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(共20张PPT)
第一章 运动的描述
第2节 时间 位移
高中物理必修第一册
机械运动研究的是物体的位置随时间变化的问题，因此要描述物体的运动，必须先要描述物体的位置和时间，那么，我们怎么去描述物体的位置和时间呢？
问：现在是什么时间？
问：这节课是多长时间？
这两个“时间”的含义一样吗？
时间
时刻
时间间隔
某一时间节点，在时间轴上用点来表示
两时刻的间隔，在时间轴上用线段来表示
t/h
8
9
10
上课
下课
45min
45min
上课
下课
一、时刻和时间间隔
我们平时说的“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。
说一说
以下各种说法中，哪些指时间间隔？哪些指时刻？
（1）列车员说：“火车8时42分到站，停车8分钟。”
（2）“您这么早就来啦，抱歉！让您等了这么久。”
动车时刻表
认识一下
这张动车时刻表中，哪些指的是时刻、哪些指的是时间间隔？
试一试
在时间轴上标出下列时刻或时间间隔
“前3s”、“第3s末”、“第3s内”
t/s
0
1
2
3
4
5
前3s
计时起点
第3s内或第3s
第3s末
第4s初
家
学校
甲
乙
丙
我们从家出发去学校有如图所示的三条线路
思考与讨论
问题2：你能说出三条线路有什么相同点吗？
问题1：三条线路的轨迹长度一样吗？我们用那个物理量表示轨迹长度？
路程s：运动轨迹的长度
s甲>s丙>s乙
位置变化相同，都是从家到学校
思考与讨论
问题3：如何去描述物体的位置变化呢？
物理学中用位移来描述物体位置的变化
二、路程和位移
1、路程：物体运动轨迹的长度
2、位移：用l表示
（1）物理意义：反映物体位置变化的物理量
（2）表示：带箭头的有向线段
有向线段的长度表示位移的大小
箭头的方向表示位移的方向，即从初位置指向末位置
思考与讨论
问题4：位移的大小可能大于路程吗？
家
学校
甲
乙
丙
只有在单向的直线运动中，位移的大小才等于路程。
路程一定不小于位移的大小
例1：（1）某位同学先向正东方向走了40m，从A点到达B点，他的路程和位移分别是多少？
A
B
路程40m
位移大小40m
（2）该同学又向正北方向走了30m，从B点到达C点，他的路程和位移分别是多少？
路程30m
位移大小30m
C
（3）从A点到达C点，该同学全程的路程和位移分别是多少？
路程70m，位移50m
为什么会这样？
位移有方向！
三、矢量与标量
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
说一说
（1）我们学过的物理量有哪些是矢量、哪些是标量呢？
（2）电流是矢量还是标量呢？
（3）矢量和标量最本质的区别应该是什么呢？
运算法则不同
思考与讨论
问题5：我们用位移来反映物体位置的变化，必须先定量地确定物体的位置，那么我们应该建立怎样的坐标系呢？
描述百米赛跑中运动员的位置
描述投出去的篮球的位置
描述空中飞行的飞机的位置
一维直线坐标系
二维平面坐标系
三维空间立体坐标系
四、直线运动的位置和位移
研究做直线运动的物体，我们建立一维直线坐标系
x
O
Δx
x1
x2
初位置
末位置
问题6：怎么表示位移？
思考与讨论
从初位置指向末位置的有向线段
Δx＝x2 －x1
Δx为正，则位移方向指向x轴正方向
Δx为负，则位移方向指向x轴负方向
例2：从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面。分别以地面和抛出点为原点建立一维坐标系，方向均以向上为正，填写一下表格。
坐标原点 抛出点坐标 最高点坐标 落地点坐标 从抛出点到最高点的位移 从最高点到落地点的位移 从抛出点到落地点的位移
地面
抛出点
物体的位置坐标与坐标原点的选取有关，但位移与坐标原点的选取无关，想想为什么？
五、位移—时间图像
在直角坐标系中以时刻t为横轴，以位置x为纵轴，画出的图像称为位置—时间图像
以初始位置作为坐标原点O，则位置坐标与位移大小相等（x=Δx），位置—时间图像就变成了位移—时间图像，又称x-t图像
x-t图像反映了物体的位置或位移随时间变化的关系，图像上任一点表示物体在该时刻所处的位置
问题7：由x-t图像可以得到哪些信息呢？
思考与讨论
（1）任意时刻所对应的位置
（2）任意一段时间内的位移
（3）发生一段位移所用的时间
注：x-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动
例2：一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移。如图近似描写了汽车在0时刻到40s这段时间的x-t图像。通过分析回答以下问题：
（1）汽车最远位置距离出发点约为多少米？
（2）汽车在哪段时间没有行驶？
（3）汽车在哪段时间驶离出发点，在哪段时间驶向出发点？
六、位移和时间的测量
问题8：要得到x-t图像，必须先测出位移和时间，那么我们物理上怎么测位移和时间呢 ？
思考与讨论
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移
两种打点计时器
电磁打点计时器：交流电源，工作电压约为8V，依靠振针压复写纸从而在纸带上打点，每隔0.02s打一次点
电火花打点计时器：交流电源，工作电压为220V，依靠电火花放电使墨粉纸在纸带上打点，每隔0.02s打一次点
实验：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。然后关闭电源。
4、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。
5、用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。
6、将测量出的时间和位移记录在表格中。

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