2025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)

PAGE5-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)分，在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻用eq\o(□,\s\up4(01))點(diǎn)表示，時(shí)間間隔用eq\o(□,\s\up4(02))線段表示。2．位置和位移(1)坐標(biāo)系：為了eq\o(□,\s\up4(01))定量地描述物體的位置，須要在參考系上建立適當(dāng)?shù)膃q\o(□,\s\up4(02))坐標(biāo)系。坐標(biāo)系的三要素：一要確定eq\o(□,\s\up4(03))原點(diǎn)，二要規(guī)定坐標(biāo)軸的eq\o(□,\s\up4(04))正方向，三要選擇合適的eq\o(□,\s\up4(05))單位長(zhǎng)度。在坐標(biāo)系中，坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的eq\o(□,\s\up4(06))位置。一般物體做eq\o(□,\s\up4(07))直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，要建立一維坐標(biāo)系；物體在某一平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，需建立eq\o(□,\s\up4(08))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eq\o(□,\s\up4(09))長(zhǎng)度；位移是從物體運(yùn)動(dòng)的eq\o(□,\s\up4(10))初位置指向eq\o(□,\s\up4(11))末位置的eq\o(□,\s\up4(12))有向線段。(3)矢量和標(biāo)量①矢量的特點(diǎn)：既有eq\o(□,\s\up4(13))大小，又有eq\o(□,\s\up4(14))方向，例如：位移。②標(biāo)量的特點(diǎn)：只有eq\o(□,\s\up4(15))大小，沒(méi)有eq\o(□,\s\up4(16))方向，例如：時(shí)間、路程、質(zhì)量、溫度等。3．直線運(yùn)動(dòng)的位移做直線運(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eq\o(□,\s\up4(01))由x1指向x2的有向線段，其大小等于末位置與初位置坐標(biāo)之差Δx＝eq\o(□,\s\up4(02))x2－x1。若其值為正，則位移的方向指向x軸的eq\o(□,\s\up4(03))正方向；若其值為負(fù)，則位移的方向指向x軸的eq\o(□,\s\up4(04))負(fù)方向。4．位移—時(shí)間圖像：物體在每一時(shí)刻的eq\o(□,\s\up4(01))位置或每一eq\o(□,\s\up4(02))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eq\o(□,\s\up4(03))橫軸，選位置x為eq\o(□,\s\up4(04))縱軸，其上的圖線就是位置—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eq\o(□,\s\up4(05))相等，位置—時(shí)間圖像就成為eq\o(□,\s\up4(06))位移—時(shí)間圖像，又稱(chēng)x-t圖像。5．位移和時(shí)間的測(cè)量(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種運(yùn)用eq\o(□,\s\up4(01))交變電源的eq\o(□,\s\up4(02))計(jì)時(shí)儀器，工作電壓為eq\o(□,\s\up4(03))4～6_V，當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，每隔eq\o(□,\s\up4(04))0.02_s打一次點(diǎn)。運(yùn)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶應(yīng)穿過(guò)eq\o(□,\s\up4(05))限位孔，復(fù)寫(xiě)紙要放在紙帶eq\o(□,\s\up4(06))上面。打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先eq\o(□,\s\up4(07))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eq\o(□,\s\up4(08))電火花和墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯示出點(diǎn)跡的eq\o(□,\s\up4(09))計(jì)時(shí)儀器，工作電壓是220V。運(yùn)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50Hz時(shí)，它也是每隔eq\o(□,\s\up4(10))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，試驗(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．2024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米競(jìng)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)星放射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，勝利放射了其次十三顆北斗導(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，不肯定是質(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，不肯定等于位移的大小，只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(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/s012345x/m05－4－1－71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)刻的位置分別為解析依據(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，留意正負(fù)表示方向。典型考點(diǎn)三直線運(yùn)動(dòng)的位移5．(多選)一物體做直線運(yùn)動(dòng)，在圖中所示的坐標(biāo)軸上O、x1、x2、…、xn－1、xn分別為物體在起先和第1s末、第2s末、…、第(n－1)s末、第ns末的位置，則下述說(shuō)法中正確的是()A．Ox2為第2s內(nèi)的位移，方向由O指向x2B．Oxn－1為(n－1)s內(nèi)的位移，方向由O指向xn－1C．x2xn為前2ns內(nèi)的位移，方向由x2指向xnD．xn－1xn為第ns內(nèi)的位移，方向由xn－1指向xn答案BD解析題中O、x1、x2、…、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2s內(nèi)的位移，Oxn－1為(n－1)s內(nèi)的位移，x2xn為從第2s末到第ns末的位移，xn－1xn為第ns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)在平直馬路上運(yùn)動(dòng)，計(jì)時(shí)起先汽車(chē)的位置記為0，則它的位移—時(shí)間圖像如圖甲所示。(1)依據(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?。孩俚?h內(nèi)；②前6h內(nèi)；③前8h內(nèi)。答案(1)如圖所示(2)①第1h內(nèi)路程為40km，位移大小為40km；②前6h內(nèi)路程為100km，位移大小為100km；③前8h內(nèi)路程為200km，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)間的改變，圖像上的隨意一點(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)在直線運(yùn)動(dòng)中，x-t圖像的縱坐標(biāo)的改變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1h內(nèi)路程為：s1＝40km－0＝40km，位移大小為：x1＝40km－0＝40km；②前6h內(nèi)路程為：s2＝100km－0＝100km，位移大小為：x2＝100km－0＝100km；③前8h內(nèi)路程為：s3＝100km＋100km＝200km，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)器是運(yùn)用________(填“溝通”或“直流”)電源的計(jì)時(shí)儀器。依據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上干脆得到的物理量有________。