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2、时间和位移
高中物理2019人教版必修一 第一章运动的描述
第1秒初
第7秒初
第7秒末
第1秒末
第3秒内
前3秒内
1、知道时刻与时间间隔的区别与联系，会在具体情境下识别时间间隔和时刻;
2、理解位移的概念，知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小与方向;
3、能区别位置、位移、路程等概念。
4、会用时间轴计算位移，会看位移-时间图像。
教学目标
上午8时上课，8时45分下课，这里的“8时”“8时45分”是指这节课的开始和结束时刻，而这两个时刻之间的45分钟，是时间间隔。
在时间轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。
一、时刻和时间间隔
8
9
t/h
上课
下课
上课
上课
45min
10min
45min
第1秒初
第1秒末
t/s
第1秒
第2秒
第3秒
第4秒
第2秒初
第2秒末
第3秒初
第3秒末
第4秒初
第4秒末
问题：（1）什么叫第1秒末？第7秒初？
（2）前3秒内的含义？第3秒内的含义？
（3）第2秒末到第3秒初是几秒？
第2秒初到第6秒末是几秒？
问题：（1）什么叫第1秒末？第7秒末？
（2）前3秒内的含义？第3秒内的含义？
（3）第2秒末到第3秒初是几秒？
第2秒初到第6秒末是几秒？
第1秒初
第7秒初
第7秒末
第1秒末
第3秒内
前3秒内
带“内”为时间间隔，带“初”“末”为时刻
练习：以下计时数据指时间间隔的是（ ）
A、列车于12时50分发车
B、某人用15秒跑完100米
C、中央电视台新闻联播节目19时开播
D、他一口气，说了1分钟的笑话
E、第6秒
F、他的一生只有短暂的50年
BDEF
x/m
0
30
-20
西
o
东
一辆汽车，从西往东运行，为了描述汽车的位置，可以建立一维坐标系，向东为正方向，选交通岗亭为坐标原点o，坐标为30m，表示在岗亭以东30m处。
坐标为-20m，如果表示在 。
二、位置和位移
三要素：原点、正方向、刻度（单位长度）。
位置就是一个地方，在坐标轴上用一个点表示。
岗亭以西20m处
如何描述位置的变化？
相同点：初位置、末位置、总方向
不同点：轨迹的长短
从北京到重庆，选择飞机和火车等不同的交通工具时，哪些物理量相同？哪些不同？
路程：运动物体在一段时间内经过的路径（轨迹）的长度，叫做物体在这段时间内的路程。
① 只有正值，大小等于轨迹的长度。
② 是一个标量，只有大小，没有方向。
③ 单位是长度的单位：米、千米等。
位移：从初位置指向末位置的有向线段
表示物体位置变化的物理量。
① 线段的长短表示位移的大小。
② 箭头的方向表示位移的方向，是矢量。
③ 单位是长度的单位：米、千米等。
④ 位移只与初、末位置有关，与路径无关！
位移的大小和路程关系
A
B
半径为R
C
D
A到B路程为： 位移为： 方向为：
A到C路程为： 位移为： 方向为：
A到D路程为： 位移为： 方向为：
A到A路程为： 位移为： 方向为：
在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程
问：从A走到B，再走到C，位移的大小和路程相等吗？
位移的大小和路程关系
A
B
C
只有当质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
A到B路程为： 位移为： 方向为：
A到C路程为： 位移为： 方向为：
A到D路程为： 位移为： 方向为：
A到A路程为： 位移为： 方向为：
标量和矢量
（1）标量：只有大小，没有方向的物理量。
①例如： 等。
②运算满足数学代数相加减。
切记：以后凡是求矢量，一定要注意，既要求大小，也要说明它的方向！！
（2）矢量：既有大小，又有方向的物理量。
①例如： 等。
②运算满足……。
时间、长度、质量
位移、速度、力
一位同学从操场中心A出发，向北走了40m，到达B点，然后又向东走了30m，到达C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）。
问：
①xAB = xBC = xAC =
②你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？
北
东
三、直线运动的位移
　物体在t1时刻处于初位置x1，
在t2时刻处于末位置 x2，
那么位移Δx＝ 。
位移的方向为 。
Δx
x１
x２
x/m
Ｏ
x2 －x1
x轴的正方向
　物体在t1时刻处于初位置x1= 6m
在t2时刻处于末位置 x2= 2m
位移为Δx＝ x2 －x1=
Δx
2
6
x/m
Ｏ
-4m
表示位移的大小为4m，方向指向x轴的负方向。
四、位移-时间图像
横轴为时间，纵轴为位移，时间轴上每一点为 ，位移轴上每一点为 。
时刻
位置
可以把位移轴看成一条路，每一时刻在哪个位置，可以知道运动方向的变化，运动的快慢。
t/s
o
2
3
1
X/m
2
甲
4
4
6
8
5
t/s
o
2
3
1
x/m
2
甲
4
4
6
8
5
A
乙
丙
丙从0运动到6，位移为6m，方向为正方向，路程为6m。
甲、乙、丙三者的位移和路程。
甲从0运动到8又返回6，
位移为6m，方向为正方向，
路程为10m。
乙从0运动到6，
位移为6m，方向为正方向，路程为6m。
五、位移和时间的测量
频闪照片：时间间隔一样(1/30s)
打点计时器：打点时间间隔一样
电磁打点计时器
电火花打点计时器
电磁打点计时器，是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压4-6V。当电源的频率是50Hz时，每隔0.02s打一个点。通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当接通电源时，交变电流在线圈上产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，即为0.02 s。位于振片一端的振针就跟着上下振动起来。这时，如果纸带运动，针就在纸带上打出一系列小点。
电火花计时器，它的计时原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。使用时电源插头直接插在交流220V插座内，把墨粉纸套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔。当接通电源，按下脉冲开关时，计时器发出的脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点。
两种计时器
相同点：
都接交流电，频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点。
不同点：
电磁打点计时器，打点的是振针和复写纸，
电压为交流4~6V。
电火花计时器，打点的是电火花和墨粉，
电压是交流220V。
电火花计时器，阻力小，实验结果误差小。
将打点计时器固定在桌面上，将纸带穿过限位孔。启动电源，再用手水平拉动纸带，纸带上就留下一行小点，随后关闭电源。
d1=1.20cm，d2=5.40cm，d3=12.02cm，d3-5=d3-d2
单位cm
六、全球导航卫星系统
我国的北斗卫星导航系统、美国的全球定位系统（GPS）、欧盟的伽利略卫星导航系统和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统。
1、时间间隔指两时刻的间隔，时刻是一个瞬间。在时间轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。带“内”为时间间隔，带“初”“末”为时刻。
2、位移：表示物体的位置变化。用一条带箭头的线段表示，箭头表示位移的方向，长度表示位移的大小。位移是初位置指向末位置的一条有向线段，方向为初位置指向末位置。位移与路径无关，只与初末位置有关。路程是物体运动轨迹的长度。物体做单向直线运动时，路程才等于位移的大小。
3、矢量：有大小、又有方向的物理量。运算遵从平行四边形定则。
标量：只有大小，没有方向的物理量。运算遵从算术法则。
4、在坐标轴上，一个坐标表示一个位置，两个坐标差值（ ）即坐标的变化量表示位移的大小，正负表示位移的方向。
课堂小结

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