时间和位移
学 习 目 标 1.知道时间与时刻的含义及它们的区别. 2.会应用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻.(重点) 3.理解位移的概念,知道位移与路程的区别和联系.(难点) 4.知道矢量和标量,并能区分它们.(难点)
1.时刻是指某一瞬间,时间间隔表示某一过程.
2.在表示时间的数轴上,时刻用点来表示,时间间隔用线段来表示. 3.在国际单位制中,表示时间间隔和时刻的单位是秒,它的符号是s. 1.时刻和时间间隔都是时间,没有本质区别.(×)
2.飞机8点40分从上海起飞,10点05分降落到北京,分别指的是两个时间间隔.(×)
3.2016年10月17日7时30分在酒泉成功将“神州十一号”载人飞船发射升空.17日7时30分,指的是时刻.(√)
4.在时间轴上,线段表示一段时间间隔,点表示时刻.(√)
李爷爷起床后外出晨练,在公园遇到张爷爷,“您这么早!练多长时间了?”“十五分钟左右吧,现在是什么时间?”“大约六点.”
对话中两个“时间”,哪个是“时间间隔”,哪个是“时刻”?
第一个是时间间隔,第二个是时刻.“练多长时间”,是指时间间隔;“现在是什么时间”指的是一个瞬间,所以是指时刻.
中考结束后,爸爸带小明乘火车去深圳旅游,火车20:30准时从北京西站出发,经5小时23分于第二天1:53到达山东菏泽站,停2分钟后出发,于4:26到达安徽阜阳站……
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知 识 脉 络 这一段话中提到的时间哪些是时刻,哪些是时间间隔?
20:30、1:53、4:26是时刻,5小时23分、2分钟是时间间隔.
1.区别与联系
对应运动描述量 用时间轴表示 描述关键词 时刻 位置 用时间轴上的点表示 “第1 s末”“第3 s初”“第3 s末”等 时间间隔 路程、位移 用时间轴上的线段表示 “第1 s”“前2 s”“前3 s内”等 两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续联系 时刻的积累过程.时间间隔能展示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片 2.在时间轴上的标示: 各时间间隔与时刻如图1-2-1所示:
图1-2-1
1.(多选)在如图1-2-2所示的时间轴中,下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )
图1-2-2
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初 B.t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内 C.t0~t2表示时间间隔,称为前2 s或第2 s内 D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第(n-1)s内
t2表示时间轴上的一个点,所以表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,A正
2
确;t2~t3表示时间轴上的一段距离,所以为时间间隔,称为第3 s内,B正确;t0~t2表示时间轴上的一段距离,所以为时间间隔,称为前2 s,第2 s内表示t1~t2,C错误;tn-1~tn表示时间间隔,称为第n s内,D错误.
AB
2.在如图1-2-3所示的时间轴上标出:①3 s内;②第3 s内;③第3 s初;④第2 s末.同时判断它们是时刻还是时间,并说明理由.
图1-2-3
①3 s内指从0时刻开始的长度为3 s的时间“段”,是时间;②第3 s内指从0时刻起的第3个长度为1 s的时
间“段”,是时间;③第3 s初指从0时刻起的第3个长度为1 s的时间“段”的起始“点”,是时刻;④第2 s末指从0时刻起的第2个长度为1 s的时间“段”的终止“点”,是时刻.如图所示,其中③与④指的是同一时刻.
见解析
利用上下文判断时间间隔与时刻
分析所给的说法,根据题意去体会.常用来表示时刻的关键词是“初”“末”“时”等;常用来表示时间间隔的关键词是“内”“经历”“历时”等.如“第1 s内”“第2 s内”“第3 s内“等指的是时间间隔,在数值上都等于1 s.“最初2 s内”“最后2 s内”等指的也是时间间隔,在数值上都等于2 s.“第1 s末(第2 s初)”“第2 s末(第3 s初)”等都指的是时刻.
1.路程
物体运动轨迹的长度.
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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:从初位置指向末位置的一条有向线段. (3)大小:初、末位置间有向线段的长度. (4)方向:由初位置指向末位置.
1.路程的大小一定大于位移的大小.(×) 2.物体运动时,路程相等,位移一定也相等.(×)
3.列车里程表中标出的北京到天津122 km,指的是列车从北京到天津的路程.(√)
4.位移由质点运动的始末位置决定,路程由质点实际运动的路径决定.(√)
1.物体的位移为零,表示物体一定静止吗?
不一定,位移为零表示物体初、末位置相同,物体可能运动了一周又回到了出发点.
2.一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后再乘轮船沿长江到重庆,如图1-2-4所示,则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同?
图1-2-4
他的运动轨迹不同,走过的路程不同;他的位置变动相同,位移相同.
在图1-2-5中,A处两个同学分别沿图中直线走到B(图书馆)、C(操场)两个不同位置,经测量知,路程是相同的,那么,两同学的位移相同吗?请说明理由.
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图1-2-5
两同学的位移不相同.
原因是:位移是矢量,既有大小,又有方向.虽然两同学的路程相等,但位置变化的方向是不相同的,故两同学的位移不相同.
路程和位移的区别与联系 项目 物理意义 定义 决定因素 路程 位移 反映物体运动轨迹的长度,反映物体位置的变化,不能反不能反映物体位置的变化 物体实际运动轨迹的长度 映物体运动轨迹的长度 从初位置指向末位置的有向线段 只与初、末位置有关 (1)是矢量,有大小和方向 (2)方向:由初位置指向末位置 (3)大小:初末位置间的距离,与运动轨迹无关 (4)计算:遵循平行四边形定则(第三章学习) 与运动路径有关 区 别 矢量与 标量 (1)是标量,只有大小,没有方向 (2)大小:物体运动轨迹的长度即为路程的大小 (3)计算:遵循算术加法法则 物体由A点运动到B点,轨物体由A点运动到B点,有向图示(曲线运动) 迹弧AB的长度即为质点的线段AB表示质点位移的大小路程 和方向 联 单位 都是长度单位,国际单位都是米(m) 5