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第 节 2 第一章 运动的描述 时间 位移 平时说的“时间”,有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,要根据上下文认清它的含义。 研究物体的运动离不开时间,我们的生活与时间紧紧联系在一起,我们常说 “第一节上课时间是8:00”,“一节课的时间是45分钟”。 这两句话中时间意思相同吗? 物体的空间位置随时间变化叫机械运动 时刻:是指某一瞬间,在时间轴上,用“点”来表示。 时间间隔:是指两个时刻之间的间隔,在时间轴上,用“线段”来表示,时间间隔简称时间。 时刻 时间间隔 时刻与时间间隔 状态量 过程量 练习与思考 0 1 2 3 4 5 t/s 1、第2s初、3s末、前3s内、第5s内哪些是指时刻, 哪些指时间间隔。 2、在时间轴上标出以上时刻和时间间隔 第2s初 3s末 前3s内 第5s内 1、坐标系三要素:原点、正方向、单位长度 可以定量的地描述物体(质点)的位置 2、分类: 直线坐标系(一维坐标系):描述物体直线运动 x/m 0 1 2 3 -1 一维坐标表示:x 坐标系 平面直角坐标系(二维坐标系) 立体空间坐标系(三维坐标系) 平面直角坐标系(二维坐标系): 描述平面上运动物体的位置变化 例如:人在平面内运动, 为了描述人所处的位置, 可采用平面直角坐标系来描述。 二维坐标表示(x,y) A B 立体空间坐标系(三维坐标系): 描述立体空间内运动的物体的位置变化 三维坐标表示(x,y,z) 全球卫星定位系统(GPS) ( 授时与测距导航系统----全球定位系统navigation system timing and ranging—global positioning system )。 在地图上看到的经纬线,实际上就是在地球表面建立的二维坐标系。 位移:是用来表示物体的位置 变化的物理量. 路程:是物体运动轨迹的长度. 由物体的初位置指向末位置的有向线段表示 从北京去重庆的方式: (1)坐飞机(2)坐火车 (3)先坐火车,再乘船 路程与位移 (1)定义: 矢量(vector):既有大小,又有方向,例如:位移、速度、力等 标量(scalar):只有大小,没有方向,例如:路程、时间、质量、温度、长度、密度、能量、速率等 ★注意: a.矢量有方向,而标量无方向 b.要描述一个矢量,必须有大小、方向两个方面 c.只有大小、方向都相同时,两个矢量才相同 矢量和标量 d.矢量的大小比较:矢量大小只看其绝对值大小,绝对值大则矢量大,而正负只表示方向。 方向 大小 性质 位移 路程 需考虑方向 不需考虑方向 位移的大小与路径无关; 任何情况下:位移的大小≤路程; 只有当物体做单向直线运动时,物体的位移大小才等于路程。 矢量 标量 位移和路程的区别 Δ x 物体做直线运动,在时刻t1处于位置x1,经过时间在t2时刻到达位置x2,求= t2 -t1 时间内物体的位移。 位移是初位置指向末位置 位移的方向由坐标之差的正负所决定。 法一:位移的图示法 法二:代数法 位移大小等于末位置与初位置坐标之差Δx=x2-x1 若两坐标之差为正,则位移的方向与x轴的正方向相同;若两坐标之差为负,则位移的方向与x轴的正方向相反。 直线运动的位移 某物体从A点出发运动到达B点,坐标xA为5m,xB为2m,物体的位移大小等于多少?方向如何? 0 xB xA x/m Δ x = xB - xA = 2m - 5m (末位置坐标减初初位置坐标) = - 3m Δ x 物体的位移大小等于3m,方向与x轴的正方向相反。 一艘汽艇在宽广的湖面上先向东行驶了6.0km,接着向南行驶了8.0km,则该汽艇运动的位移的大小为______km,路程为_______km。 10.0 14.0 针对练习 一艘汽艇在宽广的湖面上先向东行驶了3km,接着向南行驶了4km,则该汽艇运动的位移为5km ? 物体在任意时刻的位置 物体在某一时间间隔的位移 将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x-t图像。 位移-时间图像 直线:匀速直线运动 平行于t轴的直线:静止 两图象的交点代表两物体相遇 a.图线向上走代表物体向正方向运动 b.图线向下走代表物体向负方向运动 1、时刻和时间间隔: 2、路程和位移: 3、位移-时间图像: 课堂小结