内容正文:
第一章 运动的描述
主讲:马伟峰
1.2时间和位移
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1
一.时刻和时间间隔
1、时间的单向性(不可逆性)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t / s
计时起点
体会:由于运动,体现时间
通过运动,定义时间
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2
原子钟
常识中的年、天、小时的概念已无法满足人类科技精确计时的要求。
科学家在研究发现,原子从一种能量状态到另一种能量状态所发射出的电磁波频率异常稳定。1967年第13届国际计量大会将秒按原子标准重新定义为:地面状态的铯133原子对应与两个超精细能级跃迁9,192,631,770个辐射周期的持续时间。
科学家根据这一标准设计了精密的原子种。这种时钟可以精确到每天1×10-13 秒。
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3
辨析
与神舟五号有关的几个时间:
2003.10.15 09:00
10.15 18:40
10.16 06:23
9小时40分50秒
11小时42分10秒
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4
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)
① 在时间轴上表示为__________
② 时间轴所标数字n表示
_______________
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/s
一个点
第n秒末
一.时刻和时间间隔
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5
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)
(2)时间间隔(一段时间)
① 在时间轴上表示为__________
② 可由时刻计算到
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/s
一条线段
相减
一.时刻和时间间隔
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6
思维体操
区别:
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秒末
第3秒初 2秒末
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7
思维体操
北京 → 重庆
(1)座飞机
(2)座火车
(3)先座火车,再乘船
路程:⑴ 相同吗? ⑵能反映共同点吗?
⑶ 能说明运动方向吗?
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8
二、路程和位移
1、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(方向)
必须引入新的物理量
思考:新的物理量如何定义?特点?
体会:任何一个物理量的引入都是必须
的,是其他量所难以描述的。
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9
2、位移 (displacement)
(1)初位置指向末位置的有向线段
① 初位置 → 末位置(方向)
② 线段长 (大小)
(2)符号:x ,单位:m
二、路程和位移
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10
3、矢量(scalar)与标量(vector)
(1)矢量:具有大小与方向的量
如:位移、 等
(2)标量:只有大小,无方向
如:路程、 等
(3)矢量与标量的运算
力、
速度
质量、密度
说明矢量必说明方向
二、路程和位移
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11
思考与讨论
一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)。
三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
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12
三.直线运动的位置和位移
1、直线运动的位置表示:_________
如物体先处于A位置,后处于B位置
⑴ 试在图中画出物体的位移;
⑵ 指出位移的大小与方向;
如物体先处于B位置,后处于A位置
结果又如何?
坐标
计算能得到吗?
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13
头脑风暴
物体由A运动到B,通过计算说明:
位移的大小和方向
方法归纳:下图中△ x =?(由A运动到B)
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14
三、直线运动的位置和位移
1、直线运动的位置表示:_________
2、位移△ x (以后简化为 x ):
△ x =
坐标
x2-x1
体会并记忆:
“初-末” or “末-初” ?
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15
1.某市出租汽车的收费标准有1.20元/公里、1.60元/公里、2.00元/公里……其中的“公里”说的是路程还是位移?
四、当堂巩固
自主学习
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16
2. 如图1-2所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下列关于它们的位移的大小说法正确的是 ( )
A.沿Ⅰ较大 B.沿Ⅱ较大
C.沿Ⅲ较大 D.一样大
图1-2
D
作业布置
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17
2.田径场跑道周长是400 m。
(1)百米赛跑选用跑道的直道部分,运动员跑完全程的路程是 ?位移大小是 ?
(2)在800 m 跑比赛中,不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗?跑完全程的位移相同吗?请结合图示和田径比赛的规则回答问题。
100m
100m
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18
3.从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面(如图1.2-6)。分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格。
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19
4.关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是 ( )
A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向 B.位移的大小不会比路程大
C.路程是标量,即位移的大小 D.当质点作直线运动时,路程等于位移的大小
5.以下的计时数据中指时间间隔的是( )
A.中国于2008年9月25日21:10点火发射神舟七号载人飞船
B.第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕
C.刘翔创造了12.88秒的l10m米栏最好成绩
D.在一场NBA篮球赛开赛8分钟时,姚明投中第三个球
B
C
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20
6.关于位移与路程的下述说法中,不正确的是(单项)( )
A、沿直线运动的物体,位移和路程是相等的
B、质点沿不同路径由A到B,其路程可能不同而位移是相同的
C、质点通过一段路程,其位移可能为零
D、质点运动的位移大小不可能大于路程
7.关于位移和路程,下列说法中不正确的是(单项)( )
A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的
B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的
C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程
D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程
A
C
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21
1. 如图所示,某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C。下列结论正确的是 ( )
物体的位移等于4R,方向向东
B. 物体的位移等于2R
C. 物体的路程等于4R,方向向东
D. 物体的路程等于2R
A
作业布置
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22
16. 一支队伍匀速前进,通讯兵从队尾赶到队前并又立即返回.当通讯兵回到队尾时,队伍已前进了200 m.在这个过程中,通讯兵的位移大小是 ( )
A.400 m B.100 m
C.200 m D.300 m
初位置
末位置
200m
C
作业布置
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23
祝同学们学习愉快!
再见!
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24
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