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(共37張PPT)
第一章 運動的描述
第2節 時間 位移
主題(一) 時刻與時間間隔
主題(二) 路程和位移
目錄
第2節 時間 位移
主題(三) 矢量和標量
主題(四) 直線運動的位移
主題(五) 位移與時間測量
新課引入:本章的內容---？
描述機械運動
怎樣描述運動？
建立物理量描述運動
上一節我們用質點、參考系、坐標系來描述物體的位置及位置變動。
但物體的位置總是隨著時間在變動
因此我們要對時間這個物理量來系統研究一下
甲：現在什么時間？
乙：現在8：50
這里是指一個時間點
甲：還等多長時間？
乙：還有半個小時
這里是指一段時間
時間這個單詞的表意是有點混亂的，我們需要對時間這個單詞來具象化一下。
新課引入:本章的內容---？
描述機械運動
一、時刻與時間間隔
0
1
2
3
4
5
6
7
t/s
1.時刻(time)：
表示某一瞬間
2.時間間隔(time interval)：
表示某一 過程
前3秒
第3秒
第3秒初
第3秒末
2秒時
3秒時
0-3秒時
2-3秒時
第4秒初
第2秒末
注意：
時間間隔簡稱時間
時刻簡稱時、
【典例1】(多選)關于時間間隔和時刻，下列說法正確的是(　 　)
A．物體在 5s時指的是物體在5s末時，指的是時刻
B．物體在 5s內指的是物體在4 s末到 5s末這 1s的時間間隔
C．物體在第5 s內指的是物體在 4s末到 5s末這 1s的時間間隔
D．第 4s末就是第 5s初，指的是時刻
ACD
0
1
2
3
4
5
6
7
t/s
把時間搞清楚了，我們就可以來研究物體位置隨時間的變化規律了
初位置指向末位置
二、路程和位移
1.路程(path):
運動軌跡的長度
2.位移(displacement)：
①定義:從初位置指向末位置
的有向線段
②大小:
有向線段的長度
③方向:
北京
重慶
武漢
火車路線
長江
注意：位移大小 ≤ 路程,
單向直線運動兩者相等。
【典例2】（2022·廣東·廣州外國語學校高二期末）如圖，車輪半徑為0.6m的自行車，在水平地面上不打滑并沿直線運動。氣門芯從最高點第一次到達最低點，位移大小約為（　　）
A．1.2m
B．1.8m
C．2.2m
D．3.6m
C
位移要考慮方向，像這樣有方向的量我們稱作矢量。
三、矢量和標量
1.矢量(vector):
有大小有方向的量
2.標量(scalar):
只有大小的量
北京
重慶
武漢
火車路線
長江
注意：
①矢量的方向指空間方向。
思考1：時間、電流、溫度是矢量還是標量？
③只有大小方向都相同，兩矢量才相同。
②矢量必須說清楚大小、方向兩方面。
線段長度——表示矢量大小。
箭頭方向——表示矢量方向。
3m
4m
5m
(幾何畫圖)
(算術加法)
3m
4m
5m
三、矢量和標量
1.矢量(vector):
有大小有方向的量
2.標量(scalar):
只有大小的量
注意：
①矢量的方向指空間方向。
③只有大小方向都相同，兩矢量才相同。
②矢量必須說清楚大小、方向兩方面。
3m
4m
-1m
3m
4m
7m
總位移=
4m
3m
1m
-
-
3+4
4+(-3)
3+(-4)
1
2
3
4
0
-1
-3
-2
x/m
A
四、直線運動中的位移
B
1.位置:
初位置XA=
末位置XB=
0m
4m
2.位移:
X=
=XB-XA
XAB=
XB-XA
=XB-0
C
=XB
XAC=
XBC=
=-2-4=-6m
XC-XB
坐標(X)表示
X=X末-X初
4m
=XAB
XC-XA
=-2-0=-2m
=4m
3m
4m
5m
XAB+XBC=
4+(-6)=-2m
=XAC
在直線運動中，位移方向可用正負表示.
