人教版（2019）高中物理必修一 1.2 时间 位移 课件（30张PPT）

(共30张PPT)
第2节 时间 位移
情景1 研究物体的运动离不开时间，我们的生活与时间紧紧联系在一起，我们常说“上午第一节上课时间是8：00， 8时45分下课”，“一节课的时间是45分钟” 。中间休息时间10分钟，8时55分上课，9时30分下课，第二节的时间是45分钟。
这两句话中时间意思相同吗？
t/h
8
9
10
上课
上课
下课
下课
45min
45min
10min
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）
状态
过程
讨论：我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行．10月15日09时0分，“神舟”五号飞船被点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成功着陆．
情景2
着陆
展示
发射
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
t/h
在时间轴上表示“神舟五号”的几个时间
1.时刻：指某一瞬间，在表示时间的数轴上，时刻用点表示；
2.时间间隔：指某两个时刻之间的间隔，在表示时间的数轴上，时间间隔用线段表示。“时间间隔”也简称“时间”
特别提醒：
(1)日常生活中提到的“时间”有时指时刻，有时指时间间隔，要根据具体情况认清它们的意义．
(2)时刻和时间间隔的区别：时刻可以显示物体运动的一个瞬间，好比是一张照片；时间间隔能够展示物体运动的一个过程，好比是一段录像．
一、时刻和时间间隔
例1：关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ）
A.第3s内的含义是这段时间是3s
B.前3s内的含义是这段时间是1s
C.3s内的含义是这段时间是1s
D.3s末指的是时刻
D　
t/s
4
第一秒末
第二秒末
第三秒末
第一秒
第二秒
第三秒
0
1
2
3
5
4
前一秒
前二秒
前三秒
0
1
2
3
t/s
9时30分
9时30分
例题2
（多选）关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ）
A.物体在5 s时指的是物体在第5 s末，指的是时刻
B.物体在5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s末这1 s的时间
C.物体在第5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s末这1 s的时间
D.第4 s末就是第5 s初，指的是时刻
【参考答案：ACD】
B
例3 关于时间间隔和时刻的说法正确的是(　　)
A.列车员说：“火车8点42分到站，停车8分”，8点42分和8分均指时刻
B.第2 s末和第3 s初是同一时刻
C.某同学从家中出发到学校需要8分钟，这里的8分钟指时刻
D.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔
从北京去重庆的路线
路程相同吗？
能表达方向吗？
共同点、不同点
路程不同；不能表达方向；
位置变化相同；轨迹长度不同
路程与位移
二、路程和位移
1.路程：物体运动轨迹的长度；
大小：初、末位置间线段的距离
方向：初位置指向末位置
矢量
标量
2.位移：从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段.
3.矢量和标量
在物理学中，像位移这样的物理量叫作矢量，它既有大小又有方向；像温度、路程这样的物理量叫作标量，它们只有大小，没有方向。
遵循矢量运算法则！
课堂练习
3.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
课堂练习
4.如图3所示，某人沿半径R＝50 m的圆形跑道跑步，从A点出发逆时针跑过 圆周到达B点，试求由A到B的过程中，此人运动的路程和位移(取π＝3.14， ＝1.414).
答案　235.5 m　70.7 m，方向由A指向B
三、用坐标系表示位移
思考讨论：在一维坐标系中用坐标表示物体的位置，那么，你知道位移应该如何表示吗？
x
x
x1
x2
O
位移：用坐标变化来表示
如图：物体在t1时刻处于x1“位置”，在t2时刻处于x2“位置”
x=x2－x1
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。
思考讨论：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？
位移的方向指向x轴的负方向
Δx＝ xB xA= 2 m-5m= 3m
x
x
xB
xA
O
1 2 3 4 5
例2:某一运动质点沿一直线做往返运动，如图所示，OA＝AB＝OC＝CD＝1 m，O点为x轴上的原点，且质点由A点出发沿x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动，
以下说法正确的是(　 　)
A．质点在A→B→C的时间内发生的位移为2 m，路程为4 m
B．质点在B→D的时间内发生的位移为－4 m，路程为4 m
C．当质点到达D点时，其位置可用D点的坐标－2 m表示
D．当质点到达D点时，相对于A点的位移为－3 m
BCD　
四、位移-时间图像
（1）x－t 图象的建立
在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动（相对于原点）的位移，横坐标表示时间，根据给出的（或测量的）数据，在坐标系中描点，用平滑的曲线连接各点，描绘出的表示物体位移x随时间t变化的图象叫作位移－时间(x－t)图象，简称位移图象。
物体在做直线运动的过程中，物体的位置或位移可以用位移－时间（x-t）图象直观地表示。
（2）从x－t图象看物体的运动
①位置：对应某一时刻的纵坐标；
位移：纵坐标的变化量；
③交点：相遇
②纵轴截距：t=0时x=
计时初始位置
图象是一条倾斜的直线表示什么运动？
图象是一条水平的直线表示什么运动？
图象是一条曲线表示什么运动？
匀速直线运动
静止
变速直线运动
特别提醒：
x-t图象只能用来描述直线运动；
x-t图象描述的是位移x随时间t变化的情况，不是物体运动的轨迹，因此x-t图象为曲线时，并不表示物体做曲线运动，而是变速直线运动．
思考：
五、位移和时间的测量
时间测量
位移测量
用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
频闪照相
1.打点计时器的分类
供高中学生实验用的打点计时器：电磁打点计时器和电火花打点计时器。
电磁打点计时器
电火花打点计时器
（2）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。
2.电磁打点计时器
（1）工作电压：8V交流电源
（3）打点计时器的作用：打点计时器是一种使用 电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔 打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的 。这就为研究物体的运动提供了可能。
交流
0.02 s
位移
3.电火花计时器
（1）工作电压：____V交流电源；
220
（2）原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
墨粉纸盘
纸带
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。
永久磁铁
线圈
振针
振片
复写纸
限位孔
纸带
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（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。
05
电磁打点计时器
（1）原理：
（3）工作电压： 约8V
直流？
交流？
磁铁
线圈
振针
振片
复写纸
限位孔
纸带
（2）构造：
06
电火花打点计时器
（1）构造：
（2）原理：
脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电
（3）工作电压：220V
尖端放电
打点的数目 时间/s 测量的距离 位移/cm
5 0.1 OA
10 0.2 OB
15 0.3 OC
20 0.4 OD
25 0.5 OE
注意：作为纸带的起始点O点，不计为打点的数目。
3.15
12.38
27.87
49.60
77.50
5.用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。填入表格中。
单位：cm
课堂练习
5.一质点在X轴上运动,已知各时刻质点位置如图
X/m
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
t=3s
t=1s
t=2s
t=4s
t=0s
t=5s
① 质点在3s内的位移
② 质点在前3s内的位移
③ 质点在第3s内的位移
④ 质点在___s内位移最大
⑤ 质点在第___s内位移最大
X3=－1m
X3=－1m
XⅢ=3m
4
2
X4=－7m
XⅡ=－9m