1.2时间 位移 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(共28张PPT)

(共28张PPT)
第一章 运动的描述
1.2 时间　位移
目录
上节回溯
知识讲解
小结
练习
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质点：
（1）定义：不考虑物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的点，叫
作质点
（2）条件：物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计
（3）理想化的模型
参考系：
（1）描述物体运动用来作为参考的另一个物体
（2）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体）
（3）同一运动，选取不同参考系，运动可能不同
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参考系的四个性质：
标准性
作为参考系的物体不论原来的运动情况如何，都假定不动，被研究的物体都是以参考系为标准的
任意性
统一性
差异性
参考系的选取原则上是任意的
比较不同物体的运动应选择同一参考系
对于同一物体选择不同的参考系，结果一般不同
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坐标系：
（1）作用：在参考系的基础上建立坐标系用于定量地描述物体的运动
（2）要素：原点 、正方向、标度、物理量、单位
　　要描述物体位置随时间的变化，首先要清楚“时间”一词的含义。
一、时刻和时间间隔
2003.10.15 09:00
10.15 18:40
10.16 06:23
9小时40分50秒
11小时42分10秒
飞船点火
展示国旗
飞船着陆
时刻：时间轴上的一点，在数轴上用点表示。
时间间隔：时间轴上的一段，在数轴上用线段表示。
时间的单位：国际单位“秒”“s”；常用单位“h 、min ……”
一、时刻和时间间隔
图 1.2-1 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。
例1　找出表示时刻或时间间隔的词：
（1）国安队的比赛今天晚上7:30开赛，踢90分钟。
（2）今天路上花的时间很短，所以来得很早。
一、时刻和时间间隔
时刻：7:30 时间间隔：90分钟
时刻：很早 时间间隔：时间很短
例2　请在时间轴上表示：
第 1 s 内，第 1 s 末，第 2 s 初，第 2 s 内，前 3 s
一、时刻和时间间隔
　　坐标系定量地描述了物体的位置，物体的位置描述清楚了，该如何描述物体的位置变化呢？
二、位移
某人从北京北京去重庆
（1）乘火车；
（2）乘飞机；
（3）先乘火车，后乘船。
思考：三种方式什么相同，什么不同？
图 1.2-3 北京到重庆的不同路线及其位置变化
　　通过某人从北京到重庆的问题，我们可以看出，三种方式所经过的线路不同，也就是运动路径不同，这就是初中所学的路程。
　　三种方式最终的目的都是一样的，从北京到重庆，也就是说初位置和末位置是相同的。
　　我们可以用一个从初位置指向末位置的有向线段来描述这个人的位置变化，这个有向线段就是这个人的位移。
二、位移
二、位移
1．位移是从初位置指向末位置的有向线段。常用 l 表示。
2．只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是唯一的。
3．像位移这样有大小和方向的物理量叫作矢量。只有大小，没有方向的物理量叫作标量。
4．位移的国际单位是“米”“m”，常用单位：“km、cm、mm ……”
二、位移
位移和路程的区别
1．位移描述物体位置变化，路程描述物体运动路径；
2．位移是矢量，路程是标量，矢量标量运算法则不同；
3．只有单方向上的直线运动，位移的大小才等于路程。
二、位移
例1 出租车载小明到车站接人后返回出发地，司机打出全程的发票如图所示，则此过程中，出租车运动的路程和位移分别是 （ ）
A．－19.3 km，－19.3 km　　 B．19.3 km,0
C．0，－19.3 km D．0,0
B
二、位移
直线运动中的位移
　　直线运动我们通常用一维坐标系来描述，在一维坐标系中位移如何表示？
O
x1
x2
x /m
Δ x
　　做直线运动的物体，它的初位置是 x1，末位置是 x2，则物体的位移应该是从 x1 指向 x2 的红色有向线段，大小为末位置与初位置之差 x2－x1 。由于常用Δx 表示坐标之差，所以在研究直线运动时，常用 Δx 表示位移。
