资源简介

人教版(2019)必修第一册物理高中
1.2 时间与位移
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？
要讨论物体的位置随时间的变化，就要涉及位置、时间等概念。
君子成人之美，不成人之恶
永久磁铁
限位孔
纸带
线圈
振针
振片
复写纸
君子成人之美，不成人之恶
t/s
2
3
????+1
?
1
????
?
0
第1s末/时
第2s初
......
第2s末/时
第3s初
第1s内
第2s内
第????s 末/时
第(????+1)s初
?
前2s内
前3s内
第1s初
第（????+1）s内
?
在如图所示时间轴上表示第1 s初，第1 s末，第2 s初，第2 s末，第2 s内，前2 s内。
君子成人之美，不成人之恶
电火花计时器工作原理
工作原理
交流与讨论：从原理上考虑，电火花计时器与电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小？
火花放电
君子成人之美，不成人之恶
二、位移
直线运动中的位移
例2　某物体从 A 点运动到 B 点，坐标xA为5m，xB为2m，物体的位移大小等于多少？方向如何呢？
答：直线运动的位移的大小等于初位置与末位置坐标之差 Δx，
Δx＝ xB－ xA＝－3 m
所以位移的大小为 3 m ，方向为从 A 指向 B
君子成人之美，不成人之恶
交流讨论：
（1）为了定量的研究物体的运动情况，必须在参考系上建立坐标系，这样才能应用
数学工具来研究运动。有了坐标系，就可以定量地描述
某一时刻物体的位置，以及某一段时间内物体位置的变化。
九月，田径场上举办运动会，有百米赛跑、800米赛跑、足球比赛。
思考：
①要描述百米赛跑运动员在跑道上的位置，需建立什么样的坐标系？
直线运动—— 一维
100m
0
x
二、位置和位移
君子成人之美，不成人之恶
1.时刻：指某一瞬间，它在表示时间的数轴上，用点表示。例如上课、下课的时间点是时刻。
8:00
9:50
上课
上课
下课
下课
40min
40min
10min
9:30
8:40
强调：生活中常说的“时间”根据语境，有时表示时刻(某一瞬间)，有时表示时间间隔(一段时间)，具体情况要根据实际的语境而定。
一、时刻与时间间隔的理解
2.时间间隔：两时刻之间的时间间隔，在时间数轴上用线段表示。一节课所持续的时间就是时间间隔。
君子成人之美，不成人之恶
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
电磁打点计时器
电火花计时器
构造
工作电压
8v左右的交流电
220v的交流电
频率
频率为50Hz，每隔0.02s打一个点
工作原理
振针振动
说明
电火花计时器工作时纸带受阻力较小，系统误差较小，应优先选用。
两种计时器的比较
火花放电
君子成人之美，不成人之恶
操作步骤
固定打点计时器
安装纸带
先接通电源，再拉纸带，打点结束后立即关闭电源
交流与讨论：为什么先通电，然后才让纸带运动，而不是先让纸带运动后通电？
位置、路程、位移
2. 路程：物体运动轨迹的长度。
1. 位移：从物体运动的起点指向终点的有向线段。
方向：
起点 终点
大小：
线段的长度
单位：m
路程
位移
意义：描述物体位置变化的物理量。
君子成人之美，不成人之恶
交流讨论：
某人从天津到上海出差，选择了几种不同的交通方式，即如图所示三种路线。
A
B
二、位置和位移
思考：
①初中时我们常用路程来描述物体的运动，那么这三条路线的路程相同吗？路程能反应三种运动的共同点吗？能说明人的运动方向吗？
②路程能描述物体位置的变化？从天津到上海和从上海到天津的意义一样吗？
君子成人之美，不成人之恶
二、位移
位移—时间图像
O
x
t
　　为直观地表示物体的运动规律，在直角坐标系中选时刻 t 为横轴，选位置 x 为纵轴。通过它能直观的看出物体在任意时刻的位置。如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等（Δx＝x），此时，位置—时刻图像，也称为位移—时间图像，即 x-t 图像。从 x-t 图像可以直观地看出物体在不同时间的位移。
君子成人之美，不成人之恶
X１
X２
x
Ｏ
10m
30m
直线运动的位移
一维坐标系
如图，物体在t1时刻处于“位置”x1，在t２时刻处于“位置” x2 .
Δx
Δx＝X２ -X1=30m－10m=20m
位移大小：用坐标变化来表示
思考：如何在一维坐标系中表示物体的位置及位移？
君子成人之美，不成人之恶
例3　如图所示是某质点做直线运动的 位移—时间图像，由图可知 （ ）
质点一直处于运动状态
质点第三秒内的位移是 2 m
此图像表示了质点的运动轨迹
该质点前四秒内的位移是 2 m
位移—时间图像
1
O
x /m
t/s
2
3
4
5
6
2
4
6
8
D
二、位移
君子成人之美，不成人之恶
巩固提升
例2、某学校田径运动场400m标准跑道的示意图如图所示，100m赛跑的起跑点在A点，终点在B点，400m赛跑的起跑点和终点都在A点。在校运动会中，甲、乙两位同学分别参加了100m、400m项目的比赛，关于甲、乙两位同学运动的位移大小和路程的说法中正确的是（ ）
