1.2 时间 位移 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(23页)

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1.2 时间 位移 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(23页)

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1.2 时间 位移
一、时刻和时间间隔
1.时刻:是指某一瞬时,没有长短,在表示时间数轴上,用点来表示.t1,t2,t3....
2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间数轴上用线段来表示.时间间隔简称时间.Δt、t
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}从广州南开往珠海c7601次列车时刻表

车站
到达时间
发车时间
走行时间(小时)
里程(公里)
1
广州南
----
06:30
00:00
-
2
顺德
06:38
06:40
00:08
15
3
小榄
06:53
07:00
00:23
45
4
中山北
07:09
07:11
00:39
64
5
明珠
07:29
07:31
00:59
109
6
珠海
07:44
----
01:14
116
找一找
时刻和时间
t/h
8
9
10
上课
上课
下课
下课
45min
45min
10min
点表示时刻,线段表示时间间隔
时刻与时间的关系:Δt=t2-t1
t/s
2
3
5
1
4
0
前一秒
前二秒
前三秒
t/s
2
3
5
1
4
0
第一秒
第二秒
第三秒
第一秒末、第二秒初
五秒时是指第五秒末
时间轴表示时间和时刻

t/s
0
1
2
3
4
5
6
在时间轴上如何表示下述六项
六秒时 第六秒内 六秒内
第六秒初 第六秒末 前两秒
第2个2s内


第2个2s内
1.时刻:初、末、时.t1,t2,t3....
2.时间间隔:内.Δt、t
结论:
n秒末、n秒初是指时刻。第n秒内是指1秒的时间。第n秒末和第(n+1)秒初指的是同一时刻。
例1:如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间间隔说法中正确的是(  )
A.t2表示时刻,称为第2s末或第3s初,也可以称为2s内
B.t2~t3表示时间间隔,称为第3s内
C.t0~t2表示时间间隔,称为最初2s内或第2s内
D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第(n-1)s内
B
二、位置和位移
看中国地图,从北京到深圳,有哪些不同的交通方式,这些交通方式有什么相同和不同之处?
乘轮船
坐飞机
乘火车
广州
不同的交通工具,轨迹不同,路程不同
初位置、末位置相同
位置变化相同




A
B
2、有向线段的长度表示位移的大小
有向线段的方向表示位移的方向
3、物理意义:描述质点位置变化的物理量
位移通常用字母“Δx、x”表示,与运动路径无关。
二、位移 路程
1、位移——从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段
二、位移 路程
2、路程-—物体运动轨迹的长度,只有大小,没有方向;描述的是物体的实际运动轨迹,与路经有关。
(只有大小、没有方向)
单位
国际单位都是:米(m)。
常用的单位还有千米(km)、 厘米(cm)
1.位移 (1)定义:物体(质点)的位置的变化。
用从初位置指向末位置的有向线段表示。
①大小:线段的长度
②方向:初位置 → 末位置(即箭头的方向)
既有大小
又有方向
1、如图,一个质点沿半径为R的圆弧由A运动到C,在此过程中,它的位移大小为 ,路程为 。

A
C
2R
由A运动到A,在此过程中,它的位移大小为 ,路程为 。
2R
πR
0
2πR
2、出租车计费是用的路程还是位移?

讨论:位移的大小和路程什么关系?

只有单向直线运动时
路程=位移大小
位移的大小
路程
哪段是路程?
哪段是位移?
讨论:何时位移等于路程?
二、路程和位移
位移和路程的区别与联系
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物理量
位移
路程
区别
物理意义
表示物体位置变化的物理量
表示物体运动轨迹的长度
大小
A到B有向线段的长度
A到B轨迹曲线的长度
方向
由初位置指向末位置

图示(物体沿曲线由A运动到B)
联系
位移的大小≤路程
例2:
关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A.路程是指物体轨迹的长度,位移表示物体位置变化
B.位移的方向就是物体运动的方向
C.位移的大小就是路程
D.两物体通过的路程相等,则它们的位移也一定相同
A
三、矢量和标量
定义:
矢量——
如:位移、速度、力等
标量——
如:路程、温度、质量、密度等
提醒:标量遵循的是代数运算法则,而矢量遵循的运法则是矢量合成法则.
有大小又有方向的物理量
只有大小,没有方向的物理量
二维矢量(同一直线上的运动) :
一位同学从操场出发,向北走了40m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。
A


C
40m
B
30m
?
矢量加法的三角形法则
A
B
C
SAC+SCB=SAB
SAC
SCB
SAB
【例5】一物体从O点出发,沿东偏北30°的方向运动10 m至A点,然后又向正南方向运动5 m至B点,合位移是多少.
      
