1.2 时间和位移 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

1.质点(mass point）（理想化模型）： 用来代替物体的有质量的点。 2.参考系(reference frame）： 用来做参考的物体。（参照物） 回顾 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 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缙云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？（怎样确定某一段运动的位置和时间？） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第二节 时间和位移 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 一、时刻和时间间隔 在我校的冬令作息时间表里，哪些是时刻，哪些是时间间隔？ 早 上 起 床 6：10 清 寝、早 饭 6：30 早自修 6：50—7：20 上         午 第一节 7：30—8：10 第二节 8：20—9：00 课间操 9：00—9：30 第三节 9：30—10:10 第四节 10:20—11:00 第五节 11:10—11:50 中 饭 11：50 一、时刻和时间间隔 t/h 8 9 10 上课 下课 40min A.在时间轴上如何表示时刻和时间间隔？ ● ● 1.时刻：指某一个点，没有长短，跟一个位置对应。 在表述中常用“时”、“初”、“末” 2.时间：时间间隔的简称，指两个时刻之间那段。 跟一个过程对应，有长短。在表述中常用 “中”、“内” 一、时刻和时间间隔 t/s 0 1 2 3 4 5 6 在时间轴上指出下述六项的位置？ 第2秒末 第3秒初 第3秒末 3秒时 第3秒内 前3秒内 第1至3秒 b.时间的测量：在实验室中常用秒表和 打点计时器． c.时间的单位：s min h 一般指t=1s到t=3s 问题1：以下计时数据指时间间隔的是 ( ) A.中央台新闻联播7点钟开始 B.数学考试时间为2h C.宇航员出舱活动了12min D.火车于19时30分正点到达缙云站 解释一下列车时刻表：发车时间，运行时间，停车时间，到站时间，总时间。 口语中的“时间”指的是什么？ 二、位置和位移 X/m O 5 10 15 20 25 1.坐标系：为了准确地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立坐标系。 东 西 -5 二、位置和位移 你的车在高速公路上发生了故障，报警时如何准确报出自己的位置？ 二、位置和位移 1.坐标系：为了准确地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立坐标系。 2.路程和位移 路程（path）：物体运动轨迹的长度 位移（displacement）：描述物体的位置变化 北京到上海的直线距离在1050km左右,两地的公路距离约为1200km,两地的铁路距离约为1400km。 从北京到上海有什么共同点？用什么概念把这个共同点表示出来？ 从北京出发走了1000km，到哪里啦？说明位置有什么特点？ 2.路程和位移 （1）位移： 表示物体位置的变化 位移大小-----初位置与末位置间直线长度 位移方向-----由初位置指向末位置 （2）路程： 物体经过的实际路径的长度 y O x A B 物体从A运动到B,不管沿着什么轨迹，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AB表示 3.矢量和标量 矢量: 如:位移 力等 标量: 如:路程 温度 质量 密度等 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。 矢量运算遵从平行四边形定则和三角形定则。 标量运算遵从算术相加的法则。 三、直线运动的位移 1.一个小蚂蚁由A点爬到B,它的位移是多少? 解:△x=XB-XA=(-9)-6=-15cm 2.小蚂蚁由B到A的过程的位移又怎样求? △xBA=XA-XB=6-(-9)=15cm. 0 3 6 9 x/cm -6 -9 B A -3 “-”号表示什么? 正值又表示什么呢? △x=X2-X1 位移公式 如图所示，桌面离地的高为0.8m，坐标系原点定在桌面上，设向下为正方向，A、B物体离地高度分别为1.3m、0.2m，问A、B的坐标是多少？A物体下落2.0m时，其坐标变为多少？B物体上升2.0m，其位置坐标是多少？从B到A，位移是多少？ xA=-0.5m xB=0.6m xA’=1.5m xB’=-1.4m △XBA=XA-XB=-1.1m 质点沿x轴做直线运动，各时刻的位置如下表： (1)问质点在哪一秒内的位移最大？ (2)求质点在5s内的位移 第4S内 -7 四、位移-时间图像 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 x/m t/s 0 100 200 300 400 5 10 15 20 图像表示物体位置随时间的变化情况，如果将物体运动的初始位置选作坐标原点O，则位置与位移相等，位置-时间图像就成为位移-时间图像。 质点沿x轴做直线运动，各时刻的位移如下表： 在直角坐标系中，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x（x-t图象）（注意：只能用于在一条直线上的运动） o t/s x/m a b c 1.位移-时间图像 x-t图像表示的是位移随时间的变化规律不是物体运动的轨迹。 2.物理意义： 描述物体位移随时间的变化规律。 3.从x-t图像上能获取的信息： (1)图线上任意一点的横纵坐标表示物体在某一时刻及相对坐标原点的位移。 0 t/s x/m 4 3 1 2 5 1 5 2 3 4 -1 (2)一段时间内物体发生的位移 一辆公交车沿南北方向做直线运动，如图为该物体的位移时间图像，试由图像说说该物体是如何运动的？ 一辆小汽车做直线运动，O点为出发点。如图为该物体的位移时间图像，试由图像说说该物体是如何运动的？ 五、位移和时间的测量 电磁打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器（图 1.2-7），工作电压约为8 V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点。当电源频率是 50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。如果把纸带和运动的物体连在一起，纸 带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小。由这些点的位置，我们可以了解物体运动的情况。 电火花打点计时器，它的计时原理与电磁打点计时器相同，不过，在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。 全球导航卫星系统 常用的全球导航卫星系统有美国的全球定位系统（GPS）、我国的北斗系统（COMPASS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）和欧盟的伽利略系统（GALILEO）。2012年我国的北斗系统开始为亚太地区提供定位、导航和授时服务，2020年该系统实现在全球范围内提供服务。 2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。 1.某人从高为5m处以某一初速度竖直向下抛一小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则运动过程中小球的位移大小为 ，方向 ，路程为 。 思考讨论： 1.物体运动过程是路程大还是位移的大小大？ 有没有相等的情况？ 2.位移方向就是物体运动方向吗？ 2.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是（ ） A.4R，2πR B.4R， 2πR C.-4R，2πR D.-4R，-2πR A C C C B A D R 3.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，问： （1）由A到B的过程，它通过的位移是多少？ （2）由A到C的过程呢？ （3）由A到D的过程呢？ （4）由A到A的过程呢？ （5）由B到C的过程呢？ 小结 一、时刻和时间间隔 二、路程和位移 路程（path）：是物体运动轨迹的长度 位移（displacement）：表示物体的位置变化 （运动的起点指向终点的有向线段） 矢量和标量 三、直线运动的位置和位移 （矢量有大小又有方向） Δx =x2－x1 2.求解时要指明其方向,位移的方向可用“+”、“-”号表示。“+”号表示位移的方向与规定的正方向相同;“-”号表示位移的方向与规定的正方向相反。 说明： 1.位移是矢量,有大小,切记还有方向. 四、位移-时间图像：描述物体位移随时间的变化规律。 1.路程描述的是物体的实际运动轨迹，位移描述的是位置的变化。 2.路程的大小是实际轨迹的长度，位移的大小是由初位置指向末位置的有向线段的长度。 3.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。 4.路程无方向，位移有方向，求解位移时明确大小的同时要明确其方向。 5.只有物体做单向直线运动时，物体的位移大小才等于路程。一般情况下位移的大小总小于路程。 六、电磁打点计时器。是一种使用交变电源的计时仪器，工作电压约为8 V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点。当电源频率是 50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。 时间t/s 0 5.0 10.0 15.0 20.0 位移x/m 0 100 200 300 400 $$