A．甲、乙的位移大小相等
B．甲、乙的路程相等
C．甲的位移较大
D．甲的路程较大
C
二、位置和位移
君子成人之美，不成人之恶
（二）位置和位移
1、位置和坐标系
（1）引入坐标系的意义：有了坐标系，就可以应用数学工具来定量地描述某一时刻物体的位置，以及某一段时间内物体位置的变化。
（2）坐标系的建立
直线运动——一维坐标系
平面运动——二维坐标系（平面坐标系）
空间运动——三维坐标系（空间直角坐标系）
梳理深化：
二、位置和位移
君子成人之美，不成人之恶
位置、路程、位移
路程相同时，物体位置变化一定相同吗？
走！从广州出发，
在840公里外等你！
（1）坐船
（2 ）坐火车
（3）坐飞机...
路程相同，但物体位置变化不同。
君子成人之美，不成人之恶
三、位移和时间的测量
　　学校实验中常用打点计时器来记录时间和位移，两种打点计时器原理相同，均是能够按照相同的时间间隔在纸带上连续打点，电源频率是 50 Hz 时，每隔 0.02 s 打一次点。电磁打点计时器使用的是交变电源，工作电压为 4 ~ 6 V。
电磁打点计时器
电火花打点计时器
君子成人之美，不成人之恶
交流讨论：
试一试利用我们所学的坐标系、坐标、位移等概念描述以下运动情景：小明从家门口出发，向东走了500m到达快递站，又继续向东走了100m到达超市，购物完成后又向西走了800m到达小红家。
思考：
①以小明的家门口为原点，以向东为正方向，用1cm表示100m，建立一个直线坐标系并在图上标出小明运动到达的三个位置；
三、直线运动的位移
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
●
●
●
x/×100m
君子成人之美，不成人之恶
三、位移和时间的测量
练习使用打点计时器
了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
安装纸带
启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。
取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点），往后数出若干个点。例如数出 n 个点，算出纸带从起始点到第 n 个点的运动时间 t 。
用刻度尺测量出从起始点到第 n 个点的位移 x 。
测量之前先设计一个表格，用来记录时间及位移
君子成人之美，不成人之恶
②写出三个位置的位置坐标、小明运动的总位移，并分析
小明运动的位移和坐标之间的关系。
三、直线运动的位移
500m 600m -200m; -200m
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
●
●
●
x/×100m
君子成人之美，不成人之恶
梳理深化
直线运动物体的位置和位移的确定方法
（1）在直线运动中，坐标对应物体的位置，坐标的变化量对应物体运动的位移。
（2）只有选定坐标系后，才能定量地描述物体的位置及位置的变化。建立怎样的坐标系，应根据实际问题来确定。定量描述沿直线运动的物体的位置和位移只需建立直线坐标系。
三、直线运动的位移
君子成人之美，不成人之恶
1.一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，
则质点的位移大小为________，路程是_______。
若质点一直绕此圆周转圈，
质点的运动过程中最大位移是_______, 最大路程是__________。
0
练 习
一般情况下：路程 ≥ 位移的大小
思考：什么情况下，物体运动的位移大小=路程？
君子成人之美，不成人之恶
2.(1)第1秒末到第3秒末，时间间隔是几秒？
(2)第5秒末到第12秒初，时间间隔是几秒？
(3)第5秒内时间间隔是几秒？前5秒内时间间隔是几秒？
3-1=2 (秒)
12-6=6 (秒)或 11-5=6 (秒)
1秒(4~5) 　5秒 (0~5)
君子成人之美，不成人之恶
3、（多选）下列关于位移和路程的说法，正确的是（ ）
A．物体沿直线向单一方向运动，通过的路程就是位移
B．物体沿直线向单一方向运动，通过的路程等于位移的大小
C．物体通过一段路程，其位移可能为零
D．物体通过的路程不等，但位移可能相同
BCD
君子成人之美，不成人之恶
4.(2022·菏泽市高一期中)关于如图所示的时间轴，下列说法正确的是
?
A.t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内
B.tn－1～tn表示时间间隔，称为第n s内
C.t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s或第2 s内
D.tn－1表示时刻，称为第(n－1) s
√
君子成人之美，不成人之恶
1．时刻：时间轴上的一点
3．位移：从初位置指向末位置的有向线段
路程：物体运动轨迹的长度
2．时间间隔：时间轴上的一段
小结
4．矢量：有大小和方向的物理量
标量：只有大小没有方向的物理量
5．直线运动的位移：初、末位置可以用位置坐标 x1 、x2 表示
位移大小为：Δx＝ x2－x1
君子成人之美，不成人之恶

展开更多......

收起↑