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1.2 时间和位移
高中物理必修一 第一章 运动的描述
热力学定律
问题：
要讨论物体位置随时间的变化，就要涉及位置、时间等概念。如果要准确地描述一辆行驶在北京长安街上的汽车所处的位置，你认为应该采用什么方法？你对时间是怎样认识的？
高中物理必修一 第一章 运动的描述
一、时刻和时间间隔
1、时刻是指某一瞬时。
2、时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。
在时间轴上点表示时刻，
线段表示时间间隔
一、时刻和时间间隔
思考： 第三秒内 、 第三秒初 、 第三秒末 、前三秒 、第n秒。
（1）上述概念里面哪些指时刻，哪些指时间间隔？
（2）在时间轴上如何表示上述五项？
0 1 2 3 n n+1 t/s
第三秒内
第三秒初
第三秒末
前三秒
第n秒
二、位置和位移
1、为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系。
如何能准确表达物体的位置？
物体做直线运动时：
如图所示，若物体运动到A点，此时它的位置坐标xA= ，若它运动到B点，则此时它的位置坐标xB = 。
3m
-2m
思考：若要描述物体在平面内运动或在空间内运动的位置各应选择什么样的参考系？
二、位置和位移
物体位置的变化该怎样描述呢？
北京 → 重庆
（1）飞机
（2）火车
（3）先火车，再乘船
想一想这几种不同路径有什么不同点和共同点。
思考：路程和位移有何不同？
2、路程：是物体运动轨迹的长度
位移：表示物体的位置变化
（位移是由初位置指向末位置的有向线段）
（1）路程大小与实际路径有关，位移大小只与初末位置有关，与路径无关。
（2）路程无方向，位移有方向。
（3）只有物体做单向直线运动时，物体的位移大小才等于路程。
二、位置和位移
想一想：如图，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，分析下列过程中的路程和位移分别是多少。
1.由A到运动一周回到A的过程。
2.由A到C的过程。
3.由A到B的过程。
C
B
A
D
R
二、位置和位移
二、位置和位移
3、直线运动的位移：
研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示。
物体的初、末位置：用位置坐标x1、x2表示。
物体的位移：Δx＝x2 - x1。
0 x/m
初
x1
末
x2
Δx
观察下图，计算物体由A 位置运动到B 位置位移Δx为多少米，那么物体由B 位置运动到A 位置位移Δx’为多少米？
思考:结果一样吗 有什么不同
二、位置和位移
Δx的绝对值表示位移的大小，Δx的正、负表示位移的方向，正值表示位移方向与x轴的正方向相同，负值表示位移方向与x轴的正方向相反。正负号只代表方向，不参与大小的比较。
二、位置和位移
练一练：如图所示，一小球在光滑水平面上从A点开始向右运动，经过3 s与距离A点6 m的竖直墙壁碰撞，碰撞时间很短，可忽略不计，碰后小球按原路以原速率返回.取小球在A点时为计时起点，并且取水平向右的方向为正方向，则小球在0～7 s内的位移和路程分别为：
A.2 m,6 m B.－2 m,14 m
C.0,3 m D.2 m,14 m
√
4、矢量和标量
矢量:像位移这样既有大小又有方向的物理量。如:位移 速度 力等。
标量:像温度、路程这样只有大小,没有方向的物理量。
如:路程 温度 质量 密度等。
思考：我们初中学习过电流强度，电流强度是矢量还是标量，
矢量和标量在本质上有什么不同？
二、位置和位移
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
标矢性 有方向，是矢量 无方向，是标量
联系 (1)两者单位相同， 在国际单位制中，其单位都是“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，位移大小等于路程 二、位置和位移
位移和路程的异同点
三、位移--时间图像
1、x－t 图像实质是位置—时间图像，选取物体运动的初始位置为坐标原点O，则位置坐标与位移大小相等(x＝Δx)，位置—时间图像就成为位移—时间图像。
2、物理意义：x－t 图像反映了物体的位移随时间的变化关系，图像上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于坐标原点的位移。
由x－t 图像可获得的信息：
(1)任一时刻质点的位置。
(2)质点在某段时间内发生的位移。
(3)两图线的交点表示两质点在这一时刻位于同一位置，
即相遇。
(4)截距：若图像不过原点，如图中图线甲所示，表示质点的出发位置不在坐标原点，图线乙则代表t＝t1时刻质点才开始运动。
三、位移--时间图像
注意：x－t 图像描述的是物体做直线运动的规律，不是物体的运动轨迹。
练一练：一物体做直线运动，其位移—时间图像如图所示，设向右为正方向，则在前6 s内(　　)
A.物体先向左运动，2 s后开始向右运动
B.在t＝2 s时物体距出发点最远
C.前2 s内物体位于出发点的左方，后4 s内位于出发点的右方
D.在t＝4 s时物体距出发点最远
D
三、位移--时间图像
四、位移和时间的测量
1、电磁打点计时器
电磁打点计时器是一种计时仪器。
电磁打点计时器的电源是交流电源，通常的工作电压为4-6伏，当电源的频率为50Hz时，每隔0.02s秒打一次点。
想一想能不能使用直流电源，为什么
2、电火花计时器
电火花计时器通常的工作电压为220伏。
1.下列关于时间和时刻的说法中，表示时间的是(　　)
C
A.D2352次动车于13时13分到达福州站
B.中央电视台每天的午间新闻于12：00开播
C.第49颗北斗导航卫星的设计使用年限为2年
D.北京冬奥会开幕式于2022年2月4日晚8点开始
课堂练习
2.一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，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(即代表他的位置变化的最后结果的位移)．这位同学由A到B的位移和路程的大小各是多少 你能通过这个实例比较出算术相加与矢量相加的法则吗
课堂练习
3.400 m比赛中终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，如图所示，关于这样的做法，下列说法正确的是(　　)
B
A.这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小相同
B.这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同
C.这样做的目的是使参加比赛的同学所用时间相同
D.这样的做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利
课堂练习
4.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的x－t 图像如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图像中可以看出(　　　)
A.甲、乙同时出发
B.乙比甲先出发
C.甲开始运动时，乙在甲前面x0处
D.甲在中途停了一会儿，但最后还是追上了乙
ACD
课堂练习

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