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(共71张PPT)
授课日期：20XX年X月
培养什么人/怎样培养人/为谁培养人
1.2 时间 位移
01
时刻和时间间隔
02
位置和位移
03
直线运动的位移
04
位移和时间的测量
目录/contents
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？
新课导入
报平安
时间+位置
假如你和同学一起从重庆到上海旅行
此时你们连同火车可以看成质点吗？
期间如何准确告知父母你到哪里？
新课导入
Part.01
时刻和时间间隔
“时间” 一词的含义
上午8时上课
一节课40分钟
8时40分下课
一场考试75分钟
上午9点20分到重庆
从重庆到上海需要4个小时
它们有别吗？
2．时间间隔（简称时间）：是指两时刻的间隔，表示一段过程，在时间轴上用线段来表示．关键词“内”“经历”“历时”
1．时刻：表示某一瞬时，在时间轴上用点来表示．关键词“初”“末”“时”。
t/h
8
9
10
上课
上课
下课
下课
45min
45min
10min
时间轴：表示时间的数轴
根据“G87的列车时刻表”中的数据，列车从北京西到郑州东、西安和成都东分别需要多长时间？
站名 到达 发车
北京西 07：00 07：00
石家庄 08：01 08：03
郑州东 09：21 09：24
洛阳 10：00 10：02
西安 11：21 11：25
成都东 14：33 14：33
（1）时间可以用来展示某一个运动过程（录像）
（2）时刻只能显示运动过程的某一个瞬间（照相）
（3）在时间坐标轴中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。
（4）平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义。
t1 t2
t
△t
说明
t/s
2
3
1
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
1
0
前一秒
前二秒
前三秒
t/s
0
t2
t1
时间轴上有三个标注：0、t1、t2，对应三个时刻： 0时刻、t1时刻、t2时刻。
如果以t1时刻为计时的起点，t1到t2的时间间隔（时间）：Δt＝ t2－ t1。
如果以0时刻为计时的起点，0到t1的时间间隔（时间）：Δt＝ t1－ 0＝ t1 。
在同学们之间，常常有这样的交流话语：
1、现在几点了？
2、今天你从家里到学校用了多少时间？
这里两个“时间”有什么本质上的区别？
想一想
以下各词指“时间间隔”还是“时刻”，并在时间轴上表示：
第2秒（第2秒内） 前2秒(前2秒内) 第2秒初
第2秒末 第3秒初 2秒末
t/s
2
3
5
1
4
0
前一秒
前二秒
前三秒
第1s末
第2s初
第1s初
第2s末
2s末
第3秒初
第1s
第2s
计时起点
练一练
时刻与时间间隔的比较
时刻 时间间隔
在时间轴上的表示 用点表示 用线段表示
描述 关键词 “初”“末”“时” 如：“第1 s末”， “第2 s初”，“3 s时” “内”“经历”“历时”
如：“第2 s内”，
“前3 s内”
联系 两个时刻的间隔为一段时间间隔，时间间隔能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片
【例1】下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是(　　)
A.第4 s末到第5 s初经历了1 s的时间间隔
B.“早上第一节课8∶00上课”，其中8∶00指的是时间间隔
C.物体第3 s末的位置坐标是(2 m,3 m)，其中第3 s末指的是时刻
D.物体第3 s内运动了4 m，其中第3 s内指的是时刻
c
【例2】在时间轴上找到
1.前3s 2.第3s 3.第3s初 4.第3s末 5.第2s末
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。
【例题】如图是表示时间的坐标轴．请思考讨论：
(1)图中A点和B点的意义是什么？ (2)AB之间的线段表示什么？
(3)“前两秒”在图中怎么表示？ (4)“第六秒”在图中怎么表示？
(5)“第二秒末”和“第三秒初”在图中怎么表示？它们是同一个时刻吗？
(1)A点和B点是两个时刻；(2)AB之间的线段表示的是时间，且时间为1 s；
(3)0～2 s末间的线段表示为前两秒；(4)5～6 s之间的线段表示第六秒；
(5)在图中数字2所在的点表示“第二秒末”
解析:时刻是某个瞬间，时间是某段过程，对应时刻是物体所处的状态，对应时间是物体经历的一段过程．时间与时刻可以在“时间轴”上表示出来，其中“时间”是一段线段，有一定的长度，“时刻”是一个点．
Part.02
位置和位移
如果一个可以看做质点的物体沿直线运动，怎样定量描述物体的位置变化呢？
要定量描述物体的位置变化，可以利用我们已有的数学知识，建立直线坐标系。
北京长安街
参考系
坐标系
A
坐标原点：天安门
正方向：向东为正
单位长度：200m
想一想
1、坐标系三要素：原点、正方向、单位长度
可以定量的地描述物体（质点）的位置
2、分类：
直线坐标系(一维坐标系)：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．
x/m
0
1
2
3
-1
一维坐标表示：x
一、坐标系
平面直角坐标系（二维坐标系）：描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立平面直角坐标系．
例如：人在平面内运动，为了描述人所处的位置，可采用平面直角坐标系来描述。
二维坐标表示（x，y）
