一般情况下时间间隔Δt不等于末时刻t2。 例2．如图所示，一辆汽车在马路上行驶，t=0时，汽车在十字路口中心的左侧20m处，过了2秒钟，汽车正好到达十字路口的中心，再过3秒钟，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处，如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向，试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表，并说出前2秒内、后3秒内汽车的位移分别为多少？这5秒内的位移又是多少？ 观测时刻 t=0时 过2秒钟 再过3秒钟 位置坐标 ? x1= ? x2= ? x3= ［能力训练］ 1．下列说法中，关于时间的是（ ），关于时刻的是（ ） A．学校上午8点开始上第一节课，到8点45分下课 B．小学每节课只有40分钟 C．我走不动了，休息一下吧 D．邢慧娜获得雅典奥运会女子10000m冠军，成绩是30分24秒36 ２．一列火车从上海开往北京，下列叙述中，指时间的是（ ） A．火车在早上6点10分从上海出发 B．列车共运行了12小时 C．列车在9点45分到达中途的南京站 D．列车