2.时间 位移
1.知道时刻与时间间隔的区别和联系,能在具体的情境下识别时刻和时间间隔。
2.能在坐标系上定量地描述物体的位置,知道路程与位移的区别,初步了解矢量与标量的不同。
3.能够描述直线运动的位移的大小和方向。
4.初步了解位移—时间图像的物理意义,知道位移和时间的测量工具,认识和练习使用打点计时器。
一、时刻和时间间隔
1.时刻:在表示时间的数轴上,用点来表示。
2.时间间隔:两个时刻之间的间隔,在表示时间的数轴上用线段来表示。
3.时间:有时指时刻,有时指时间间隔,要根据上下文认清它的含义。
4.时刻和时间间隔的联系:两个时刻之间的间隔即为时间间隔。
二、位置和位移
1.坐标系
(1)建立目的:定量地描述物体的位置。
(2)种类:若想说明地面上某人所处的位置,可以采用平面直角坐标系来描述;若物体做直线运动,可以用一维坐标系来描述。
(3)建立方法:物体做直线运动时,通常选取这条直线为x轴,在x轴上任选一点作为原点,规定好坐标轴的正方向和单位长度,物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。
2.路程和位移
(1)路程:物体运动轨迹的长度。
(2)位移
①物理意义:描述物体位置变化的物理量。
②定义:由初位置指向末位置的有向线段。
3.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,如位移。
(2)标量:只有大小没有方向的物理量,如温度、路程。
三、直线运动的位移
如图,做直线运动的物体,它的初位置为x1,末位置为x2,则物体的位移应该是由x1指向x2的有向线段,其大小等于末位置与初位置坐标之差,用Δx表示位移,则Δx=x2-x1。
若Δx>0,则位移的方向指向x轴的正方向;若Δx<0,则位移的方向指向x轴的负方向。
四、位移—时间图像
在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位置x为纵轴,其上的图线就是位置—时间图像。若将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O,则位置与位移大小相等,位置—时间图像就成为位移—时间图像,又称xt图像。
五、位移和时间的测量
1.测量工具及用途
2.打点计时器
(1)电磁打点计时器:是一种使用交变电源的计时仪器,工作电压为4~6 V,能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点,其构造如图所示。当电源的频率为50 Hz时,每隔0.02 s打一个点。如果把纸带和运动的物体连在一起,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小。