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第一章 运动的描述
1.2 时间 位移
时间+位置
假如你和同学一起从合肥到上海旅行
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？
分析讨论
2022年2月7日，任子威以1分26秒768获得北京冬奥会短道速滑男子1000米冠军，实现了中国队在该项目上冬奥金牌零的突破。
上午8时上课
一节课40分钟
8时40分下课
一场考试120分钟
上午7点10分到学校
从合肥到北京需要4个小时
它们有区别吗？
对“时间”的描述，还能用什么方式？
“时间”的含义
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”
8:40上课
9:30上课
9:20下课
10:10下课
40min
40min
10min
时间轴：表示时间的数轴
一、时刻和时间间隔
t/h
8
9
10
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
人们在沙漠中探险时常常迷路，甚至因此而丧生，总结他们迷路的原因都是在沙漠中搞不清楚这样三个问题：我在哪里？我要去哪里？走哪条路线最佳？而这三个问题涉及运动的描述里的哪三个物理量呢？　
　
如
何
描述
物
体
位
置
？
定性与定量
参考系
在参考系上建立坐标系
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。
二、位置和位移
一维坐标（直线坐标）：
某一物体运动到A点时，此时它的位置坐标：
某一物体运动到B点时，此时它的位置坐标：
从A运动到B点，它运动了：
二、位置和位移
1、坐标系
二、位置和位移
1、坐标系
二维坐标（直角坐标）：
讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们
应如何建立坐标系？
二、位置和位移
1、坐标系
三维坐标（立体坐标）：
若要描述飞机在空中的位置变化情况呢？
如何描述物体位置的变化？
⑴ 不同点？ ⑵共同点？
轨迹不相同,
位置变化相同
合肥十七中 → 天鹅湖万达
（1）地铁
（2）公交
（3）驾车
二、位置和位移
2、路程：质点运动轨迹的长度。
3、位移：
位移
表示：
大小：
方向：
初位置指向末位置的有向线段
有向线段的长度
初位置 → 末位置
Δx=XB-XA (Δ表示变化量）
符号：
有向线段箭头的指向
A
B
Δx
(1)出租车收费标准1.2元/公里：
(2)百米赛跑：
(3)沿着400 m的跑道跑2圈：
辨析路程和位移
路程：100m
位移：100m
路程：800m
位移：0
路程
B
例题：关于位移和路程，下列说法中正确的是（ ）
A．在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的
B．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的
C．在直线运动中，物体的位移大小等于路程
D．在曲线运动中，物体的位移大小等于路程
在单向直线运动中
全球卫星定位系统（GPS）
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
全球卫星定位系统（GPS）
这个GPS定位器此刻位于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中，你还能获得哪些信息？
北
东
向北走40 m
向东走30 m
合位移
B
C
一位同学从操场中心A出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B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）。
三个位移的大小各是多少？
＋
质量是20 kg的大米
质量是10 kg的大米
= 30 kg
算术加法法则
标量
矢量
非算术加法法则
矢量既有大小又有方向，标量只有大小而没有方向。
矢量遵循平行四边形定则，标量遵循代数运算法则。
同一直线上的矢量，可在数值前加上正负号表示矢量的方向，
加上正负号后，同一直线上的矢量运算可简化为代数运算。
矢量前的正负号只表示方向，不表示大小。
矢量大小的用矢量绝对值来比较。
位移属于矢量，路程属于标量。
二、位置和位移
4、矢量和标量
三、直线运动的位移
那么x2－x1就是物体的位移
记为　　　　　　
物体在t1时刻处于“位置”x1，在t2时刻处于“位置” x2　　　　　　
X１
X２
x
Ｏ
x=x2 -x1
做直线运动的物体：
某一时刻——某一位置
某一段时间——这段时间内的位移
x
时间的变化量 t=t2-t1
三、直线运动的位移
2
B
-2
0
O
A
x/m
2
B
-2
0
O
A
x/m
质点沿直线由A运动到O的位移： x=xO － xA = 0－2 = －2 m
质点沿直线由B运动到A的位移：
x=xA － xB = 2－（－2）= 4 m
位移Δx 的“＋”“－” 表示方向，不表示大小。
“＋”表示位移的方向与所选的正方向相同。
“－”表示与所选的正方向相反。
X/m
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
t=1s
t=2s
t=3s
t=0s
例题:有一质点在X轴上运动,已知各时刻质点位置如图
t=4s
t=5s
①质点在前___s内位移最大
③质点在第___s内位移最大
X3=-7m
X3=10m
5
4
②质点在前__s内路程最大
④质点在第___s内路程最大
3
4
例:在平直的公路旁每隔100米竖立着有标号的电线杆,一观察者坐在汽车上.研究汽车的运动情况.当汽车经过Ⅰ号电线杆按下秒表,依次做下了如下记录:
时间t/S
位移X/m
0
4.9
10.0
15.1
19.9
0
100
200
300
400
时刻t/S
0
4.9
10.0
15.1
19.9
电线杆号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
除了用数据表格描述空间位置随时间变化外，还有其他更直观的方法吗？
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
时间t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位移X/m 0 100 200 300 400
1.作图步骤:
(1)建立平面直角坐标系,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移X.
X/m
400
300
200
100
0
5
10
15
20
t/s
(2)描点法描出数据
(3)用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来
四、位移-时间图像
拟合直线
位移测量
五、位移和时间的测量
时间测量
频闪相机
频闪相机
在实验室中，常用的计时仪器——打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
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）
纸带上有什么？
两点间的时间间隔
两点间的位移
试一试
电磁打点计时器
振针
工作电压： .
打点周期： .
打点方式： .
记录信息： .
交流电6V以下
利用振动的振针打点
T = 0.02S
时间和位移
直流？
交流？
电火花打点计时器
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
练习使用打点计时器
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
1、两种计时器的比较：
电磁打点计时器 电火花计时器
电源性质 6V以下交流电源 220V交流电源
打点频率 打点时间间隔0.02s，频率50hz 打点时间间隔0.02s，频率50hz
打点方式 振针通过复写纸在纸带上打点 电火花放电使墨粉在纸带上成点
阻力来源 纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触时的摩擦 纸带与限位孔、限位盘的摩擦
电火花计时器比电磁打点计时器更精确 2、注意事项
（1）实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并先轻轻试拉动纸带，应无明显的阻滞现象。
（2）使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。
（3）手拉动纸带时速度应适中，以防点迹太密或太疏
（4）使用电火花计时器时，应注意把两条纸带穿好，墨粉纸盘位于两条纸带中间，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
（5）打点计时器不能连续工作太长时间，打完点后应立即关闭电源
现象 原因 调节的方法
打点不清晰 1、振针过高 2、电压过低，振幅太小 3、复写纸用得太久 1、把振针适当调低
2、调高电压
3、换新的复写纸
打的不是点,是短线 1、振针过低 2、所加电压太高，使振幅过大 1、把振针适当调高一些
2、适当调低电压
打双点 振针松动 把振针固定好
3、常见现象原因分析
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．

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