1.2 位置的变化 位移(课件)-2023-2024学年高一物理(沪科版2020上海必修第一册)(共43张PPT)

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1.2 位置的变化 位移(课件)-2023-2024学年高一物理(沪科版2020上海必修第一册)(共43张PPT)

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(共43张PPT)
第一章 运动的描述
第二节 位置的变化 位移
目录01时刻与时间间隔02位移1
时刻与时间间隔
上述材料中描述的时间有什么不同之处?
2020年7月23日12时41分,中国在文昌航天发射场,用长征五号运载火箭将中国首次火星探测任务“天问一号探测器发射升空,飞行2000多秒后,成功将探测器送入预定轨道。8月2日7时整,探测器发动机开机工作20秒,顺利完成第一次轨道中途修正。探测器预计2021年5月降落到火星表面。
2018年8月26日晚,雅加达亚运会田径大项结束了男子100米决赛争夺,中国选手苏炳添以9秒92获得冠军!打破了卡塔尔选手费米-奥古诺德在上届亚运会上创造的9秒93的亚运会纪录!
学习任务一:时刻与时间间隔
t/s
2
3
5
1
4
0
1.时间轴
2.时刻
是指某一瞬时,在时间轴上,用一个点表示。
3.时间间隔
是指两个时刻之间的间隔,在时间轴用线段表示。
t/s
2
3
5
1
4
0
时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间的数轴上用线段来表示.时间间隔简称时间.
时刻:是指某一瞬时,在表示时间的数轴上,用点来表示.
t/h
8
9
10
上课
上课
下课
下课
45min
45min
10min
学习任务一:时刻与时间间隔
第一秒末
第二秒末
第三秒末
第一秒
第二秒
第三秒
时刻
状态
时间间隔
过程
上午8时上课、8时45分下课,一节课45min,以上哪个是时刻,哪个是时间间隔?
t/s
2
3
5
1
4
0
t/s
2
3
5
1
4
0
第一秒末
第二秒末
第三秒末
第一秒
第二秒
第三秒
t/s
2
3
5
1
4
0
前一秒
前二秒
前三秒
t/s
0
1
2
3
4
5
6
思考:在时间轴上如何表示下述六项?
第六秒 第六秒内 六秒内
第六秒初 第六秒末 前两秒
时间计量
法定计时单位 :秒、分、时、(日)、年
常用时间单位 :刻 周 季度
时间的测量:
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
时间的测量
秒表
电磁打点计时器
电火花计时器
坐标系
一般说来,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
直线坐标系
需要标明:原点、正方向、标度、单位
x/m
2
3
5
1
4
0
一位坐标系、原点、正方向
1、描述直线运动的物体的位置变化,可以 建立一维直线坐标系.
2、描述平面上运动的物体的位置变化,可以建立二维平面直角坐标系.
3、描述立体空间内运动的物体的位置变化,可以建立三维立体空间坐标系.
一维坐标(直线坐标):
某一物体运动到A点时,此时它的位置坐标:
某一物体运动到B点时,此时它的位置坐标:
从A运动到B点,它运动了:
二维坐标(直角坐标):
如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们
应如何建立坐标系?
三维坐标(立体坐标):
若要描述飞机在空中的位置变化情况呢?
南昌 → 北京
(1)飞机
(2)火车
(3)先火车,再乘船
⑴ 不同点? ⑵共同点?
轨迹不相同,
位置变化相同
思考:
是物体运动轨迹的长度。
路程 位移
路程(path):
来描述物体位置的变化。
位移(displacement):
从北京到重庆和从重庆到北京的位移有什么异同?
由初位置指向末位置的有向线段能准确地描述位置的变化。
2
路程与位移
3.路程与位移的比较
①路程只有大小,没有方向,是标量;
②位移有大小,有方向,是矢量;
③质点在做方向不变的直线运动时,位移大小才等于路程,其他情况下位移大小要小于路程。
④路程与位移在国际单位制中有相同的单位:米(m)
路程与位移
1.路程(path)-—物体运动轨迹的长度;
2.位移(displacement)——从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段 ;
位移 路程
区别 物理意义 表示物体的位置变化 表示物体运动轨迹的长度
大小 等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关 按运动轨迹计算的实际长度
矢标性 有方向,是矢量 无方向,是标量
联系 (1)两者单位相同,国际单位制中都是“米”; (2)同一运动过程中路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移等于路程 位移与路程的比较
矢量和标量
矢量是既有大小又有方向的物理量。
标量是只有大小没有方向的物理量。
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= x2 -x1。
x