A
B
立体空间坐标系(三维坐标系)：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．
三维坐标表示（x，y，z）
全球卫星定位系统（GPS）
车载GPS定位导航系统
手持式GPS定位器
2019年8月杂技节上，一名杂技演员将手中的球从高出地面3m的位置竖直向上抛出，它上升5m后回落，最后到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：
质点 参考系和坐标系
坐标系的建立
坐标原点 的设置 出发点 的坐标 最高点 的坐标 落地点
的坐标
以地面 为原点
以抛出点 为原点
0m
8m
3m
3m
8m
0m
0m
5m
0m
5m
－3m
－3m
对点练习
北京 → 重庆 有哪些出行方式？
（1）飞机
（2）火车
（3）汽车
轨迹不相同
位置变化相同
（初、末位置）
在空间变化上的相同点和不同点？
路程
位移
想一想
④
①
②
③
A
B
沿①②③④四条不同路径到达B点路程是否相同,位置变化是否相同
根据上述两个问题,你可以得到什么样的结论
结论:路程与物体运动轨迹有关,而位置的变化仅与物体起点与终点的位置有关
想一想
2.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）
（2）符号： x ，单位：m
1.路程：物体（质点）运动轨迹的长度。(实际走过的轨迹长度)
二、位置和位移
≥
位移的大小
路程
位移的大小一般小于路程，只有当质点做单向直线运动时， 位移的大小才等于路程。
想一想
路程跟位移的大小有什么关系？
（1）定义：
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、温度、长度、密度、能量、速率等
★注意：
a.矢量有方向，而标量无方向
b.要描述一个矢量，必须有大小、方向两个方面
c.只有大小、方向都相同时，两个矢量才相同
3、矢量与标量
（2）矢量的表示：用带箭头的有向线段表示。
需规定正方向，如果矢量与正方向相同，矢量为正值；如果矢量与正方向相反，矢量为负值。
线段长度——表示矢量大小。
箭头方向——表示矢量方向。
同一直线上的矢量，可用正负表示方向。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。
①标量相加——遵从算术运算的法则。
（3）矢量与标量的运算
矢量相加与标量相加遵从不同的法则！
想一想：矢量相加也遵从这样的法则吗？
如：桶中原来有2kg水，又倒入1kg水，那么现在水的质量是 ？
A
B
C
北
东
②当两个矢量不共线时，矢量相加——遵从三角形定则（或遵从平行四边形定则）。
三角形定则：两个矢量相加时，首尾依次相连，合矢量为从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端。
三角形定则：当多个矢量不共线时，它们相加也遵从多个矢量依次首尾连接，最终从第一个矢量的始端指向最后一个矢量的末端。
位移 路程
方向
大小 性质
需考虑方向
不需考虑方向
位移的大小与路径无关；
任何情况下：位移的大小≤路程；
只有当物体做单向直线运动时，物体的位移大小才等于路程。
矢量
标量
4、位移和路程的区别
解析：
【例题】田径场跑道周长是400m。
⑴百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程是多少？位移大小是多少？
⑵在800m跑比赛中，不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗？跑完全程的位移相同吗？（注意800m跑的比赛规则）
⑵路程：相同，路程都是800m。
⑴路程和位移的大小都是100m。
位移：对于800m跑道，在第1道次上的运动员位移是0，而其它道次上的运动员，跑完全程的位移不是0，而且大小和方向均不相同。
C
B
A
D
R
【例题】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，它通过的路程和位移各是多少？
(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？
注意：求位移必须既求大小，还要指明方向
1.下列关于位移和路程的说法中，正确的（ ）
A、位移大小和路程不一定相等
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
AC
小试牛刀
2.关于位移和路程的关系，正确的有： ( )
A.物体作直线运动，则通过的路程就是位移
B.物体作直线运动，则通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的路程不等，但位移可能相同
D.物体通过一段路程，但位移可能为零
CD
在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程
小试牛刀
2.关于位移和路程的关系，正确的有： ( )
A.物体作直线运动，则通过的路程就是位移
B.物体作直线运动，则通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的路程不等，但位移可能相同
D.物体通过一段路程，但位移可能为零
CD
在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程
小试牛刀
4、一个人晨练，按如图所示，走半径为R的中国古代的八卦图运动，中央的S部分是两个直径为R的半圆.他从A点出发沿曲线ABCOADC行进.求：
(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向.