二、位移
直线运动中的位移
例2　某物体从 A 点运动到 B 点，坐标xA为5m，xB为2m，物体的位移大小等于多少？方向如何呢？
答：直线运动的位移的大小等于初位置与末位置坐标之差 Δx，
Δx＝ xB－ xA＝－3 m
所以位移的大小为 3 m ，方向为从 A 指向 B
二、位移
位移—时间图像
O
x
t
　　为直观地表示物体的运动规律，在直角坐标系中选时刻 t 为横轴，选位置 x 为纵轴。通过它能直观的看出物体在任意时刻的位置。如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等（Δx＝x），此时，位置—时刻图像，也称为位移—时间图像，即 x-t 图像。从 x-t 图像可以直观地看出物体在不同时间的位移。
例3　如图所示是某质点做直线运动的 位移—时间图像，由图可知 （ ）
质点一直处于运动状态
质点第三秒内的位移是 2 m
此图像表示了质点的运动轨迹
该质点前四秒内的位移是 2 m
位移—时间图像
1
O
x /m
t/s
2
3
4
5
6
2
4
6
8
D
二、位移
三、位移和时间的测量
　　学校实验中常用打点计时器来记录时间和位移，两种打点计时器原理相同，均是能够按照相同的时间间隔在纸带上连续打点，电源频率是 50 Hz 时，每隔 0.02 s 打一次点。电磁打点计时器使用的是交变电源，工作电压为 4 ~ 6 V。
电磁打点计时器
电火花打点计时器
三、位移和时间的测量
练习使用打点计时器
了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
安装纸带
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。
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 。
用刻度尺测量出从起始点到第 n 个点的位移 x 。
测量之前先设计一个表格，用来记录时间及位移
1．时刻：时间轴上的一点
3．位移：从初位置指向末位置的有向线段
路程：物体运动轨迹的长度
2．时间间隔：时间轴上的一段
小结
4．矢量：有大小和方向的物理量
标量：只有大小没有方向的物理量
5．直线运动的位移：初、末位置可以用位置坐标 x1 、x2 表示
位移大小为：Δx＝ x2－x1
6．位移—时间图像：把物体运动的初始位置作为原点，位置等于位移大小
7．两种打点计时器：电磁打点计时器、电火花打点计时器
电源频率是50 Hz 时，打点计时器每隔0.02 s 打一个点。
小结
1．以下各种说法中，哪些是指时间间隔？哪些是指时刻？
（1）列车员说：“火车 8 时 42 分到站，停车 8 分。”
（2）“您这么早就来啦，抱歉！让您等了这么久。”
（3）“前 3 秒”“最后 3 秒”“第 3 秒末”“第 3 秒内”
练习
时刻：8 时 42 分 时间间隔：8分
时刻：“这么早” 时间间隔：“这么久”
时刻：“第 3 秒末” 时间间隔： “前 3 秒”“最后 3 秒” “第 3 秒内”
2．某市出租汽车的收费标准有 1.20 元/km、1.60 元/km、2.00 元/km，其中千米说的是路程还是位移？
练习
答：千米说的是路程，一般汽车行驶走的都不是直线
3．关于位移和路程，下列说法正确的是 （ ）
在某段时间内物体运动的位移为零，该物体一定是静止的
在某段时间内物体运动的路程为零，该物体一定是静止的
汽车仪表盘上写着“ 8666 km ”涉及的是位移
高速公路路牌标示“上海 80 km ”涉及的是位移
练习
B
4．关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是 （ ）
电磁打点计时器使用的是 10 V 以下的直流电源
在测量物体运动时，先让物体运动，后打开打点计时器的电源
使用的电源电压越高，打点的时间间隔就越大
纸带上打的点越密，说明物体运动越慢
练习
D
5．一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，以x表示它相对出发点的位移。下图近似描写了汽车在 0 时刻到 40 s 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多约为多少米？
（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？
练习
10
O
x /m
t/s
20
30
40
10
20
30
答：（1）汽车最远位置距离出发点 30 m ；
（2）汽车在 10~20 s 内没有行驶；
（3）汽车在 0~10 s 内驶离出发点，在 20~40 s 内驶向出发点。
谢谢