四、直线运动的位移
  物体在t1时刻处于“位置”x1,在t2时刻处于“位置” x2,那么x2 -x1就是物体的“位移”记为
Δx
X1
X2
x

要确定一个物体的位移,首先请确定其始位置与末位置。
位移等于末位置坐标减去始位置坐标。
Δx= x2 -x1
质点做直线运动,只有两个方向。一般我们规定一个方向为正方向,与之相反的就是负方向。
质点在A、B的坐标分别为______ 和____.
XA=3m
XB=-2m
任一段时间位移x可用运动质点末状态坐标减初状态坐标来表示: △x=x2-x1.
如质点从A运动到B,△x=—————
如质点从B运动到A,△x=—————
—5m
5m
正方向
负号代表什么意思?
负号代表什么意思?
在坐标原点的左边
与规定正方向相反
研究直线运动,我们在物体运动的直线上建立x轴,物体在时刻t1处于位置x1,在时刻t2处于位置x2。
那么,物体的位移x等于两个位置的坐标变化量Δx,
即: x=Δx= x2 - x1
总结:物体位移L可以用坐标变化量Δx来表示。
即:x=Δx= x2 - x1
Δx的大小表示位移的大小;
Δx的正负表示位移的方向。
x1
x2
Δx
三、矢量和标量
定义:
矢量——
如:位移、速度、力等
标量——
如:路程、温度、质量、密度等
提醒:矢量的正负号代表方向,不代表大小。
“+”代表与规定的正方向相同
“-”代表与规定的正方向相反
有大小又有方向的物理量
只有大小,没有方向的物理量
矢量的大小比较:矢量大小只看其绝对值大小,绝对值大则矢量大,而正负只表示方向。
特别注意:矢量相等,一定是大小方向都相同。
课堂练习:
有一质点在X轴上运动,已知各时刻质点位置如图
X/m
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
t=3s
t=1s
t=2s
t=4s
t=0s
t=5s
L3=17m
①质点在3s 内的路程;
②质点在3s内的位移
③质点在前3s内的位移
④质点在第3s内的位移
⑤质点在___s内位移最大
⑥质点在第___s内位移最大
S3=-1m
S3=-1m
SⅢ=3m
4
2
S4=-7m
SⅡ=-9m
例3:
如图,一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,规定向右方向为正方向。在此过程中,它的位移和路程分别为( )
A.4R,2πR
B.4R, 2πR
C.-4R,2πR
D.-4R,-2πR
C
A
B
C
R
例4.某人从高为5m处以某一初速度竖直向下抛一小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则这段过程中( )
A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m
B.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m
C.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m
D.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m
A
x/m
200
300
500
100
400
0