(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程.
【答案】　(1)R　由北指向南
(2)R，方向为东偏南45°　2.5πR
小试牛刀
5、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 。
2R
πR
A
C
2R
由A运动到A，在此过程中，它的位移大小为 ，路程为 。
0
2πR
小试牛刀
6、如图所示，质点从N点沿半径为R的两个半圆形轨道运动到P点，质点的路程和位移大小分别为（ ）
A．4R、0 B．2πR、4R
C．2πR、0 D．2πR、2R
B
7、某同学沿400 m的跑道跑步一圈后回到起点，此过程的路程和位移分别是（ ）
A．400 m，400 m B．400 m，0
C．0，400 m D．0，0
B
小试牛刀
8、（双选）关于位移和路程，下列说法正确的是（ ）
A．沿直线运动的物体，位移和路程是相等的
B．质点沿不同的路径由A到B，路程不同而位移一定相同
C．质点通过一段路程，其位移可能为零
D．质点运动位移的大小可能大于路程
BC
9、一质点先向东直线运动3m，再向南直线运动4m，则该质点的位移大小和路程分别是（ ）
A．5m ，7m B．7m ，5m
C．1m ，7m D．7m ，1m
A
小试牛刀
10、（多选）小明乘出租车从超市回家，司机打出的发票如图所示，下列关于发票上数据的理解正确的是（　　）
A．11：26指的是时刻
B．11：56指的是时间间隔
C．23.0km指的是路程
D．23.0km指的是位移
AC
小试牛刀
Part.03
直线运动的位移
如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系.
x
O
5 m
如何精确表示位移？
总结：
建立一维坐标系
坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置到原点的距离
用位置坐标的变化量表示物体位移 ，用正、负表示运动物体位移的方向
想一想
Δ x
物体做直线运动，在时刻t1处于位置x1，经过时间在t2时刻到达位置x2，求= t2 -t1 时间内物体的位移。
位移是初位置指向末位置
位移的方向由坐标之差的正负所决定。
法一：位移的图示法
法二：位移的代数表示法——直线运动
位移大小等于末位置与初位置坐标之差Δx＝x2－x1
建立直线坐标以后
Δ x表示位移
若两坐标之差为正，则位移的方向与x轴的正方向相同；若两坐标之差为负，则位移的方向与x轴的正方向相反。
位置变化
x/m
0
x1
x2
初位置x1，末位置x2
位移Δx： Δx ＝ x2 － x1
x/m
0
x1
x2
初位置0，末位置x1
位移Δx： Δx ＝ x1 －0＝x1
x/m
0
x1
x2
初位置x2，末位置x1
位移Δx： Δx ＝ x1 － x2
某物体从A点出发运动到达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？
0
xB
xA
x/m
Δ x = xB - xA
= 2m - 5m
（末位置坐标减初初位置坐标）
= - 3m
Δ x
物体的位移大小等于3m，方向与x轴的正方向相反。
想一想
解析：
【例题】一个物体从p点运动到Q点，坐标xp为3m，xQ为-2m，它的位移大小是多少 方向如何？（请用图示法和代数法两种方法表示）
0
x/m
1
2
3
4
-1
-2
-3
xP
xQ
Δx
Δx = xQ - xP
= -2m - 3m
= - 5m
物体位移大小5m，方向与x轴正方向相反。
t/s
0
1
2
3
4
5
6
时刻t1=2 s
时刻t2=4 s
时间△t = t2 - t1
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
如何在坐标轴上表示位移
例:
0
3
6
9
x/cm
-6
-9
B
A
1.一个小蚂蚁由A点爬到B,它的位移是多少
解:△x=xB-xA=(-9)-6=-15cm
此过程蚂蚁位移的方向与规定的正方向相反
2.小蚂蚁由B到A的过程的位移又怎样求哪
△x=xA-xB=6-(-9)=15cm.
说明此过程位移的方向与规定的正方向相同
-3
“-”号表示什么
正值又表示什么呢
【例】如图所示，一小球从A点竖直向上抛出，到达最高点B后，返回落至水平地面C处，AB、AC间距离如图所示.
(1)若以A点为坐标原点，竖直向上为正方向，A、B、C三点位置坐标分别为xA＝_______ m，xB＝_______ m，xC＝_______ m.AB间位移ΔxAB＝_______ m，BC间位移ΔxBC＝_______ m，ΔxAB________(填“>”“<”或“＝”)ΔxBC.
