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时间 位移
时间与时刻
一、提出问题
请查看此机票：从广州起飞时间是14：00，到达北京时 间是17：05，飞行时间为3小时5分钟。请问以上的三个 “时间”有什么不同？
前面两个是某一瞬间， 第三个是两个瞬间的 间隔。
时间与时刻
二、时间与时刻的概念
1.时刻：钟表指针指示的一个示数。两个时刻之间的间隔， 即为时间。
3. 利用时间轴表示时间和时刻：点代表时刻，线段代表 一段时间。问题的初始时刻为时间零点。
0 1
2 3 4
5 6 7
时间与时刻
请标出：第2s末，第2s内，前2s内，第3s初。
实践与拓展：古人使用圭表计算出一年是365天，其 原理是根据日影长短的变化测定节气。
0 1
2 3 4
5 6 7
第2s末
第3s初
三、时间轴的应用
第2s内
前2s内
（多选）一列火车从榆林开往西安，下列叙述中指 时间的是（ BD ）
A．早6时10分，列车从榆林站出发 B．列车一共运行了12小时 C．列车在9时45分到达延安站 D．列车在延安站停车30分钟
位置和位移
描述物体的位置
定性
参考系
定量
坐标系
描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢
(1)描述百米运动员在运动中的位置。
(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置。
(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置。
一维直线坐标系
二维平面直角坐标系
三维坐标系
坐标系
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，建立一维直线坐标系。
0
30
x/m
-20
西
东
10m
如果要确定一辆行驶在长安街上汽车的位置，可以沿东西方向建立一维坐标系，x轴的正方向指东，选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O，就可以准确描述汽车的位置。
如果汽车的坐标是30m，表示它在岗亭以东30m处
如果汽车的坐标是-20m，表示它在岗亭以西20m处
岗亭
注：这里的正、负不表示大小，仅表示物体在原点的哪一侧。正号表示在原点的正方向一侧，负号表示在原点的负方向一侧。
科学漫步
全球导航卫星系统
在地图上看到的经纬线，实际上就是在地球表面建立的坐标系
常用的全球导航卫星系统有美国的全球定位系统（GPS）、我国的北斗系统（COMPASS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）和欧盟的伽利略系统（GALILEO）
新知探究
物体位置的变化该怎样描述呢？
路程：物体运动轨迹的长度。
从北京到重庆：
乘火车
乘飞机
乘火车到武汉，乘轮船沿江而上。
不同方式路程不同
思考与讨论：就位置的变动来说相同吗？
无论使用什么交通工具，走过了怎样的路径，他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1300km的重庆，即位置的变化是相同的。
位移
位移：由初位置指向末位置的有向线段。
A
B
C
(1)意义：描述物体位置变化的物理量。
(2)大小：初末位置间有向线段的长度。
方向：由初位置指向末位置。
位移
路程
(1)矢量：既有大小又有方向的物理量。
(2)标量：只有大小没有方向的物理量。
矢量和标量
如位移、速度、力
如路程、温度、时间、质量
位移和路程的区别与联系
位移 路程
物理意义
与运动路径是否有关
标量还是矢量
大小关系
描述物体位置的变化
描述物体实际运动轨迹的长度
大小与运动路径无关
大小与运动路径有关
矢量
标量
路程的大小≥位移的大小
单向直线运动时两者大小相等
课堂练习
(1)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？
(2)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？
路程为100m，位移大小为100m
不同跑道的运动员跑完全程的路程相同，都为800m；
只有第1道次上起跑的运动员，若从第1道次到达终点，则他的位移为0，而其他道次上的运动员，跑完全程的位移一般不是0，而且大小和方向一般均不相同。
直线运动的位移
思考讨论：在一维坐标系中用坐标表示物体的位置，那么，在一维坐标系中位移应该如何表示呢？
O
x1
x2
x/m
x
例：物体在t1时刻处于“位置”x1，在t2时刻处于“位置”x2
x=x2-x1
课堂练习
计算以下几组初、末位置坐标的位移并画出位移的有向线段。
x1= 2m, x2= 5m; x3= 5m, x4= 2m;
x5= -2m, x6= 5m; x7= 5m, x8= -2m。
若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向；
若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向。
0
-2
4
x/m
-1
1
2
3
5
x1
x1=x2-x1=5m-2m= 3m
x2=x4-x3=2m-5m= -3m
x3=x6-x5=5m-(-2)m=7m
x4=x8-x7= -2m-5m= -7m
x3
x2
x4
位移-时间图像的建立
x-t图像
0
t/s
x/m
x1
t1
t2
A
B
x2
根据x-t图像分析物体的运动：
(1)任意时间内质点运动的位移；
(2)质点发生某段位移所用的时间；
(3) x-t图像只能用来描述物体做直线运动；
(4) x-t图像不是物体运动的轨迹，表示的是位移x随时间t变化的情况；
(5)纵轴截距表示物体的初始位置，如x2；
(6)交点表示两物体相遇。
位移-时间图像
x-t图像
0
t/s
x/m
B
C
A
(1)水平直线表示物体静止，如A
(2)倾斜直线表示物体做匀速直线运动，如B、C
斜率表示速度，
斜率的大小表示速度的大小，
斜率的正负表示物体的运动方向。
D
E
(3)D表示物体做减速直线运动,
E表示物体做加速直线运动；
图像上某点切线斜率的大小表示物体在对应时刻速度的大小
图像上某点切线斜率的正负表示物体在对应时刻速度的方向
位移时间的测量
秒表
沙漏
直尺
频闪照相
实验探究
同桌之间，一位同学手拿一支彩色画笔，另一位同学牵动一条长纸带，使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动，拿笔同学按照一定的时间间隔点击纸带（比如每秒1次）
纸带
A
B
C
D
E
F
G
H
纸带上有什么？
两点间的时间间隔
两点间的位移
打点计时器
高中实验用来测量时间和位移的仪器：电磁打点计时器和电火花打点计时器。
电磁打点计时器
工作电压：4~6V交流电源；
电源频率：50Hz，每隔0.02s打一次点
原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
打点计时器
电火花打点计时器
工作原理:电流流经放电针、墨粉和纸盘轴盘，产生火花放电。
工作电压：220V交流电源；
电源频率：50Hz，每隔0.02s打一次点
练习使用打点计时器
1、了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
2、安装纸带。
3、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。
4、取下纸带，从能够看清的某个点开始，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。
5、用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。
使用电火花打点计时器
1 2 3 4 5
位移x
运动时间t
小结
时间 位移
时刻和时间间隔
路程和位移
矢量和标量
位移-时间图像
打点计时器
时刻：指某一瞬时，用数轴上的点表示
时间间隔：指某一段时间，在数轴上用一段线段来表示
路程：物体运动轨迹的长度
位移：从初位置指向末位置的有向线段
矢量：既有大小又有方向
标量：只有大小没有方向
用图像直观地表示物体在每一时刻的位移
电磁打点计时器
电火花打点计时器

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