1.2 时间--位移(共30张ppt)

(共30张PPT)
第2节
时间
位移
第一章
运动的描述
新高考教学设计
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
情景引入
问题
要讨论物体位置随时间的变化，就要涉及位置、时间等概念。如果要准确地描述一辆行驶在北京长安街上的汽车所处的位置，你认为应该采用什么方法？你对时间是怎样认识的？
？
上午8时上课、8时45分下课，这里的“8时”、“8时45分”是指这节课开始和结束的时刻，而这两个时刻之间的45min,则是这两个时刻之间的时间间隔。
在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。我们平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清他它含义。
时刻是指某一瞬间，时间间隔表示某一过程．在国际单位制中，表示时间和时刻的单位是
秒，它的符号是s.
1.1
时刻和时间间隔的表示方法
在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示．如下图所示，0～3
s表示3
s的时间，即前3
s；4～5
s表示第5
s内，是1
s的时间间隔.1所对应的刻度线记为第1
s末，也为第2
s初，是时刻．
一、时刻与时间间隔
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
时刻
时间间隔
区
别
(1)时刻指一瞬间，对应于物体所处的位置
(2)在时间轴上用一个点表示
(3)只有先后、早迟的区分，没有长短之分
(1)时间间隔指两时刻之间的间隔，对应于物体运动的过程
(2)在时间轴上用线段表示
(3)有长短之分
联
系
(1)用t1和t2分别表示先后两个时刻，Δt表示两个时刻之间的时间间隔，则Δt＝t2－t1
(2)时间轴上的两个点无限靠近时，它们间的时间间隔就会趋于0，时间间隔就趋于时刻了
1.2
时刻和时间间隔的区别与联系
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
【例1】
(多选)关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是(　　)
A．时间间隔是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间
B．“第2
s内”和“前2
s内”指的是不相等的两段时间间隔
C．“北京时间12点整”指的是时刻
D．“1
min”只能分成60个时刻
典例讲解
【答案】BC
【解析】时刻不是较短的一段时间，而是一瞬间，是一个时间点，A错误．“第2
s内”指从1
s末到2
s末的一段时间，“前2
s内”指从开始到2
s末的一段时间，两者是不同的，B正确．“12点整”是一个时间点，是时刻，C正确．“1
min”能分成无数个时刻，D错误．
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
【例2】
如图是表示时间的坐标轴．请思考讨论：
(1)图中A点和B点的意义是什么？
(2)AB之间的线段表示什么？
(3)“前两秒”在图中怎么表示？
(4)“第六秒”在图中怎么表示？
(5)“第二秒末”和“第三秒初”在图中怎么表示？它们是同一个时刻吗？
典例讲解
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
【答案】(1)A点和B点是两个时刻；
(2)AB之间的线段表示的是时间，且时间为1
s；
(3)0～2
s末间的线段表示为前两秒；
(4)5～6
s之间的线段表示第六秒；
(5)在图中数字2所在的点表示“第二秒末”
【解析】时刻是某个瞬间，时间是某段过程，对应时刻是物体所处的状态，对应时间是物体经历的一段过程．时间与时刻可以在“时间轴”上表示出来，其中“时间”是一段线段，有一定的长度，“时刻”是一个点．
为了定量的描述物体的位置，需要在参考系上建立适当建立适当的坐标系。
物体做直线运动时，通常选取这条直线为x轴，在x轴上任一点作为原点，规定好坐标轴的正方向和单位长度，物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。
思考：如图,某一物体从A点运动到B点,物体位置变化了多少?