位 移
-
时间图像
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}位移/m
0
100
200
300
400
时间t/min
小梦
0
1
2
3
4
小新
0
0.7
1.5
3
6
从表中你能得到什么信息?
(1)建立平面直角坐标系,用横轴表示时间t,用纵轴表示位置X.
(2)描点法描出数据
(3)用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}位移/m
0
100
200
300
400
时间t/min
小梦
0
1
2
3
4
小新
0
0.7
1.5
3
6
t/min
位置(位移)-时间图像
直观反映物体在任意时刻的位置
五、位移—时间图像(x-t图)
t/min
从图像中你能得到什么信息?
1:X—t图象中A点表示的含义?
运动物体在t 某时刻所处位置或相对于参考点(0m处)的位移X.
3:X—t图象是否反映物体的运动轨迹?
x-t图像不是反映物体的运动轨迹,而是物体位移随时间的变化关系。只能表示直线运动。
注意:x-t图像只能描述物体做直线运动的情况
2:X—t图象中交点表示的含义?
问题探究
两物体在同一时刻到达了同一位置:相遇.
x
t
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}位移/m
0
100
200
300
400
时间t/min
小梦
0
1
2
3
4
小新
0
0.7
1.5
3
6
t/min
五、位移—时间图像(x-t图)
小梦:相等的时间内,走过的位移相同
小新:相等的时间内,走过的位移不相同
——匀速直线运动
——变速直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
他们向什么方向运动?
2S末,质点从0位置开始沿正方向做匀速直线运动。
t/s
x/m
O
2
根据x —t图象描述质点的运动情况:
思考1
0时刻,质点在x0=10 m处, 开始沿正方向做匀速直线运动。
t/s
x/m
O
10
根据x —t图象描述质点的运动情况:
S/m
O
10 20 3 0 40
思考2
根据x —t图象描述质点的运动情况:
0时刻质点在x=100 m处开始做反方向匀速直线运动,8 s末到参考位置。
t/s
x/m
O
100
8
S/m
O
100
思考3
根据x —t图象描述质点的运动情况:
0时刻质点在x=100 m处开始做反方向匀速直线运动,8 s末回到参考位置。然后继续沿原来方向做匀速直线运动。
t/s
x/m
O
100
4 8 12
-50
S/m
O
100
-50
思考4
讨论以下常见的几种x-t图像的物理含义
0
t
x
????1
?
?????2
?
????1
?
1
2
3
4
5
6
静止在????1处
?
静止在-????2处
?
沿正方向从????1处做匀速直线运动
?
沿负方向从原点做匀速直线运动
先静止, ????1时刻沿正方向从原点做匀速直线运动
?
沿正方向从原点做变速直线运动,且速度减小
?
在x-t图中:
1、平行于t轴的直线:物体静止
2、倾斜直线:匀速直线运动
3、曲线:
变速直线运动
斜率大小表示运动的快慢,斜率是正,物体沿正方形运动,反之沿负方向运动
考点一 位移-时间图像
1.(多选)如图1所示是一辆电动车做直线运动的x-t图像,对相应的线段所表示的运动,下列说法中正确的是
A.AB段表示电动车静止
B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C.t=3 s时电动车离出发点最远
D.t=5 s时电动车回到出发点

基础对点练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
图1

x/m
t/s
10
20
40
0
30
考点一 位移-时间图像
如图所示,一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于原点的位移,
通过分析回答以下问题。
1.汽车最远位置距离原点多少米?
2.汽车在哪段时间没有行驶?
3.汽车在哪段时间驶离出发点,
在哪段时间驶向出发点?
4.前10秒的位移是多少米?
20-40秒的位移是多少米?
40秒内运动的路程和位移是多少?
5
基础对点练
六、时间和位移的测量——认识打点计时器
1、两种打点计时器
(1)工作电压:电磁:4-8v低压交流电 电火花:220v交流电
(2)测时间:电源频率50Hz,每隔0.02s(打点周期)打一个点
两种计时器的比较:
电磁打点计时器
电火花计时器
电源性质
约8V交流电源
220V交流电源
打点频率
打点时间间隔0.02s,频率50hz
打点时间间隔0.02s,频率50hz
打点方式
振针通过复写纸在纸带上打点
电火花放电使墨粉在纸带上成点
阻力来源
纸带与限位孔、限位盘的摩擦;振针与纸带打点接触时的摩擦
纸带与限位孔、限位盘的摩擦
电火花计时器比电磁打点计时器更精确
六、时间和位移的测量——认识打点计时器
2、打点计时器使用步骤
(1)固定计时器。
(2)穿纸带。
(3)先启动电源,再拉纸带,随后立即关电源。
六、时间和位移的测量——认识打点计时器
0
1
2
3
(4)利用刻度尺从参考点测量位移数值,设计表格记录数据。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}区间
0-1
0-2
0-3
0-4
0-5
x/cm
t/s
1、计时点和计数点的区别?
2、纸带上可以读出哪些信息?
——位移和时间
纸带上所有的点都是计时点
选出来计数的点叫做计数点
1.10
估读
0.10
3.05
0.20
5.85
0.30
(5)利用表格记录数据,合理选取标度做出x-t图像。
(6)整理器材。
X/m
0
t/s
做直线运动的物体:
某一时刻——某一 ,
某一段时间——这段时间内的 。
位置
位移
时间t可以用时刻的变化量Δt来表示。
即:t=Δt= t2-t1
总结:
某物理量的变化量=末量—初量
增加量=末量—初量
减少量=初量—末量

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