内容正文:
时间 位移
人教版高中物理必修一第一章第2节
1
一、时刻和时间间隔
北京时间2022年6月5日17时42分,神舟十四号载人飞船成功对接于天和核心舱径向端口,整个对接过程历时约7小时。2022年6月6日11时9分成功开启天舟四号货物舱舱门,在完成环境检测等准备工作后,于12时19分顺利进入天舟四号货运飞船;2022年6月28日下午,神舟十三号航天员乘组翟志刚、王亚平、叶光富返回74天后,在北京航天城与媒体记者见面。
上述材料中描述的时间含义一样吗?仔细体会它们之间的区别。
一、时刻和时间间隔
车票上的时间含义相同吗?
一、时刻和时间间隔
同样的生活用语,不同的物理含义……
1.一位同学问:什么“时间”下课?另一位同学说:8时45分下课。
2.他又问:还有多长“时间”下课”?另一位同学说:30分钟。
下课的“时间”实际是“时刻”。(指某一瞬间)
一节课的“时间”实际是 “时间间隔”。
一段时间(两个时刻之间),是时间间隔,简称时间。
一、时刻和时间间隔
3.用数轴表示时刻和时间
原点、单位长度、正方向
说说在时间轴上时间和时刻是怎样表示的?
为了用具体数字说明时间,必须选择某一时刻作为计时起点(通常称为0时刻),计时起点的选择是人为的.
时刻:在时间坐标轴上用一点来表示时刻.
时间:在时间坐标轴上用一条线段来表示时间间隔.
一、时刻和时间间隔
秒表
打点计时器
5. 单位:秒(s),分钟(min),小时(h)
4.时间的测量:在实验室中常用秒表和打点计时器(后面学习)进行测量.
一、时刻和时间间隔
t/s
0
1
2
3
4
5
计时起点
前3秒
第3秒
第3秒末
第3秒初
第2秒末
6.区分以下名词的含义
第3秒、前3秒、第3秒初、第2秒末、第3秒末
二、路程和位移
1、三条线路路程相同吗?
2、有共同点吗?
路程的局限性:
(1)不能反应运动的某些本质(共同点)
(2) 描述不够精确(没方向)
出发点:徐州 终点:上海
二、路程和位移
2. 位移:
(1)物理意义:表示物体(质点)的位置变化的物理量.
(2)表示方法:由初位置指向末位置的一条有向线段。
1.路程:是物体运动轨迹的长度.
通过上面的例子,我们不难发现,物体从一个位置运动到另外一个位置,运动的路程可能不一样大,但是物体位置的变化情况却是相同的,用路程无法表示物体位置的变化,为了表示物体位置的变化,需要引入一个新的物理量。
二、路程和位移
从徐州到上海,不管沿着什么路径,它的位移都是一样的。这个位移可以用一条有方向的(箭头)线段表示。
二、路程和位移
如何理解有向线段?
线段长度表示位移的大小,“有向”表示位移的方向。
观看下面的例子,体会位移和路程的区别
二、路程和位移
在这个例子中,位移的大小和路程相等吗?
二、路程和位移
想想看,此时的位移的大小和路程又是怎样呢?
二、路程和位移
3、位移与路程的区别
(1)位移是矢量,有大小,有方向。(注:至于什么是矢量,待会儿讲),路程是标量,只有大小,没有方向。不能说位移等于路程。
(2)位移与质点的运动路径无关,只与初位置、末位置有关.路程与路径有关
(3)物体做单方向的直线运动时,位移的大小等于路程,其它情况位移的大小都小于路程
三、矢量与标量
3.运算法则不同
标量是代数加减,矢量是矢量加减。
1.矢量:既有大小又有方向 。 如:位移、速度、力等
2.标量:只有大小,没有方向。 如:路程、温度、质量、密度等
四、用一维坐标系表示位置与位移
讲台作为坐标原点O,向东为x轴正方向
位置1:讲台东侧1m
位置2:讲台东侧2m
位置3:讲台西侧3m
从位置1到位置2发生的位移
从位置1到位置3发生的位移
x/m
-3
1
2
3
O
-1
-2
-4
x1=1m
x2=2m
x3=-3m
∆x1=1m
∆x2=-4m
四、用一维坐标系表示位置与位移
一维坐标系中点表示位置,有向线段表示位移
位置和位移都是矢量,正负表示方向,比较大小看绝对值
计算位移有两种方法
方法一:找准物体的初末位置,由初位置向末位置画有向线段,线段的长度表示位移的大小,箭头表示位移的方向。
方法二:直接利用位置坐标计算,位移等于末位置坐标减去始位置坐标,Δx= X2- X1。计算时要代入位置坐标的正负。计算结果,正负表示位移的方向,绝对值表示位移的大小。
五、位移时间图像
物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观地表示。
例如:在平直的公路旁每隔100米竖立着有标号的电线杆,一观察者坐在匀速向东运动汽车上。研究汽车经过标杆时的运动情况。
五、位移时间图像
标杆 A A1 A2 A3 A4
时刻t/s 0 5 10 15 20
位移x/m 0 100 200 300 400
图像的建立方法
用表格记录下每隔5秒汽车离开出发点的距离
将物体的初始位置选做位置坐标原点O,则位置与位移大小相等。
五、位移时间图像
标杆 A A1 A2 A3 A4
时刻t/s 0 5 10 15 20
位移x/m 0 100 200 300 400
$$null