二、位置与位移
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
答案：物体在A点的位置坐标xA=3
m,在B点的位置坐标xB=-2
m,物体位置的变化xB-xA=-5
m。
2.1
路程
表示物体运动轨迹的长度．
2.2
位移
(1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量，并用
表示
(2)定义：初位置指向末位置的一条有向线段．
(3)大小：初、末位置间有向线段的长度．
(4)方向：由初位置指向末位置．
思考：一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后再乘轮船沿长江到重庆，如图所示，则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同？
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
答案：他的运动轨迹不同，走过的路程不同；他的位置变动相同，位移相同．
2.3
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。
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
矢量
标量
有无大
小、方向
既有大小，又有方向
只有大小，没有方向
运算
(1)矢量不能直接相加减，同一直线上的矢量运算时，可规定正方向，与正方向相同的矢量为正，与正方向相反的矢量为负，然后再按代数运算法则相加减
(2)不在同一直线上的矢量运算将在第三章学习
按代数运算法则相加减
矢量和标量的比较
项目
比较　　　
位移
路程
区别
物理意义
描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段
描述质点实际运动轨迹的长度
矢标性
矢量，既有大小，又有方向
标量，有大小，无方向
相关因素
由质点的初、末位置决定，与质点运动路径无关
既与质点的初、末位置有关，也与质点运动路径有关
联系
(1)都是描述质点运动的空间特征的物理量
(2)都是过程量
(3)位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程
位移与路程区别与联系
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
做直线运动的物体，它的初位置为x1，末位置为x2，则物体的位移应该是由x1指向x2的有向线段，其大小等于末位置与初位置坐标只差x2-x1
。
由于常用Δx表示坐标只差，所以在研究直线运动时，常用Δx表示位移，记为：
若两坐标之差为正，则位移方向指向x轴正方向；若两坐标之差为负，则位移方向指向x轴负方向。
三、直线运动的位移
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
思考：如下图所示，一个物体从A运动到B，初位置的坐标是xA＝3
m，
末位置的坐标是xB＝－2
m，它的坐标变化量Δx＝？位移是多少？
【解析】　Δx＝xB－xA＝(－2)
m－3
m＝－5
m，Δx为坐标变化，也就是物体的位移，其大小为5
m，位移是负值，表示位移的方向沿Ox轴的负方向．
【答案】　－5
m　－5
m
【例3】一个质点在x轴上运动，各个时刻的位置如下表(质点在每一秒内都做单向直线运动).
(1)几秒内位移最大？(　　)
A．1
s内　　　
B．2
s内
C．3
s内
D．4
s内
(2)第几秒内位移最大？(　　)
A．第1
s内
B．第2
s内
C．第3
s内
D．第4
s内
(3)几秒内的路程最大？(　　)
A．1
s内
B．2
s内
C．3
s内
D．4
s内
(4)第几秒内的路程最大？(　　)
A．第1
s内
B．第2
s内
C．第3
s内
D．第4
s内
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
典例讲解
新课教学
时刻/s
0
1
2
3
4
位置坐标/m
0
5
－4
－1
－7
【例4】（多选）同学们都喜欢上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期待．如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是所有跑步项目的终点，也是
400
m；800
m赛跑的起跑点，B点是100
m赛跑的起跑点．在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了100
m、400
m和800
m赛跑，则从开始比赛到比赛结束起(　　)
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
【答案】(1)D　(2)B　(3)D　(4)B
【解析】(1)几秒内指的是从计时开始的零时刻到几秒末的一段时间，位移的大小是从初始位置到末位置的有向线段的长度．本题中，质点在1
s内、2
s内、3
s内、4
s内的位移大小分别是：5
m、4
m、1
m和7
m，故该题选D.(2)第几秒内指的是第几个1
s的时间内，即第几秒初到第几秒末的1
s时间内．本题中物体在第1
s内、第2
s内、第3
s内和第4
s内的位移大小分别为5
m、9
m、3
m和6
m，故该题选B.(
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
【答案】AD
【解析】甲同学的初、末位置直线距离为100
m；位移大小为100
m，路程也是100
m；乙同学路程为400
m，但初、末位置重合，位移大小为零；丙同学路程为800
m，初、末位置重合，位移大小也为零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D项正确．
【例5】下列关于矢量和标量的说法正确的是(　　)
A．取定正方向，做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲＝3
m，x乙＝－5
m，因为甲的位移为正，乙的位移为负，所以x甲>x乙
B．甲、乙两运动物体的位移大小均为50
m，这两个物体的位移必定相同
C．温度计读数有正、有负，所以温度也是矢量
D．温度计读数的正、负号表示温度高低，不表示方向，温度是标量
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
【答案】D
【解析】直线运动位移的正、负号表示方向，不表示大小，故选项A错误．两个矢量大小相等、方向相同，它们才相同，故选项B错误．温度是标量，温度的正、负号表示温度的高低，故选项C错误．
【例6】
一个人晨练，按如图1－2－4所示走半径为R的中国古代的八卦图，中央的S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向．他从A点出发沿曲线ABCOADC行进，则当他走到D点时，求他的路程和位移的大小分别为多少？位移的方向如何？
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
【答案】D
【解析】路程是标量，等于半径为R与半径为R/2两圆周之和减去半径为R的圆周长的1/4，即2πR＋2π·R/2-1/4·2πR=5/2·πR，位移是矢量，大小为AD的线段长度，由直角三角形知识得AD=
，方向由A指向D，即东南方向.
