时间 位移 知识点归纳 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
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1 运动的描述
1.2 时间位移
一时间
(1)时刻:指某个时间点。
例如:早上6点50分起床、中午。11点40分放学、新闻联播19点播放。
(2)时间:两个时刻之间的间隔。
例如:新闻联播是30分钟、郑州到上海高铁4个小时、一堂课45分钟。
(3)时间轴:
由于时间具有单向性,是不可逆的所以可以用一个时间轴来表示:
(a)时间轴的五要素:计时起点、正方向、单位间隔、物理量、单位。(b)时间的表示:
0~2s 2s的时间间隔“前2s3
0~5s 5s的时间间隔“前5s"
0~1s 1s 的时间间隔“第1s 内”
2~3s 1s 的时间间隔“第3秒内”
(c)时刻的表示:
时间轴上的“1s”表示:第2s初或者是第1s 末。
时间轴上的“5s”表示:第5秒末或者是第6秒初。
小结: ns末和(n+1)s初指的是同一时刻。
(4)时间和时刻
时刻表示的是一瞬间,比如物体运动的一瞬间,就好像是一张相片一样,而时间能展示物体运动的过程,就像一段视频一样。
二位移
(1)路程:质点的实际运动轨迹的长度。
路程只有大小,它常见的单位有米、千米等。
比如从天安门广场到颐和园,你可以坐公交或者乘地铁或者骑电动车,走过的轨迹长度是各不相同的,因此路程也各不相同。
(2〉位移:为了描述位置变化的大小和方向,取一个从初位置指向末位置的有向线段。线段的大小表示位移的大小,线段的方向表示位移的方向。
注意:位移是一个既有大小又有方向的物理量。
位移的大小与路径无关,只由初位置和末位置决定。
(2)位移的大小是否可以等于0呢?答案是肯定的,比如你绕着操场从A点出发跑一圈又回到A点,此时位移的大小就是0。
(4)路程和位移的关系:
①路程的大小是有可能等于位移的大小的,此时物体一定是做单向的直线运动。
②即使路程的大小有可能等于位移的大小,也不能说路程等于位移,因为矢量不可能等于标量。路程只有大小,位移不仅有大小还有方向。
(5)位移的正负:
因为位移是个矢量,有方向,并且物体做直线运动时只有两个方向,故我们可以规定一一个方向为正方向,与规定的正方向相同的为正,与规定的正方向相反的为负。因此正负号并不代表位移的大小,而是代表了方向。
“知识点”讲解.
知识点:矢量和标量
知识点内容
标量和矢量
1.标量:只有大小没有方向的物理量称之为标量。
如:温度、质量、密度、长度、时间、电阻、各种能量等。
2.标量的计算:遵循代数加减法则。
3.矢量:既有大小,又有方向的物理量,称之为矢量。
如:位移、速度、力等。
4.矢量的表示
用带箭头的有向线段表示:
①箭头方向代表矢量的方向;
②有向线段的长度代表矢量的大小(可以是零,此时方向无意义)。
在表示同一.直线上的矢量时,可以在数值前面加“+”“”号表示方向。加“+”号,表示矢量的方向与规定的正方向相同,加“一”号,表示矢量的方向与规定的正方向相反。
如,规定向右为正方向,上图所示位移为+6m,下图所示位移为-6m.
5.矢量大小的比较.
矢量大小比较时,只看数值大小,正负只表示方向(矢量的大小没有负值)。
三- -维及二维平面求解路程、位移
(1)一维直线运动:
从A运动到B,位移大小的计算公式是: SAB=Xp-XA。例如A点坐标是-1,B点坐标是3时,SAB =Xp一XA=3m-(-1m)= 4m。(2)对于较为复杂的运动,我们可以建立一个一维的坐标轴,画图
进行求解。例如:
小球从10米的高处落下,被地面竖直弹回至5米高度后又下落,被地面竖直弹回至3米后又下落,被地面弹回至2米后又下落,下落过程中在1米处被接住,求小球的整个过程的路程和位移。
解析:解决此类问题最好是动手画--个坐标轴如下:
路程: S =(10+5X2+3X2+2+1)m=29m.
位移: S=1m- 10m=-9m负号代表与正方向相反(竖直向下)。(3)二维平面内的路程、位移求解:
二维平面的路程与位移的求解,--般根据几何关系求出实际路径的长度及两点间直线的长度即可,必要时可以建立二维坐标系。
例如:一个同学向东走8m,再向北走6m,求该同学的路程和位移。如图所示,我们以出发点为原点,向东为x轴正方向建立直角坐标系,然后画该同学走过的路径,确定终点的坐标,然后根据几何知识即可知道其走过的路程与发生的位移。
课堂检测
1下面关于时间和时刻的说法不正确的是()
A3秒初表示时间
B前3秒时间长度是3秒钟
C第n秒时间长度是1秒钟
Dn秒初与n-1秒末是同一个时刻
2下列关于位移和路程的说法,正确的是()
A位移和路程的大小总相等,但位移是矢量,路程是标量
B位移描述的是直线运动,路程描述的是曲线运动
C位移取决于始、末位置,路程取决于实际运动路径
D运动物体的路程总小于位移
3一人晨跑时,从A出发,其运动轨迹如图所示,其中BC为一半圆,当其到达C点时,则其运动的路程和位移分别为()
A 500m , 500m
B 500m , 0m
C 500m , 314m
D 614m , 500m
4 关于矢量和标量的说法中正确的是()
A平均速度、瞬时速度都是矢量,速率、平均速率、时间和质量都是标量
B比较矢量大小,只要比较值的大小,而比较标量的大小要带(+、﹣)符号进行比较
C矢量的合成满足平行四边形法则,标量的合成只要代数加减即可D矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量有时是矢量,有时是标量
5一支队伍长150m,沿着直线做匀速直线运动,由于紧急情况,通讯员从队尾跑步前进300m赶到队首,传达命令后立即返回队尾。当通讯员从队尾出发再回到队尾的时候,队伍已经前进了200m,则在此过程中通讯员的位移大小为___1___ m,路程为___2___ m.
6 下列说法正确的是()
A物体的位置对应时间间隔
B研究冰面上花样滑冰运动员的位置时,建立平面直角坐标系
C研究直线运动的位置时,建立直线坐标系
D物体的位移对应时间间隔
7某物体在水平地面上向正南方向运动了20m,然后又向正北方向运动了30m,对于这一过程,下列说法正确的是()