内容正文:
1.2 时间和位移
高中物理必修一 第一章 运动的描述
热力学定律
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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?
高中物理必修一 第一章 运动的描述
一、时刻和时间间隔
1、时刻是指某一瞬时。
2、时间是时间间隔的简称,指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。
在时间轴上点表示时刻,
线段表示时间间隔
一、时刻和时间间隔
思考: 第三秒内 、 第三秒初 、 第三秒末 、前三秒 、第n秒。
(1)上述概念里面哪些指时刻,哪些指时间间隔?
(2)在时间轴上如何表示上述五项?
0 1 2 3 n n+1 t/s
第三秒内
第三秒初
第三秒末
前三秒
第n秒
二、位置和位移
1、为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系。
如何能准确表达物体的位置?
物体做直线运动时:
如图所示,若物体运动到A点,此时它的位置坐标xA= ,若它运动到B点,则此时它的位置坐标xB = 。
3m
-2m
思考:若要描述物体在平面内运动或在空间内运动的位置各应选择什么样的参考系?
二、位置和位移
物体位置的变化该怎样描述呢?
北京 → 重庆
(1)飞机
(2)火车
(3)先火车,再乘船
想一想这几种不同路径有什么不同点和共同点。
思考:路程和位移有何不同?
2、路程:是物体运动轨迹的长度
位移:表示物体的位置变化
(位移是由初位置指向末位置的有向线段)
(1)路程大小与实际路径有关,位移大小只与初末位置有关,与路径无关。
(2)路程无方向,位移有方向。
(3)只有物体做单向直线运动时,物体的位移大小才等于路程。
二、位置和位移
想一想:如图,ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿圆周绕行一圈,途经ABCD四点,分析下列过程中的路程和位移分别是多少。
1.由A到运动一周回到A的过程。
2.由A到C的过程。
3.由A到B的过程。
C
B
A
D
R
二、位置和位移
二、位置和位移
3、直线运动的位移:
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如图所示。
物体的初、末位置:用位置坐标x1、x2表示。
物体的位移:Δx=x2 - x1。
0 x/m
初
x1
末
x2
Δx
观察下图,计算物体由A 位置运动到B 位置位移Δx为多少米,那么物体由B 位置运动到A 位置位移Δx’为多少米?
思考:结果一样吗?有什么不同?
二、位置和位移
Δx的绝对值表示位移的大小,Δx的正、负表示位移的方向,正值表示位移方向与x轴的正方向相同,负值表示位移方向与x轴的正方向相反。正负号只代表方向,不参与大小的比较。
二、位置和位移
练一练:如图所示,一小球在光滑水平面上从A点开始向右运动,经过3 s与距离A点6 m的竖直墙壁碰撞,碰撞时间很短,可忽略不计,碰后小球按原路以原速率返回.取小球在A点时为计时起点,并且取水平向右的方向为正方向,则小球在0~7 s内的位移和路程分别为:
A.2 m,6 m B.-2 m,14 m
C.0,3 m D.2 m,14 m
√
4、矢量和标量
矢量:像位移这样既有大小又有方向的物理量。如:位移 速度 力等。
标量:像温度、路程这样只有大小,没有方向的物理量。
如:路程 温度 质量 密度等。
思考:我们初中学习过电流强度,电流强度是矢量还是标量,
矢量和标量在本质上有什么不同?
二、位置和位移
位移 路程
区别 物理意义 表示物体的位置变化 表示物体运动轨迹的长度
大小 等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关 按运动轨迹计算的实际长度
标矢性 有方向,是矢量 无方向,是标量
联系 (1)两者单位相同