注意：
將幾何畫圖轉變為算術加法
出發點為坐標原點，則末坐標就等于它的位移
=XB
【典例3】下列關于位移和溫度的說法正確的是(　　)
A．兩運動物體的位移大小均為30 m，這兩個位移一定相同
B．做直線運動的兩物體位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，則甲的位移大于乙的位移
C．溫度計讀數有正有負，其正、負號表示溫度的方向
D．溫度計讀數t1＝3 ℃，t2＝－5 ℃，則t1＞t2
D
【典例4】(多選)物體做直線運動時可以用坐標軸上的坐標表示物體的位置，用坐標的變化量表示物體的位移。如圖所示，一個物體從A運動到C，位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m；從C運動到B，位移Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m。下列說法中正確的是(　 　)
A．C到B的位移大于A到C的位移，因為正數大于負數
B．A到C的位移大于C到B的位移，因為正負號表示位移的方向，
不表示大小
C．因為位移是矢量，所以這兩個矢量的大小無法比較
D．物體由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx2
BD
0 5 10 15 20
400
200
思考2:我們能不能把表中的兩組數據都用坐標表示出來呢
(1)建立平面直角坐標系；
(2)描點；
(3)擬合曲線
每時每刻的末坐標又反應了質點的位移隨時間的變化規律，此時x-t圖又可稱位移—時間圖像。
時間t/s 0 5 10 15 20
位移x/mm 0 20 102 198 400
位置--時間圖(x-t)
每隔5s記錄一次位置
t1
X1
50 200 250 300 350 400
t2
X2
t3
X3
X1
X2
X3
(1)讀出任意時刻位置。
(2)計算任意時間內位移。
思考3:此小汽車向什么方向運動？做勻速直線運動嗎？
四、直線運動中的位移
1.位置:
2.位移:
3.位置-時間圖(x-t)：
不是軌跡圖
X=X末-X初
0 5 10 15 20
400
200
t1
X1
t2
X2
t3
X3
X
t
t
X/
正方向加速直線
(1)讀出任意時刻位置。
(2)計算任意時間內位移。
四、直線運動中的位移
1.位置:
3.位置-時間圖(x-t)：
不是軌跡圖
0 5 10 15 20
400
200
X1
X2
X3
t1
t2
t3
t
t
X/
X
反方向勻速直線
(4)反應速度的方向和大小變化。
0 5 10 15 20
400
200
t1
X1
t2
X2
t3
X3
X
t
t
X/
正方向加速直線
思考4:此小汽車向什么方向運動？做勻速直線運動嗎？
(3)出發點在原點又叫位移-時間圖
2.位移:
X=X末-X初
(1)讀出任意時刻位置。
(2)計算任意時間內位移。
1.位置:
3.位置-時間圖(x-t)：
不是軌跡圖
(4)反應速度的方向和大小變化。
思考5:由x-t圖說明各質點的運動情況？
(3)出發點在原點又叫位移-時間圖
x/m
t/s
0
2.0
1.6
0.8
-0.8
-1.6
-2.0
8 16 24 32
①
②
③
(5)交點代表兩物體相遇
(6)圖線向上代表向正方向運動
(7)圖線向下代表向負方向運動。
(8)水平代表物體靜止
四、直線運動中的位移
2.位移:
X=X末-X初
【典例5】(多選)如圖為根據龜兔賽跑故事畫出的位移—時間圖像，下列說法正確的是(　 )
A．烏龜和兔子賽跑不是從同一地點出發的
B．烏龜和兔子賽跑不是同時出發的
C．烏龜中途落后，但最終比兔子先到達終點
D．在0～t1時間內，烏龜和兔子的位移不同，但該時間內相遇過一次
BCD
【典例6】一輛汽車做勻速直線運動從甲地到乙地，在乙地停留了一段時間后，又從乙地勻速返回到甲地。如圖所示中，描述汽車在整個運動過程中的位移—時間圖像正確的是(　 )
D
【典例7】(多選)a、b兩車在同一平直公路上行駛，兩車的位移x隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是(　 )
A．b車運動方向始終不變
B．a、b兩車相遇兩次
C．t1到t2時間內，a車和b車的位移相等
D．t1到t2時間內，a車和b車的位移都在
均勻增大
BC
思考：我們是如何做出物體運動的x-t圖像？
方法：每隔一定時間記錄一下物體的位置。
1.頻閃照相機
五、位移與時間的測量

1.頻閃照相機
2.打點計時器
五、位移與時間的測量
(1)種類:
①電磁打點計時器
1.頻閃照相機
2.打點計時器
接50HZ、4-8V電壓的交流電
每隔0.02s打一次點
五、位移與時間的測量
②電火花計時器
接50HZ、220V電壓的交流電
每隔0.02s打一次點
如何使用打點計時器
1.頻閃照相機
2.打點計時器
(1)種類:
①電磁打點計時器
(2)步驟:
接50HZ、4-8V電壓的交流電
每隔0.02s打一次點
五、位移與時間的測量
①把打點計時器固定在桌子上。
②把紙帶穿過限位孔
(2)步驟:
③啟動電源，再釋放小車
五、位移與時間的測量
紙帶要在復寫紙下方
④打完點，立即關閉電源。
T=
⑤取下紙帶，從能看清的某個點開始，往后數出若干點做為計數點。
每5個點取計數點
=
每隔4個點取一計數點
0
T
T
T
0.1S
1
3
2
(2)步驟:
五、位移與時間的測量
①把打點計時器固定在桌子上。
②把紙帶穿過限位孔
③啟動電源，再釋放小車
紙帶要在復寫紙下方
0
1
3
2
⑥用刻度尺測出第一個點到各計數點的距離。
要估讀
X3
X1
X2
計數點 X1 X2 X3
cm
mm
m
1.31
4.00
7.51
13.1
40.0
75.1
0.0131
0.0400
0.0751
有效數字：
從左邊第一個不是0的數字的個數
五、位移與時間的測量
【典例8】電磁打點計時器工作時使用________(選填“交流”或“直流”)電源，當電源的頻率是50 Hz時，每隔__________ s打一次點。其工作時的基本步驟如下：
A．當紙帶完全通過打點計時器后，及時關閉電源
B．將電磁打點計時器接上相應的電源
C．將紙帶穿過兩個限位孔并從復寫紙下面通過
D．接通開關，立即拖動紙帶運動
上述步驟正確的順序是__________。(按順序填寫步驟編號)
CBDA
交流
0.02
【典例9】打點計時器是一種常用的實驗儀器，它使用的電源及其直接測量的物理量分別是( 　 )
A．直流電、測量位移
B．直流電、測量時間
C．交流電、測量位移
D．交流電、測量時間
　
D
【典例10】小張同學以同一個打點計時器在固定頻率下，測量小車拉動紙帶甲、乙、丙、丁的運動快慢，每次小車都是自右向左運動，四段紙帶的長度都相同，如圖所示。則下列敘述正確的是 (　 )
A．紙帶甲打點均勻，表示小車的運動是勻速的
B．紙帶乙顯示的平均速度與紙帶甲相同
C．紙帶丙表示的小車的運動是先快后慢
D．紙帶丁表示的小車的運動是先慢后快
A
路程：質點在運動的過程中，實際走過的軌跡長度。
位移：質點的位置的變化叫做位移。用質點的初位置指向末位置的有向線段表示。
矢量：有大小和方向，對矢量運算必須考慮它的方向。
標量：有大小無方向；對標量運算直接代數相加減
課堂總結:
時間
時刻
路程位移
矢量標量
測量圖像
時間間隔（簡稱時間）：是指兩時刻的間隔，在時間軸上用線段來表示。
時刻：表示某一瞬間，時間軸上用點來表示；
【練習1】下列物理量都屬于矢量的是（　　）
A．速度 加速度 力 B．時間 位移 溫度
C．路程 力 電流 D．質量 位移 力
A
課堂練習
【練習2】有一口井，水面距井口4m，現用水桶從井中提水（如圖），水桶出井后又將其提升了1m選井口處為坐標原點，以水桶豎直向上提升的路線為x軸，向上為正方向，則水桶在水面時的位置和最后的位置坐標分別是（　　）
A．4m，5m
B．5m，0
C．-4m，1m
D．-5m，1m
C
課堂練習
【練習3】關于時間和時刻，下列說法正確的是（　　）
A．時間是較長的一段時間，時刻是較短的一段時間
B．“第2s內”和“前2s內”指的是不相等的兩段時間
C．“一節課40min”指的是時刻
D．“1min”只能分成60個時刻
B
課堂練習
【練習4】如圖所示，時間數軸上標注的線段和點分別指下列哪些時間間隔或時刻（　　）
A．1 s、5 s
B．1 s、第5 s末
C．第2 s內、第6 s初
D．第3 s內、第5 s末
D
課堂練習
【練習5】(多選)在機器人大賽中，某機器人在平面內由點（0，0）出發，沿直線運動到點（3，1），然后又由點（3，1）沿直線運動到點（1，4），然后又由點（1，4）沿直線運動到點（5，5），最后又由點（5，5）沿直線運動到點（2，2），平面坐標系橫、縱坐標軸的單位長度為1m。整個過程中機器人所用時間是2s，則（ 　　）
A．機器人的運動軌跡是一條直線
B．機器人不會兩次通過同一點
C．整個過程中機器人的位移大小為2m
D．整個過程中機器人的位移與由點（5，5）
運動到點（2，2）的位移方向相反
CD
課堂練習
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