矢量与标量
矢量(vector):既有大小,又有方向,例如:位移、速度、力等
标量(scalar):只有大小,没有方向,例如:路程、时间、质量、密度、功、温度等
直线运动的位置和位移
0
3
6
9
x/m
-6
-9
A
B
-3
如何在坐标轴上表示位移
0
x1
x2
x/m
△x
位移△x = x2 - x1
试一试:
物体从A到B的位移= m
物体从B到 A的位移呢?
两次运动有什么不同呢?
位移-时间图像
我们能不能把表中的数据用坐标来表示呢






时间t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位移X/m 0 100 200 300 400
1.作图步骤:
(1)建立平面直角坐标系,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移X.
X/m
400
300
200
100
0
5
10
15
20
t/s
(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
位移---时间图象(X—t图象)
3.横坐标中的5、10……的含义是什么?
4.纵坐标中的100、200……的含义是什么?
5表示5S末;10表示10S末
100表示100m处的位置;200表示200m处的位置
X/m
400
300
200
100
0
5
10
15
20
t/s
位移---时间图象X—t图象
A
或5表示5S末时刻与0时刻间的时间是5S;10表示10S末时刻与0时刻间的时间是10S.
或100表示100m处的位置与参考点0间的位移是100m;200表示200m处的位置与参考点0间的位移是200m.
2.在平面直角坐标系中,横轴表示时间t,纵轴表示位移X,根据给出的(或测定的)数据,作出几个点的坐标,用平滑的线将几个点连接起来,这条线是位移时间图象,简称位移图像.
两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
一.认识打点计时器
接6V以下交流电
打点计时器是测量时间的仪器。接在50Hz的交流电源上时,相临两点的时间间隔为0.02s。
电磁打点计时器
(1)原理
(2)构造
(3)工作电压:6V以下
直流?
交流?
2、电火花计时器
(1)构造:
工作电压为220伏
(2)原理:
脉冲电流经
放电针、
墨粉纸盘放电
尖端放电
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 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 二 、练习使用打点计时器
1、操作步骤
(1)固定计时器
(2)穿纸带
(3)启动电源,拉纸带,随后立即关电源
2、注意事项
(1)实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并先轻轻试拉动纸带,应无明显的阻滞现象。
(2)使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。
(3)手拉动纸带时速度应适中,以防点迹太密或太疏
(4)使用电火花计时器时,应注意把两条纸带穿好,墨粉纸盘位于两条纸带中间,使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
(5)打点计时器不能连续工作太长时间,打完点后应立即关闭电源
现象 原因 调节的方法
打点不清晰 1、振针过高 2、电压过低,振幅太小 3、复写纸用得太久 1、把振针适当调低
2、调高电压
3、换新的复写纸
打的不是点,是短线 1、振针过低 2、所加电压太高,使振幅过大 1、把振针适当调高一些
2、适当调低电压
打双点 振针松动 把振针固定好
3、常见现象原因分析
典型例题
例题1:关于时刻和时间,下列说法中正确是 ( )
A. 时刻表示时间较短,时间表示时间较长
B.时刻对应位置,时间对应位移
C. 作息时间表上的数字表示时刻
D.1 min内有60个时刻
BC
【变式训练1】关于时间和时刻,下列说法正确的是 (   )
A.物体在5 s时指的是物体在5 s末时,指的是时刻
B.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
C.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
D.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻
【答案】ACD
例题2 下列关于位移和路程的说法中,正确的是( )
A、位移大小和路程不一定相等,所以位移不等于路程
B、位移的大小等于路程,方向由起点指向终点
C、位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短
D、位移描述直线运动,路程描述曲线运动
【答案】C
C
B
A
D
R
例题3、ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿圆周绕行一圈,途经ABCD四点,问:
1).由A到B的过程,它通过的位移大小是多少?
2).由A到C的过程呢?
3).由B到C的过程呢?
4).由A到D的过程呢?
5).由A到A的过程呢?
例题4:
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
【答案】C
1、时刻和时间间隔: 时刻是时间轴上一点,对应某位置;时间是时间轴上一线段,对应一段位移
2、路程和位移
路程(path):是物体运动轨迹的长度
位移(displacement):表示物体的位置变化
(运动的起点指向终点的有向线段)
3、矢量和标量
4、直线运动的位置和位移
(矢量有大小又有方向)
Δx=x2-x1
6、位移和时间的测量
5、位移—时间图像
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
谢君一赏

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