四、位移—时间图像
物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观的表示。
如图，在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x轴，其上一点就是位置—时间图像，通过它能直观地看出物体在任意时刻的位置。如果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（
），位置—时间图像就成为位移—时间图像，又称为x-t图像。从x-t图像图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
思考：图中质点在t=2s、t=3s时刻的分别在什么位置？t=2s至t=3s过程质点位移为多少？
生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断它在一段时间内的位移。例如。可以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移。学校实验室常用打点计时器记录时间和位移。
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
五、位移和时间的测量
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
5.1
打点计时器的原理及使用
(1)电磁打点计时器
电磁打点计时器是一种可以记录物体运动的时间和位移的仪器．它使用交流电源，工作电压在6
V以下．当电源的频率是50
Hz时，它每隔0.02
s打一个点．构造如下图所示．
（2）电火花计时器
电火花计时器在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉．其构造如下图所示．
①负脉冲输入插座(黑色)；②正脉冲输入插座(红色)；③墨粉纸盘；④纸带．
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
电火花计时器
电磁打点计时器
结构图示
工作电压
220
V交流电源
6
V以下交流电源
打点方式
周期性产生电火花
（火花放电使墨粉在纸带上打点）
振针周期性上下振动
（振针通过复写纸在纸带上打点）
打点周期
0.02
s
（频率50
Hz，每隔0.02s打一次点）
0.02
s
（频率50
Hz，每隔0.02s打一次点）
记录信息
位置、时刻或位移、时间
两种计时器的比较
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
5.2
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。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。
（5）用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。
测量前自己先设计一个表格，用来记录时间和位移。
【例7】（多选）对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是(　　)
A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
典例讲解
新课教学
【答案】AB
【解析】电磁打点计时器使用6
V以下的交流电，电火花计时器使用220
V的交流电，A项正确；两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定，B项正确；电火花计时器在纸带上打点靠电火花和墨粉，C项错误；电磁打点计时器在纸带上打点靠振针和复写纸，D项错误。
【例8】使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：
(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________．
A．把电火花计时器固定在桌子上
B．安放纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动
D．接通220
V交流电源
E．按下脉冲输出开关，进行打点
(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上，还要检查________是否夹在两纸带之间．
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
新课教学
【答案】(1)ABDEC　(2)纸盘轴　墨粉纸盘
【解析】电火花计时器的特点是：打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的，故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的，墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用．墨粉纸盘夹在两条白纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动．
1．以下几种说法中表示时刻的是(　　)
A．3
s末
B．前3
s
C．第3
s内
D．3
s末到4
s末
2.关于时间和时刻，下列说法不正确的是(　　)
A．物体在5
s时指的是物体在5
s末时，指的是时刻
B．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
C．物体在第5
s内指的是物体在4
s末到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
3.以下说法正确的是(　　)
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．列车员说：“火车8点42分到站，停车8分．”8点42分和8分均指时间
第一章
运动的描述
第1节
质点
参考系
随堂小练
答案
C．出租车的收费标准有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是路程
D．出租车的收费标准有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是位移
4.关于位移和路程，下列说法正确的是(　　)
A．在某段时间内物体运动的位移为零，该物体不一定是静止的
B．在某段时间内物体运动的路程为零，该物体不一定是静止的
C．某同学沿着400
m的环形操场跑了200
m，位移为200
m
D．高速公路路牌标示“上海80
km”涉及的是位移
5.如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上，
手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球
向右到达的最远位置．以中间位置O为时间轴的零时刻，如图
乙所示，若测得OA＝OC＝7
cm，AB＝3
cm，则自0时刻开始：
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
答案
(1)0.2
s内小球发生的位移大小是____________，方向____________，经过的路程是____________．
(2)0.6
s内小球发生的位移大小是____________，方向____________，经过的路程是____________．
(3)0.8
s内小球发生的位移大小是____________，经过的路程是____________．
(4)1.0
s内小球发生的位移大小是____________，方向____________，经过的路程是____________．
6.（多选）关于矢量和标量，下列说法中正确的是(　　)
A．矢量是既有大小又有方向的物理量
B．标量是既有大小又有方向的物理量
C．－10
m的位移比5
m的位移小
D．－10
℃的温度比5
℃的温度低
7．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是(　　)
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
答案
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
8．采取下列哪些措施，有利于减小纸带因受到摩擦而产生的误差(　　)
A．改用6
V直流电源
B．电源电压越低越好
C．用平整的纸带，不用皱折的纸带
D．拉动纸带时，尽量使纸带压紧限位孔
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
【答案】1.
A
2.
B
3.
C
4.
A
5.
(1)7
cm　向右　7
cm　(2)7
cm　向右　13
cm　(3)0　20
cm　(4)7
cm　向左　27
cm
6.
AD
7.
ABD
8.
C
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
要点总结
时刻与时间间隔区别与联系
位移与路程区别与联系
矢量与标量区别与联系
第一章
运动的描述
第2节
时间
位移
感谢您的聆听