资源简介

时间 位移
深入理解
理解1 时间与时刻对于运动的意义
物体的运动伴随两种变化：时间的流逝和空间位置的变化．研究物体的运动时，时间与位置变化是两个最基本的物理量．描述物体运动时提到的时间，要与时刻区分．
1. 时刻：一个时间点，它与物体运动过程中某个点的位置、状态对应，时刻可以显示运动的一瞬间，好比是一张照片．例如运动过程中拍下的照片，就是某个时刻的．
2. 时间：是两个时刻之间的时间间隔，表示用时的多少．时间间隔能展示运动的一个过程，好比是一段录像.
小贴士
时间是时间轴上的一段，而时刻是时间轴上的一点．
理解2 位置、位移、路程的区别
1. 位置：物体运动在某个时刻的空间点，它对应的是时刻，是个状态量．
2. 位移：物体在一个时间间隔内位置的变化，这里有两个含义：一是位置变化的大小，二是位置变化的方向．所以，用数学语言来说，位移是指由初位置指向末位置的有向线段，线段的长度代表位移的大小，线段的方向表示位移的方向．所以要特别注意的是，位移是有方向的，是个矢量．另外位移对应的是时间间隔，是个过程量．
3. 路程：物 运动轨迹的长度，是标量．
如图所示，由A地到B地，可以有三条路径，每条路径的路程不同，但是无论沿哪一条路径，位移都是由A指向B的有向线段，位移都是相同的．
小贴士
只有物体做单向直线运动时，位移的大小才与路程相等．
矢量的方向指的是空间上的方向的任意性．电流既有大小又有方向，但电流的方向仅是指流进或流出，所以电流不是矢量，是标量．
理解3 为什么要区分出矢量与标量？
一些物理量，常常不仅表现出多少、强弱，方向也很重要，方向不同，物理现象是不同的．例如描述物体运动的位置变化，不仅要说明变化多少，还要说明其方向变化；例如力，不仅有大小，力的作用方向不一样，力的作用效果会大不一样，这类既有大小，又有方向的物理量，就是矢量，矢量相加遵循平行四边形定则．另一类只有大小而没有方向的物理量称为标量，例如质量、长度、温度．标量相加遵循算术加法的法则.
理解4 坐标系的用处
为了定量地描述物体的位置及位置的变化，可以在参考系上建立适当的坐标系，这是描述物体运动的科学的数学方法．
常用到的是直线坐标系，它用来描述物体沿直线运动（一维运动）的情况．例如物体运动到A点的位置坐标为x=2m，B点的位置坐标为x=4m，C点的位置坐标为x=-2m．
注意坐标系中坐标值的正负不表示大小，而是表示在参考点的哪一侧．正号表示在坐标原点的正方向一侧，负号表示在坐标原点的负方向一侧．
小贴士
以太阳为参考系，火星的运动比较简单．
拓展提升
拓展1 区分常见的时间表述的正确含义
1.“5s末”“第5s末”“第6s初”等均指时刻．注意：这几个表述都是指同一时刻．
2.“前2s内”“4s内”“第4s内”“第1s末到第4s末”等均指时间间隔．注意，“第4s内”的时间间隔是1s，指第3s末到第4s末，要与“4s内”区分．
各时间间隔与时刻如图所示．
拓展2 强化位移与路程的区别
例如：一个人晨练，按如图所示走半径为R的八卦图，中央的S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向．他从A点出发沿曲线ABCO-ADC行进，当他走到D点时，则他的路程和位移的大小分别为多少？位移的方向如何？
分析如下：路程是标量，等于半径为R与半径为两圆周长之和减去半径为R的圆周长的，即．位移是矢量，大小为AD线段长度，由直角三角形知识得，方向由A指向D，即东南方向．
小贴士
位移相同，路程不一定相同，如图中由A到B的两条路径；路程相同，位移也不一定相同，如图中A到B与A到B'.
位移为零，路程不一定为零：路程为零，位移一定为零．
拓展3 坐标系的拓展
1. 研究物体在某一平面内运动时，例如广场上溜冰的少年，需用平面直角坐标系定位．如图甲所示的直角坐标系中，Ⅳ点位置坐标为（x=3m，y=4 m）．
2. 当物体在空间运动时，例如飞机，需要建立三维立体空间坐标系来描述飞机的运动情况，如图乙所示，P点位置坐标为（x=3 m，y=4 m，z=2 m）．
小贴士
GPS全球卫星定位系统共有24颗卫星，覆盖全球98%的地区，通过4颗卫星即可精确确定其所覆盖区域内物体的经度、纬度和海拔.

展开更多......

收起↑