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(共28張PPT)
第一章 運動的描述
1.2 時間　位移
目錄
上節回溯
知識講解
小結
練習
上節回溯
質點：
（1）定義：不考慮物體的大小和形狀，把它簡化為一個有質量的點，叫
作質點
（2）條件：物體的大小和形狀在研究問題時可以忽略不計
（3）理想化的模型
參考系：
（1）描述物體運動用來作為參考的另一個物體
（2）選擇的任意性（一般選擇地球和相對于地球靜止的物體）
（3）同一運動，選取不同參考系，運動可能不同
上節回溯
參考系的四個性質：
標準性
作為參考系的物體不論原來的運動情況如何，都假定不動，被研究的物體都是以參考系為標準的
任意性
統一性
差異性
參考系的選取原則上是任意的
比較不同物體的運動應選擇同一參考系
對于同一物體選擇不同的參考系，結果一般不同
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坐標系：
（1）作用：在參考系的基礎上建立坐標系用于定量地描述物體的運動
（2）要素：原點 、正方向、標度、物理量、單位
　　要描述物體位置隨時間的變化，首先要清楚“時間”一詞的含義。
一、時刻和時間間隔
2003.10.15 09:00
10.15 18:40
10.16 06:23
9小時40分50秒
11小時42分10秒
飛船點火
展示國旗
飛船著陸
時刻：時間軸上的一點，在數軸上用點表示。
時間間隔：時間軸上的一段，在數軸上用線段表示。
時間的單位：國際單位“秒”“s”；常用單位“h 、min ……”
一、時刻和時間間隔
圖 1.2-1 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。
例1　找出表示時刻或時間間隔的詞：
（1）國安隊的比賽今天晚上7:30開賽，踢90分鐘。
（2）今天路上花的時間很短，所以來得很早。
一、時刻和時間間隔
時刻：7:30 時間間隔：90分鐘
時刻：很早 時間間隔：時間很短
例2　請在時間軸上表示：
第 1 s 內，第 1 s 末，第 2 s 初，第 2 s 內，前 3 s
一、時刻和時間間隔
　　坐標系定量地描述了物體的位置，物體的位置描述清楚了，該如何描述物體的位置變化呢？
二、位移
某人從北京北京去重慶
（1）乘火車；
（2）乘飛機；
（3）先乘火車，后乘船。
思考：三種方式什么相同，什么不同？
圖 1.2-3 北京到重慶的不同路線及其位置變化
　　通過某人從北京到重慶的問題，我們可以看出，三種方式所經過的線路不同，也就是運動路徑不同，這就是初中所學的路程。
　　三種方式最終的目的都是一樣的，從北京到重慶，也就是說初位置和末位置是相同的。
　　我們可以用一個從初位置指向末位置的有向線段來描述這個人的位置變化，這個有向線段就是這個人的位移。
二、位移
二、位移
1．位移是從初位置指向末位置的有向線段。常用 l 表示。
2．只要物體的初、末位置確定，這個有向線段就是唯一的。
3．像位移這樣有大小和方向的物理量叫作矢量。只有大小，沒有方向的物理量叫作標量。
4．位移的國際單位是“米”“m”，常用單位：“km、cm、mm ……”
二、位移
位移和路程的區別
1．位移描述物體位置變化，路程描述物體運動路徑；
2．位移是矢量，路程是標量，矢量標量運算法則不同；
3．只有單方向上的直線運動，位移的大小才等于路程。
二、位移
例1 出租車載小明到車站接人后返回出發地，司機打出全程的發票如圖所示，則此過程中，出租車運動的路程和位移分別是 （ ）
A．－19.3 km，－19.3 km　　 B．19.3 km,0
C．0，－19.3 km D．0,0
B
二、位移
直線運動中的位移
　　直線運動我們通常用一維坐標系來描述，在一維坐標系中位移如何表示？
O
x1
x2
x /m
Δ x
　　做直線運動的物體，它的初位置是 x1，末位置是 x2，則物體的位移應該是從 x1 指向 x2 的紅色有向線段，大小為末位置與初位置之差 x2－x1 。由于常用Δx 表示坐標之差，所以在研究直線運動時，常用 Δx 表示位移。
二、位移
直線運動中的位移
例2　某物體從 A 點運動到 B 點，坐標xA為5m，xB為2m，物體的位移大小等于多少？方向如何呢？
答：直線運動的位移的大小等于初位置與末位置坐標之差 Δx，
