[先填空]
1.标量:只有大小没有方向的物理量,如质量、时间、路程等. 2.矢量:既有大小又有方向的物理量,如力、速度、位移等. 3.运算法则
两个标量的加减遵循算术法则,而矢量则不同,后面将学习到. [再判断]
1.负5 m的位移比正3 m的位移小.(×)
2.李强向东行进5 m,张伟向北也行进5 m,他们的位移不同.(√) 3.路程是标量,位移是矢量.(√) 4.标量只有正值,没有负值.(×) [后思考]
1.物体运动前一半时间内路程为2 m,后一半时间内路程为3 m,总路程一定是5 m吗?
【提示】 是,路程是标量,其运算满足算术运算法则.
2.物体运动前一半时间内位移为2 m,后一半时间位移为3 m,总位移一定是5 m吗? 【提示】 不一定,位移为矢量,其运算不满足算术运算法则.
[合作探讨]
探讨1:像位移这样的物理量叫做矢量,既有大小又有方向.但是我们以前学过的物理量很多都只有大小,没有方向,请同学们回忆哪些物理量只有大小,没有方向?
【提示】 温度、质量、体积、长度、时间、路程. 探讨2:矢量和标量的算法有什么不同?
【提示】 两个标量相加遵从算术加法的法则.两个矢量相加满足平行四边形定则(第三章学习).
[核心点击] 1.矢量的表示方法
(1)图示表示:用带箭头的线段表示,线段的长度表示矢量的大小,箭头的方向表示矢量的方向.
(2)数字表示:先建立坐标系并规定正方向,然后用正、负数来表示矢量.“+”号表示与坐标系规定的正方向一致,“-”号表示与坐标系规定的正方向相反;数字的大小表示矢量的大小.
2.矢量和标量的区别
(1)矢量是有方向的,标量没有方向.
(2)标量的运算法则为算术运算法则,即初中所学的加、减、乘、除等运算方法;矢量
的运算法则为以后要学到的平行四边形定则.
(3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小,绝对值大的矢量大,而“+”、“-”号只代表方向.
下列关于位移(矢量)和温度(标量)的说法中,正确的是 ( )
A.两个运动物体的位移大小均为30 m,则这两个位移一定相同 B.做直线运动的两物体的位移x甲=3 m,x乙=-5 m,则x甲>x乙 C.温度计读数有正也有负,其正、负号表示方向
D.温度计读数的正、负号表示温度的高低,不能表示方向
【解析】 当两个矢量大小相等、方向相同时,才能说这两个矢量相同;直线运动的位移的“+”、“-”号只表示方向;温度是标量,标量的正负表示大小(即温度的高低).
【答案】 D
下列物理量中,哪个是矢量( )
【导学号:96332009】
A.质量 C.路程
B.时间 D.位移
【解析】 质量、时间和路程都只有大小,没有方向,是标量.位移既有大小又有方向,是矢量.选项D正确.
【答案】 D
(多选)关于矢量和标量,下列说法中正确的是( ) A.矢量是既有大小又有方向的物理量 B.标量是既有大小又有方向的物理量 C.位移-10 m 比5 m小 D.-10 ℃比5 ℃的温度低
【解析】 由矢量的定义可知,A正确,B错误;位移的正、负号只表示方向,不表示大小,其大小由数值和单位决定,所以-10 m的位移比5 m的位移大,故C错误;温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度,所以-10 ℃比5 ℃的温度低,故D正确.
【答案】 AD
矢量、标量的大小比较
比较两个矢量大小时比较其绝对值即可.比较两个标量大小时,有的标量比较绝对值,如电荷量,有的标量比较代数值,如温度.
3. 运动快慢与方向的描述——速度
学 习 目 标 1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向. 2.理解平均速度和瞬时速度的概念,知道速度与速率的区别与联系,并能进行相应计算.(重点) 3.理解速度—时间图像.(难点) 4.掌握打点计时器的工作原理,并能测平均速度.(难点) 速 度 知 识 脉 络
[先填空] 1.物理意义
表示物体运动的快慢和方向. 2.定义
位移与发生这段位移所用时间的比值. 3.定义式
v=Δxx2-x1
=.若物体沿直线运动,x1、x2分别为物体在t1、t2两时刻的位置,若x2>Δtt2-t1
x1,说明物体的速度方向与Ox轴正方向相同,若x2<x1,说明物体的速度方向与Ox轴正方
向相反.
4.单位
国际单位制单位:米每秒,m/s或m·s.常用单位:千米每小时(km/h或km·h)、厘米每秒(cm/s或cm·s)等.
5.矢量性
速度是矢量,既有大小又有方向.速度的方向就是物体运动的方向. [再判断]
1.速度在数值上等于单位时间内通过的路程.(×)
-1
-1
-1
2.两物体的速度分别是v1=2 m/s,v2=-3 m/s,则它们的大小关系为v1>v2.(×) 3.A物体的位移大于B物体的位移,则A物体的速度一定大于B物体的速度.(×) [后思考]
蜗牛要横向爬过一本教科书,至少得用2 min的时间.乌龟爬行1 m需要50 s,猎豹平均每秒可跑32 m.如何比较哪种动物运动得快呢?有几种比较方法?
【提示】 有两种比较的方法.一种是同样的位移,比较所用时间的长短,时间短的,运动得快.另一种是用相同的时间,比较发生的位移大小,位移大的,运动得快.如要发生1 m的位移,蜗牛所用时间最长,猎豹所用时间最短;如在1 s的时间内,蜗牛的位移最小,猎豹的位移最大,所以猎豹运动得最快.
[合作探讨]
以下有三个物体的运动,请比较它们运动的快慢.
A.自行车沿平直道路行驶 B.公共汽车沿平直道路行驶 C.火车沿平直轨道行驶 初始位置(m) 经过时间(s) 末位置(m) 0 0 500 20 10 30 100 100 1 250 探讨1:如何比较A和B的运动快慢? 【提示】 它们经过的位移相同都是100 m,A用的时间长(20 s),B用的时间短(10 s).在位移相同的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快.
探讨2:如何比较B和C的运动快慢?
【提示】 它们的位移不同,所用的时间也不同,要比较它们的运动快慢,需要计算它们平均每秒钟位移的大小.单位时间内位移大的运动得快.可算得汽车每秒位移大小为10 m,火车每秒位移大小为25 m,火车运动得快.
[核心点击]
1.对速度概念的理解
(1)这里的速度指运动物体的位移与所用时间的比值,而不再是初中所学的路程与时间的比值.
(2)两种速度的定义并不矛盾,因为初中只研究匀速直线运动,不关注运动方向,路程即位移大小.
Δx2.对速度定义式v=的理解
ΔtΔx(1)公式v=中的Δx是物体运动的位移,不是路程.
Δt
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