内容正文:
第二节 时间、位移
第一章 运动的描述
新课引入
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?
课
程
表 第一节 08:00---08:45 语文
第二节 08:55---09:40 数学
第三节 10:00---10:45 物理
第四节 11:00---11:45 化学
一、时间和时刻
时刻
8:00
时间间隔
45min
8
9
10
t/h
时刻
8:45
时间轴:表示时间的数轴
1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间数轴上,用点来表示.
2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间数轴上用线段来表示,简称时间。
t/s
2
3
5
1
4
0
前一秒
前二秒
前三秒
t/s
2
3
5
1
4
0
第一秒
第二秒
第三秒
第一秒末、第二秒初
五秒时是指第五秒末
3.时间轴表示时间和时刻
一、时间和时刻
一、时间和时刻
4.时刻与时间间隔的区别和联系
时间间隔 时刻
含义 两时刻的间隔 某一瞬间
数轴上的表示 线段 点
本质与计量 表过程,可以计量 表状态,无法计量
(1)区别:
(2)联系:
时间间隔是两个时刻之间所经过的时间段
时间间隔是由无数个时刻组成的
二、路程和位移
如图,开车从北京到重庆,我们会有不同的路径可以选择,路径不同。
但最终的目的都是从北京到重庆,也就是说初位置和末位置是相同的。
可以用一个从初位置指向末位置的有向线段来描述位置变化,这个有向线段就是位移。
二、路程和位移
1.路程:物体运动轨迹的长度
A
B
2.位移:由初位置指向末位置的有向线段
大小:初、末位置间线段的距离
方向:由初位置指向末位置
注意:
路程只有大小无方向,叫作标量;位移既有大小又有方向,叫作矢量。
路程和位移的大小一般不相等,只有当质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
二、路程和位移
3.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量。如:位移、速度、力等
(2)标量:只有大小没有方向的物理量。如:路程、时间、质量、温度、长度、密度、能量、速率等
(3)注意:
①矢量有方向,一般通过正负来表述方向
②要描述一个矢量,必须有大小、方向两个方面
③只有大小、方向都相同时,两个矢量才相同
矢量的表示:用带箭头的有向线段表示。
二、路程和位移
位移 路程
区
别 物理意义 表示物体位置的变化 表示物体运动轨迹的长度
大小 初、末位置间线段的距离 物体运动轨迹的长度
标(矢)量 矢量 标量
联系 两者的单位相同,都是“米”;
同一运动,位移大小要小于等于路程;
只有在单向的直线运动中位移大小等于路程;
三、直线运动的位移
前面学习了用一维坐标系描述物体的位置,那么,在一维坐标系中位移应该如何表示呢?
做直线运动的物体,若它的初位置为x1,末位置为x2,则物体的位移应该是由x1指向x2的红色有向线段,常用Δx表示位移
Δx=x2 -x1
说明:若两坐标之差为正,则位移的方向指向x轴的正方向; 若两坐标之差为负,则位移的方向指向x轴的负方向
三、直线运动的位移
1.某物体从A点运动到B点,坐标xA为-2m,xB为3m,物体的位移大小为多少?方向如何?
x/m
o
xA
xB
-2
3
2.某物体从A点运动到B点,坐标xA为3m,xB为-2m,物体的位移大小为多少?方向如何?
x/m
o
xA
xB
-2
3
3.式子中(-2m)中的“-”号表示的含义是什么?
4.结果中的“-”号又表示什么?
5.两个结果绝对值相同说明什么?符号相反说明什么?
三、直线运动的位移
四、位移-时间图像
如果我们知道了某一辆汽车每一个时刻的位置或者某一段时间内的位移,有什么办法可以把汽车的每一个时刻对应的位置直观的表示出来呢?
时间t/s 0 5.0 10.0 15.0 20.0
位移x/m 0 100 200 300 400
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
1.列表法:
四、位移-时间图像
x/m
400
300
200
100
0
5
10
15
20
t/s
1.建立平面直角坐标系,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移x
2.描点法描出数据
3.用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来
说明:
(1)x-t图象中的点表示运动物体在某时刻相对于参考点的位移x
(2)x-t图像不是反映物体的运动轨迹,而是物体位移与时间的关系
五、位移和时间的测量
你都了解哪些工具和方法是用来记录物体的位置和记录时间的?
五、位移和时间的测量
你都了解哪些工具和方法是用来记录物体的位置和记录时间的?
五、位移和时间的测量
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移
电磁打点计时器
约8V交流电
五、位移和时间的测量
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移
电火花计时器
220V交流电
五、位移和时间的测量
1.两种打点计时器的工作电压及应用
(2)日常应用:
①测时间:电源频率50Hz,每隔0.02s打一个点
②测位移
③研究纸带——研究物体的运动
(1)工作电压:电磁打点计时器:8v低压交流电
电火花打点计时器:220v交流电
五、位移和时间的测量
2.打点计时器使用步骤
(1)了解打点计时器的构造,然后固定好它
(2)安装纸带(纸带应在墨粉盒或复写纸的下方)
(3)先启动电源,再拉纸带,随后立即关电源
五、位移和时间的测量
0
5
10
15
(4)取下纸带,利用刻度尺从参考点测量位移数值,设计表格记录数据。
区间 0-5 0-10 0-15 0-n
x/m
t/s
记时点:打点针打出的点
工作频率为50Hz,相邻两个记时点之间的的时间间隔为0.02s
记数点:每隔4个记时点取1个记数点;每5个记时点取1个记数点
五、位移和时间的测量
我们能不能把表中的数据用坐标来表示呢?
作图步骤:
(1)建立平面直角坐标系;
(2)描点;
(3)拟合曲线
×
×
×
×
×
用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来
五、位移和时间的测量
3.注意事项
(1)如果在纸带上数出了n个点,那么,它们的间隔数是(n-1)个,它们的时间间隔为(n-1)×0.02 s.
(2)使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带.
(3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集.
(4)使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方,使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面.
五、位移和时间的测量
3.注意事项
(5)为了减小实验误差,计数点要每隔T=0.1s选一个,即每隔四个点取一个计数点,而计算计数点的瞬时速度时,Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间.
(6)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源.
(7)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始点之间的距离).读数时应估读到毫米的下一位.
五、位移和时间的测量
六、误差和有效数字
系统误差 偶然误差
产生原因 是由于仪器结构缺陷、实验方法不完善而产生的 是由各种偶然因素造成的
特点 多次重复测量的结果总是大于(或小于)被测量的真实值,呈现单一 倾向 多次重复测量,偏大、偏小的机会比较接近。
改善方法 校准测量仪器,改进实验方法,设计更为完善的实验 多进行几次测量,求出几次测 得的数值的平均值
有效数字:带一位不可靠数字的近似数字。
有效数字的位数:从左边第一个非零的数起,之后所有数字的个数。
保留3位有效数字和保留3位小数
课堂总结
1.时刻和时间间隔
时刻:是指某一瞬时,在表示时间数轴上,用点来表示
时间间隔:是指两时刻的间隔,在时间轴上用线段来表示
2.路程和位移
路程:物体运动轨迹的长度,为标量。
位移:由初位置指向末位置的有向线段,为矢量。
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
$$