Δx＝ xB－ xA＝－3 m
所以位移的大小為 3 m ，方向為從 A 指向 B
二、位移
位移—時間圖像
O
x
t
　　為直觀地表示物體的運動規律，在直角坐標系中選時刻 t 為橫軸，選位置 x 為縱軸。通過它能直觀的看出物體在任意時刻的位置。如果將物體運動的初始位置選作位置坐標原點O，則位置與位移大小相等（Δx＝x），此時，位置—時刻圖像，也稱為位移—時間圖像，即 x-t 圖像。從 x-t 圖像可以直觀地看出物體在不同時間的位移。
例3　如圖所示是某質點做直線運動的 位移—時間圖像，由圖可知 （ ）
質點一直處于運動狀態
質點第三秒內的位移是 2 m
此圖像表示了質點的運動軌跡
該質點前四秒內的位移是 2 m
位移—時間圖像
1
O
x /m
t/s
2
3
4
5
6
2
4
6
8
D
二、位移
三、位移和時間的測量
　　學校實驗中常用打點計時器來記錄時間和位移，兩種打點計時器原理相同，均是能夠按照相同的時間間隔在紙帶上連續打點，電源頻率是 50 Hz 時，每隔 0.02 s 打一次點。電磁打點計時器使用的是交變電源，工作電壓為 4 ~ 6 V。
電磁打點計時器
電火花打點計時器
三、位移和時間的測量
練習使用打點計時器
了解打點計時器的構造，然后把它固定好。
安裝紙帶
啟動電源，用手水平拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點。隨后關閉電源。
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 。
用刻度尺測量出從起始點到第 n 個點的位移 x 。
測量之前先設計一個表格，用來記錄時間及位移
1．時刻：時間軸上的一點
3．位移：從初位置指向末位置的有向線段
路程：物體運動軌跡的長度
2．時間間隔：時間軸上的一段
小結
4．矢量：有大小和方向的物理量
標量：只有大小沒有方向的物理量
5．直線運動的位移：初、末位置可以用位置坐標 x1 、x2 表示
位移大小為：Δx＝ x2－x1
6．位移—時間圖像：把物體運動的初始位置作為原點，位置等于位移大小
7．兩種打點計時器：電磁打點計時器、電火花打點計時器
電源頻率是50 Hz 時，打點計時器每隔0.02 s 打一個點。
小結
1．以下各種說法中，哪些是指時間間隔？哪些是指時刻？
（1）列車員說：“火車 8 時 42 分到站，停車 8 分。”
（2）“您這么早就來啦，抱歉！讓您等了這么久。”
（3）“前 3 秒”“最后 3 秒”“第 3 秒末”“第 3 秒內”
練習
時刻：8 時 42 分 時間間隔：8分
時刻：“這么早” 時間間隔：“這么久”
時刻：“第 3 秒末” 時間間隔： “前 3 秒”“最后 3 秒” “第 3 秒內”
2．某市出租汽車的收費標準有 1.20 元/km、1.60 元/km、2.00 元/km，其中千米說的是路程還是位移？
練習
答：千米說的是路程，一般汽車行駛走的都不是直線
3．關于位移和路程，下列說法正確的是 （ ）
在某段時間內物體運動的位移為零，該物體一定是靜止的
在某段時間內物體運動的路程為零，該物體一定是靜止的
汽車儀表盤上寫著“ 8666 km ”涉及的是位移
高速公路路牌標示“上海 80 km ”涉及的是位移
練習
B
4．關于電磁打點計時器的使用，下列說法正確的是 （ ）
電磁打點計時器使用的是 10 V 以下的直流電源
在測量物體運動時，先讓物體運動，后打開打點計時器的電源
使用的電源電壓越高，打點的時間間隔就越大
紙帶上打的點越密，說明物體運動越慢
練習
D
5．一輛汽車在教練場上沿平直道路行駛，以x表示它相對出發點的位移。下圖近似描寫了汽車在 0 時刻到 40 s 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多約為多少米？
（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？
練習
10
O
x /m
t/s
20
30
40
10
20
30
答：（1）汽車最遠位置距離出發點 30 m ；
（2）汽車在 10~20 s 內沒有行駛；
（3）汽車在 0~10 s 內駛離出發點，在 20~40 s 內駛向出發點。
謝謝

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