(2)若选地面C为坐标原点，竖直向上为正方向，则A、B、C三点的位置坐标分别为xA′＝____m，xB′＝____m，xC′＝____m，AB间位移ΔxAB′＝____m，BC间位移ΔxBC′＝____m.
0
5
-3
5
-8
<
3
8
0
5
-8
2、求解时要指明其方向,位移的方向可用“+”、“-”号表示。“+”号表示位移的方向与规定的正方向相同;“-”号表示位移的方向与规定的正方向相反。位移（包括所有矢量)前面的正负号只代表方向，不参与大小的比较。
说 明：
1、位移是矢量,有大小,切记还有方向.
一实心的长方体，三边长分别是a、b、c（a＞b＞c），如图所示．有一小虫想从顶点A沿表面运动到长方体的对角B，求：
（1)小虫的位移大小．
（2)小虫的最短路程．
脑力风暴
一支长150m的队伍匀速前进,通讯员从队尾前进300m后赶至队首,传达命令后立即返回,当通讯员回到队尾时,队伍已前进了200m,则过程中通讯员的位移大小是多少 走过的路程是多少
200m, 400m
脑力风暴
Part.03
位移和时间的测量
位移测量
时间测量
频闪相机
频闪相机
学校实验室中常用打点计时器来记录位移和时间。
1、两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
约8 V交流电
220 V交流电
练习使用打点计时器的步骤
注意先接通电源，
后拉动纸带
1.固定打点计时器
2.安装纸带
3.启动电源, 用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一 行小点，随后立即关闭电源
4.取下纸带
记时点：打点针打出的点
工作频率为50Hz，相邻两个记时点之间的的时间间隔为0.02s。
记数点：
0
1
每隔2个记时点取1个记数点
每3个记时点取1个记数点
2
3
4
5
记数点 0 1 2 3 4 5
时刻/s
位移/cm
0
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
0
2.50
5.80
10.30
16.00
26.70
我们能不能把表中的数据用坐标来表示呢
作图步骤:
(1)建立平面直角坐标系；
(2)描点；
(3)拟合曲线
用时间轴描述时刻和时间。
用直线坐标系描述物体的位置及位置的变化。
×
×
×
×
×
用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来
图像反映了质点位移随时间的变化规律，称为位移—时间图像，又称x-t图像。
x-t图像的物理意义：
描述物体位移随时间的变化关系
⑴图线上任意一点的横纵坐标表示物体在某一时刻及所处的位置。
⑵图线上起点的横纵坐标表示物体开始运动的时刻及位置。
⑶x-t图像表示的是位移随时间变化的情况不是运动的轨迹。
练习使用打点计时器
1.先固定打点计时器
2.安装纸带。
（纸带应在墨粉盒或复写纸的下方）
试拉纸带无明显阻滞现象
3.接通电源，待打点稳定后在拉动纸带
注意：打点计时器不能工作太长时间，打完点后立即关闭电源。
4.测量并记录数据。
5.作出纸带运动的x-t图像。
实验
工作电压： .
打点周期： .
打点方式： .
记录信息： .
约8V交流电
利用振动的振针打点
T = 0.02S
时间和位移
练一练
放电针
工作电压： . 打点周期： .
打点方式： . 记录信息： .
交流电220V
利用火花放电打点
T = 0.02S
频率50Hz，每隔0.02秒打一次点
时间和位移
练一练
【例题】使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：
(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________．
A.把电火花计时器固定在桌子上 B.安放纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动 D.接通220 V交流电源
E.按下脉冲输出开关，进行打点
(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上，还要检查________是否夹在两纸带之间．
解析：
电火花计时器的特点是：打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的，故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的，墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用．墨粉纸盘夹在两条白纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动．
ABDEC
纸盘轴　
墨粉纸盘
【例题】如图所示。
⑴求一个小蚂蚁甲由A点爬到B点过程的位移；
⑵求另一个小蚂蚁乙由B点爬到A点过程的位移。
⑴Δx= x B- x A=(－9)－6=－15cm
⑵ Δx = x A- x B=6－(－9)=15cm.
小蚂蚁甲由A点爬到B点过程的位移大小是15cm ，
方向与坐标轴正方向相反。
小蚂蚁乙由B点爬到A点过程的位移大小是15cm ，
方向与坐标轴正方向相同。
【例题】对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是(　　)
A.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B.两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C.电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D.电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
解析：电磁打点计时器使用6 V以下的交流电，电火花计时器使用220 V的交流电，A项正确；两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定，B项正确；电火花计时器在纸带上打点靠电火花和墨粉，C项错误；电磁打点计时器在纸带上打点靠振针和复写纸，D项错误。
AB

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