内容正文:
第一章 运动的描述
2
时间和位移
1.北京时间9点整。
2.由贵阳开往广州的D2811次列车开车时间9点10分,到达时间是14点50分,用时5小时40分钟。
一、时刻和时间间隔
2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间的数轴上用线段来表示.时间间隔简称时间。
1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间的数轴上,用点来表示。
t/h
8
9
10
上课
上课
下课
下课
40min
40min
10min
一、时刻和时间间隔
t/s
2
3
5
1
4
0
第一秒末
第二秒末
第三秒末
第一秒
(内)
第二秒(内)
第三秒(内)
第一秒初
第二秒初
第三秒初
第四秒初
点
线段
计时
起点
前二秒
一、时刻和时间间隔
t/s
0
1
2
3
4
5
6
已知某物体共运动了6s,思考:
第6s(第6s内、最后一秒)
第5s末(第6s初)
前两秒
1.第几秒表示1秒的时间间隔;
2.表示时刻的关键词:初、末、时, 表示时间的关键词:内、经历、历时;
3.平时说的“ 时间”,有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,要根据上下文认清它的含义。
一、时刻和时间间隔
二、位置和位移
y/m
/m
1、坐标系:
为了定量描述物体的位置,需要在参考系上建立坐标系。
二、位置和位移
(-5m,0)
初位置
(2m,-2m)
末位置
-10
0
10
20
30
40
x/m
O
东
西
一维坐标系
x1=0
x2=20 m
x3= -10 m
建立坐标系:原点、单位长度、正方向
位置坐标0:在路口
位置坐标20m:在路口以东20m
位置坐标-10m:在路口以西10m
路口
二、位置和位移
1、坐标系:
为了定量描述物体的位置,需要在参考系上建立坐标系。
二、位置和位移
二、位置和位移
北京 重庆
⑴ 不同点? ⑵共同点?
轨迹不相同, 位置变化相同
如何描述位置的变化?
①飞机 ②火车 ③汽车 ④轮船
④
①
②
③
A
B
2. 路程:物体运动轨迹的长度;
二、位置和位移
路程与物体运动轨迹有关,而位置的变化仅与物体起点与终点的位置有关。
3.位移:从物体运动的初位置指向末位置的有向线段。
(1)物理意义:描述物体位置的变化
A
B
(2)符号:l (或 Δx、x )
l
既有大小,又有方向的物理量叫矢量;
只有大小,没有方向的物理量叫标量。
(3)单位:国际单位制为米(m)
位移是矢量,有向线段的长度表示位移的大小,箭头表示位移的方向。
思考:什么情况下位移的大小等于路程?
(4)矢量
只有大小、方向都相同时,两个矢量才相同
二、位置和位移
(5)一维坐标系中如何表示位移
-10
10
20
30
40
O
x/m
东
西
x1=10m
x2=30m
Δx
Δx =x2 - x1
Δx = 30m - 10m = 20m
Δx >0
位移的方向为正方向,即向东。
三、直线运动的位移
初位置坐标
末位置坐标
初位置坐标
-10
10
20
30
40
O
x/m
东
西
Δx =xC - xA
Δx = (-10m) - 10m = - 20m
Δx <0
位移的方向为负方向,即向西。
A
B
C
三、直线运动的位移
(5)一维坐标系中如何表示位移
末位置坐标
电线杆号 1 2 3 4 5 6
时刻 t/s 0 5 10 15 20 25
位置 x/m 0 100 200 300 400 500
情景:在平直的公路旁每隔100米竖立着有标号的电线杆,一观察者坐在汽车上,研究汽车的运动情况,当汽车经过1号电线杆时按下秒表,做了如下记录:
四、位移-时间图像
1
2
3
4
5
6
t0=0
t2=10s
t4=20s
t3=15s
t1=5s
t5=25s
电线杆号 1 2 3 4 5 6
时刻 t/s 0 5 10 15 20 25
位置 x/m 0 100 200 300 400 500
四、位移-时间图像
1
2
3
4
5
6
我们能不能把表中的数据表示在坐标上?
x/m
O
400
300
200
100
500
t0=0
t2=10s
t4=20s
t3=15s
t1=5s
t5=25s
四、位移-时间图像
x/m
O
400
300
200
100
500
10
20
15
5
25
t/s
1.作图步骤:
(1)建立直角坐标系,用横轴表示时间t,用纵轴表示位置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。
四、位移-时间图像
x/m
O
400
300
200
100
500
10
20
15
5
25
t/s
在坐标系中,横轴表示时间t,纵轴表示位置x,这样就得到位置—时间图像,从图像上可以直观看出任意时刻物体所处的位置。
如果将物体运动的初始位置选作坐标原点O,则:
Δx =x- x0 = x - 0 = x
位置与位移大小相等;位置-时间图像就成为位移-时间图像,又称x-t 图象。
四、位移-时间图像
x/m
O
400
300
200
100
500
10
20
15
5
25
t/s
在坐标系中,横轴表示时间t,纵轴表示位置x,这样就得到位置—时间图像,从图像上可以直观看出任意时刻物体所处的位置。
根据 x-t 图象思考:
(1)汽车朝什么方向运动?
