内容正文:
第一章 运动的描述
2 时间和位移
一 时刻和时间间隔
1、时间的单向性(不可逆性)
2、常说的“时间”分为:
(1)时刻(某一瞬间)
时间轴上的点表示时刻
(2)时间间隔(一段时间)
时间轴上的一条线段表示时间间隔
7 8 9
t / h
7:00晨读上课
7:30晨读下课
30分
40分
10分
7:40第一节上课
8:20第一节下课
思考
以下各词指“时间间隔”还是“时刻”,并在时间轴上表示:
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/s
前2秒 第2秒 2秒内 第2秒内
第2秒初 第2秒末 2秒末
前2秒
2秒内/
/第2秒内
第2秒初
第2秒末
/2秒末
第2秒
B
例1.如图所示为一时间轴,下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是 ( )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为2 s内B.t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内C.t0~t2表示时间间隔,称为最初2 s内或第2 s内D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第(n-1)s内
数字
原点
单位长度
正方向
物理量的符号和单位
除了上面的直线坐标系,你还知道什么其他的坐标系吗?
二、位置和位移
为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点,正方向和单位长度,建立直线坐标系。
喷水抛物线
平面直角坐标系
X1
y1
y
0
x
鸟在空中飞翔
三维坐标系
北京 → 重庆
(1)座飞机
(2)座火车
(3)先座火车,再乘船
路程:物体运动轨迹的长度。
二、 路程和位移
2.位移
(1)定义:质点的位置的变化叫做位移。
用质点的初位置指向末位置的有向线段表示。
① 线段的长度(大小)
② 初位置 → 末位置(方向)
(2)符号: x ,单位:m
1.路程:物体运动轨迹的长度。
矢量:既有大小又有方向的物理量。
标量:只有大小没有方向的物理量。
CD
例2.(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是( )A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小C.物体通过一段路程,其位移可能为零D.两物体通过的路程不相等,位移可能相同
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。
x
A
B
C
例3.如图,一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,规定向右方向为正方向。在此过程中,它的位移和路程分别为( )
A.4R,2πR B.4R,- 2πR
C.-4R,2πR D.-4R,-2πR
c
例4.下列关于矢量和标量的说法正确的是( )A.取定正方向,做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲=3 m , x乙=-5 m,因为甲的位移为正,乙的位移为负,所以x甲>x乙B.甲、乙两运动物体的位移大小均为50 m,这两个物体的位移必定相同C.有方向的物理量一定是矢量D.温度计读数的正、负号表示温度高低,不表示方向,温度是标量
D
做直线运动的物体:
某一时刻——某一 ,
某一段时间——这段时间内的 。
位置
位移
三、直线运动的位移
如图,一物体从A运动到B,如果A、B两位置坐标分别为XA和XB,那么物体的位移等于物体的末位置减去初位置。
△X= XB- XA=3m-(-2m)=5m
物体做直线运动,位移=末位置-初位置。位移计算得“+”号,说明位移方向与正方向相同;位移计算得“-”号,说明位移方向与正方向相反。
结论:
例5.某一质点沿直线做往返运动,如图所示,OA=AB=OC=CD=1 m,O点为x轴上的原点。质点从A出发,向x轴的正方向运动到B点后,再沿x轴负方向运动,下列说法错误的是( )
A.质点从B→D的位移是-4 m,路程是4 m
B.当质点处于O点位置时,它的坐标是0
C.质点从A→B→C的路程是4 m,位移是2 m
D.质点到达D位置时,总位移是-3 m
C
0
t / s
x / m
a
b
c
t1
X1
两图象的交点代表两物体相遇
b图线水平代表物体静止
a图线向上走代表物体向正方向运动
c图线向下走代表物体向负方向运动。
注意:
图象不是物体的轨迹,而是关系图线
四、位移---时间图象
从图象可以看出:
1.物体在任意时刻的位置。
2.物体在不同时间内的位移。
例6.(多选)一质点运动的x-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~6 s内位移为-4 m
B.2~4 s内位移为4 m
C.0~6 s内路程为4 m
D.2~6 s内质点一直向同一方向运动
AD
打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
五、位移和时间的测量
电磁打点计时器
振针
工作电压: .
打点周期: .
打点方式: .
记录信息: .
交流电8V以下
利用振动的振针打点
T = 0.02S
时间和位移
频率:f=50Hz
两点间的时间间隔
两点间的位移
电火花打点计时器
频率50Hz,
每隔0.02秒
打一次点
放电针
工作电压: .
打点周期: .
打点方式: .
记录信息: .
交流电220V
利用火花放电打点
T = 0.02S
时间和位移
实验:练习使用打点计时器
注意先接通电源, 后拉动纸带。
1.固定打点计时器
2.安装纸带
3.启动电源, 用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一 行小点,随后立即关闭电源
4.取下纸带
例7.使用打点计时器可测量纸带运动的时间和位移。下面没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,请在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号写在空白处。A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在50 Hz的低压交流电源的两个接线柱上。B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过 ,并压在 填“白纸”或“复写纸”)下面。 C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx。D.切断电源,取下纸带,如果共有6个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt= 。 E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点。实验步骤的合理顺序是: 。 (3)如图乙所示,A、B、C、D是打点计时器在纸带上打下的四个点,从图中读出A、B两点间距离s= cm。
复写纸
限位孔
0.1 s
BAEDC
0.70
课堂小结
质点:知道时间和时刻的区别和联系
(1)时刻是指某一瞬时,可以用数轴上的点表示
(2)时间间隔简称时间,在数轴上用一段线段来表示
理解位移的概念,了解路程与位移的区别
(1)路程:是物体运动轨迹的长度
(2)位移:表示物体位置改变的物理量,可以用从初位置到终位置的有向线段表示大小——起点和终点之间的直线距离
方向:从起点指向终点
坐标系
打点计时器
23
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