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(共20張PPT)
第一章 運動的描述
第2節 時間 位移
高中物理必修第一冊
機械運動研究的是物體的位置隨時間變化的問題，因此要描述物體的運動，必須先要描述物體的位置和時間，那么，我們怎么去描述物體的位置和時間呢？
問：現在是什么時間？
問：這節課是多長時間？
這兩個“時間”的含義一樣嗎？
時間
時刻
時間間隔
某一時間節點，在時間軸上用點來表示
兩時刻的間隔，在時間軸上用線段來表示
t/h
8
9
10
上課
下課
45min
45min
上課
下課
一、時刻和時間間隔
我們平時說的“時間”，有時指的是時刻，有時指的是時間間隔，要根據上下文認清它的含義。
說一說
以下各種說法中，哪些指時間間隔？哪些指時刻？
（1）列車員說：“火車8時42分到站，停車8分鐘。”
（2）“您這么早就來啦，抱歉！讓您等了這么久。”
動車時刻表
認識一下
這張動車時刻表中，哪些指的是時刻、哪些指的是時間間隔？
試一試
在時間軸上標出下列時刻或時間間隔
“前3s”、“第3s末”、“第3s內”
t/s
0
1
2
3
4
5
前3s
計時起點
第3s內或第3s
第3s末
第4s初
家
學校
甲
乙
丙
我們從家出發去學校有如圖所示的三條線路
思考與討論
問題2：你能說出三條線路有什么相同點嗎？
問題1：三條線路的軌跡長度一樣嗎？我們用那個物理量表示軌跡長度？
路程s：運動軌跡的長度
s甲>s丙>s乙
位置變化相同，都是從家到學校
思考與討論
問題3：如何去描述物體的位置變化呢？
物理學中用位移來描述物體位置的變化
二、路程和位移
1、路程：物體運動軌跡的長度
2、位移：用l表示
（1）物理意義：反映物體位置變化的物理量
（2）表示：帶箭頭的有向線段
有向線段的長度表示位移的大小
箭頭的方向表示位移的方向，即從初位置指向末位置
思考與討論
問題4：位移的大小可能大于路程嗎？
家
學校
甲
乙
丙
只有在單向的直線運動中，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）某位同學先向正東方向走了40m，從A點到達B點，他的路程和位移分別是多少？
A
B
路程40m
位移大小40m
（2）該同學又向正北方向走了30m，從B點到達C點，他的路程和位移分別是多少？
路程30m
位移大小30m
C
（3）從A點到達C點，該同學全程的路程和位移分別是多少？
路程70m，位移50m
為什么會這樣？
位移有方向！
三、矢量與標量
1、矢量：既有大小、又有方向的物理量
2、標量：只有大小、沒有方向的物理量
說一說
（1）我們學過的物理量有哪些是矢量、哪些是標量呢？
（2）電流是矢量還是標量呢？
（3）矢量和標量最本質的區別應該是什么呢？
運算法則不同
思考與討論
問題5：我們用位移來反映物體位置的變化，必須先定量地確定物體的位置，那么我們應該建立怎樣的坐標系呢？
描述百米賽跑中運動員的位置
描述投出去的籃球的位置
描述空中飛行的飛機的位置
一維直線坐標系
二維平面坐標系
三維空間立體坐標系
四、直線運動的位置和位移
研究做直線運動的物體，我們建立一維直線坐標系
x
O
Δx
x1
x2
初位置
末位置
問題6：怎么表示位移？
思考與討論
從初位置指向末位置的有向線段
Δx＝x2 －x1
Δx為正，則位移方向指向x軸正方向
Δx為負，則位移方向指向x軸負方向
例2：從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個小球，它上升5m后回落，最后到達地面。分別以地面和拋出點為原點建立一維坐標系，方向均以向上為正，填寫一下表格。
坐標原點 拋出點坐標 最高點坐標 落地點坐標 從拋出點到最高點的位移 從最高點到落地點的位移 從拋出點到落地點的位移
地面
拋出點
物體的位置坐標與坐標原點的選取有關，但位移與坐標原點的選取無關，想想為什么？
五、位移—時間圖像
在直角坐標系中以時刻t為橫軸，以位置x為縱軸，畫出的圖像稱為位置—時間圖像
以初始位置作為坐標原點O，則位置坐標與位移大小相等（x=Δx），位置—時間圖像就變成了位移—時間圖像，又稱x-t圖像
x-t圖像反映了物體的位置或位移隨時間變化的關系，圖像上任一點表示物體在該時刻所處的位置
問題7：由x-t圖像可以得到哪些信息呢？
思考與討論
（1）任意時刻所對應的位置
（2）任意一段時間內的位移
（3）發生一段位移所用的時間
注：x-t圖像只能描述直線運動，不能描述曲線運動
例2：一輛汽車在教練場上沿平直道路行駛，以x表示它相對于出發點的位移。如圖近似描寫了汽車在0時刻到40s這段時間的x-t圖像。通過分析回答以下問題：
（1）汽車最遠位置距離出發點約為多少米？
（2）汽車在哪段時間沒有行駛？
（3）汽車在哪段時間駛離出發點，在哪段時間駛向出發點？
六、位移和時間的測量
問題8：要得到x-t圖像，必須先測出位移和時間，那么我們物理上怎么測位移和時間呢 ？
思考與討論
學校實驗室中常用打點計時器來記錄時間和位移
兩種打點計時器
電磁打點計時器：交流電源，工作電壓約為8V，依靠振針壓復寫紙從而在紙帶上打點，每隔0.02s打一次點
電火花打點計時器：交流電源，工作電壓為220V，依靠電火花放電使墨粉紙在紙帶上打點，每隔0.02s打一次點
實驗：練習使用打點計時器
1、了解打點計時器的構造，然后把它固定好。
2、安裝紙帶。
3、啟動電源，用手水平拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點。然后關閉電源。
4、取下紙帶，從能夠看清的某個點開始（起始點），往后數出若干個點。例如數出n個點，算出紙帶從起始點到第n個點的運動時間t。
5、用刻度尺測量出從起始點到第n個點的位移x。
6、將測量出的時間和位移記錄在表格中。

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