(2)25s内汽车从什么位置运动到什么位置?
(3)25s内汽车的位移是多少?
0
t /s
8
6
2
4
10
4
8
12
16
-4
x/m
b
a
四、位移-时间图像
例1 根据 x-t 图象分析物体的运动情景。
(1)
0
t /s
8
6
2
4
10
4
8
12
16
-4
x/m
b
a
四、位移-时间图像
例1 根据 x-t 图象分析物体的运动情景。
(2)
0
t /s
8
6
2
4
10
4
8
12
16
-4
x/m
a
四、位移-时间图像
例1 根据 x-t 图象分析物体的运动情景。
(3)
O
x /m
t /s
4
6
2
4
6
2
(2)物体最远位置距离出发点多少米?
(3)物体在0s—2s、2s—4s 、4s—6s 、0s—6s的位移?
(1)描述物体的运动情景?
四、位移-时间图像
练习 根据 x-t 图象回答问题:
频闪照相
五、位置和时间的测量
直流?
交流?
了解打点计时器
五、位置和时间的测量
电磁打点计时器
工作电压: .
打点周期: .
打点方式: .
记录信息: .
交流电 约8V
利用振动的振针打点
频率50Hz 时 ,T = 0.02s
时间和位移
五、位置和时间的测量
电火花计时器
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
五、位置和时间的测量
五、位置和时间的测量
练习使用打点计时器
1. 了解打点计时器的构造,然后把它固定好。
2. 安装纸带。
3. 启动电源,用手水平拉动纸带,
纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。
4. 取下纸带,从能够看清的某个点开始(起始点),往后数出若干个点。例如数出 n 个点,算出纸带从起始点到第 n 个点的运动时间 t。
5. 用刻度尺测量出从起始点到第 n 个点的位移 x。
测量之前,自己先设计一个表格,用来记录时间及位移。
五、位置和时间的测量
0
1
2
3
4
5
6
7
计时点 0 1 2 3 4 5 6 7
时间/s 0 0.02 0.04 0.06 0.08
位移/cm 0 1.10 2.20 3.40 4.60
计时
起点
0
1
2
3
记数点 0 1 2 3
时间/s 0 0.1 0.2
位移/cm 0 1.17 3.12
计时
起点
五、位置和时间的测量
课堂小结
2.位置和位移
3.直线运动的位移
4.位移-间时图像
5.位置和时间的测量
1.时刻与时间间隔
1.关于时刻和时间,下列说法中正确是 ( )
A. 时刻表示时间较短,时间表示时间较长
B.时刻对应位置,时间对应位移
C. 作息时间表上的数字表示时刻
D.1 min内有60个时刻
BC
课堂练习
2.关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A、路程是指物体轨迹的长度,位移表示物体位置变化
B、位移是矢量,位移的方向就是物体运动的方向
C、路程是标量,位移的大小就是路程
D、两物体通过的路程相等,则它们的位移也一定相同
课堂练习
A
3.如图所示,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
x
A
B
C
C
课堂练习
4、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,则这段过程中
( )
A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m
B.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m
C.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m
D.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m
A
课堂练习
5.一辆玩具汽车在操场上沿着平直路面行驶,以x表示它对于出发点的位移。图为汽车在t=0到t=6min这段时间的x- t图像,由图像可知:( )
A.汽车一直做匀速运动
B.汽车在3min时离出发点距离3m
C.汽车6min内的位移大小为6m
D.汽车6min运动的总路程为16m
B
课堂练习
6.甲、乙、丙三位同学同时出发,他们的xt图像如图所示,在0~t1时间内,下列说法正确的是( )
A.甲、丙做曲线运动,乙做直线运动
B.他们的路程关系:s甲>s乙>s丙
C.他们的位移相等
D.他们的位移关系:x甲>x乙=x丙
C
课堂练习
7.如图所示是一物体的x-t图像,则该物体在6s内的位移是( )
A.0 B.6 m
C.10 m D.12 m
A
课堂练习
A
B
C
D
课堂练习
8.用手拉动纸带通过打点计时器打点得到如下图四条纸带,判断四条纸带的运动情况。
(匀速直线运动)
(匀速直线运动)
(加速直线运动)
(先加速后减速的直线运动)
$