物理人教版（2023）必修第一冊1.2時間 位移（共28張ppt）

第第頁物理人教版（2023）必修第一冊1.2時間位移（共28張ppt）(共28張PPT)

1.2時間與位移

如果要準確地描述一輛行駛在北京長安街上的汽車所處的位置，你認為應該采用什么方法？

要討論物體的位置隨時間的變化，就要涉及位置、時間等概念。

君子成人之美，不成人之惡

永久磁鐵

限位孔

紙帶

線圈

振針

振片

復寫紙

君子成人之美，不成人之惡

t/s

2

3

1

0

第1s末/時

第2s初

第2s末/時

第3s初

第1s內

第2s內

第s末/時

第)s初

前2s內

前3s內

第1s初

第（+1）s內

在如圖所示時間軸上表示第1s初，第1s末，第2s初，第2s末，第2s內，前2s內。

君子成人之美，不成人之惡

電火花計時器工作原理

工作原理

交流與討論：從原理上考慮，電火花計時器與電磁打點計時器相比，哪個更好些，誤差可能會更??？

火花放電

君子成人之美，不成人之惡

二、位移

直線運動中的位移

例2某物體從A點運動到B點，坐標xA為5m，xB為2m，物體的位移大小等于多少？方向如何呢？

答：直線運動的位移的大小等于初位置與末位置坐標之差Δx，

Δx＝xB－xA＝－3m

所以位移的大小為3m，方向為從A指向B

君子成人之美，不成人之惡

交流討論：

（1）為了定量的研究物體的運動情況，必須在參考系上建立坐標系，這樣才能應用

數(shù)學工具來研究運動。有了坐標系，就可以定量地描述

某一時刻物體的位置，以及某一段時間內物體位置的變化。

九月，田徑場上舉辦運動會，有百米賽跑、800米賽跑、足球比賽。

思考：

①要描述百米賽跑運動員在跑道上的位置，需建立什么樣的坐標系？

直線運動——一維

100m

0

x

二、位置和位移

君子成人之美，不成人之惡

1.時刻：指某一瞬間，它在表示時間的數(shù)軸上，用點表示。例如上課、下課的時間點是時刻。

8:00

9:50

上課

上課

下課

下課

40min

40min

10min

9:30

8:40

強調：生活中常說的“時間”根據(jù)語境，有時表示時刻(某一瞬間)，有時表示時間間隔(一段時間)，具體情況要根據(jù)實際的語境而定。

一、時刻與時間間隔的理解

2.時間間隔：兩時刻之間的時間間隔，在時間數(shù)軸上用線段表示。一節(jié)課所持續(xù)的時間就是時間間隔。

君子成人之美，不成人之惡

電磁打點計時器電火花計時器

構造

工作電壓8v左右的交流電220v的交流電

頻率頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點工作原理振針振動

說明電火花計時器工作時紙帶受阻力較小，系統(tǒng)誤差較小，應優(yōu)先選用。兩種計時器的比較

火花放電

君子成人之美，不成人之惡

操作步驟

固定打點計時器

安裝紙帶

先接通電源，再拉紙帶，打點結束后立即關閉電源

交流與討論：為什么先通電，然后才讓紙帶運動，而不是先讓紙帶運動后通電？

位置、路程、位移

2.路程：物體運動軌跡的長度。

1.位移：從物體運動的起點指向終點的有向線段。

方向：

起點終點

大小：

線段的長度

單位：m

路程

位移

意義：描述物體位置變化的物理量。

君子成人之美，不成人之惡

交流討論：

某人從天津到上海出差，選擇了幾種不同的交通方式，即如圖所示三種路線。

A

B

二、位置和位移

思考：

①初中時我們常用路程來描述物體的運動，那么這三條路線的路程相同嗎？路程能反應三種運動的共同點嗎？能說明人的運動方向嗎？

②路程能描述物體位置的變化？從天津到上海和從上海到天津的意義一樣嗎？

君子成人之美，不成人之惡

二、位移

位移—時間圖像

O

x

t

為直觀地表示物體的運動規(guī)律，在直角坐標系中選時刻t為橫軸，選位置x為縱軸。通過它能直觀的看出物體在任意時刻的位置。如果將物體運動的初始位置選作位置坐標原點O，則位置與位移大小相等（Δx＝x），此時，位置—時刻圖像，也稱為位移—時間圖像，即x-t圖像。從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時間的位移。

君子成人之美，不成人之惡

X１

X２

x

Ｏ

10m

30m

直線運動的位移

一維坐標系

如圖，物體在t1時刻處于“位置”x1，在t２時刻處于“位置”x2.

Δx

Δx＝X２-X1=30m－10m=20m

位移大?。河米鴺俗兓瘉肀硎?/p>

思考：如何在一維坐標系中表示物體的位置及位移？

君子成人之美，不成人之惡

例3如圖所示是某質點做直線運動的位移—時間圖像，由圖可知（）

質點一直處于運動狀態(tài)

質點第三秒內的位移是2m

此圖像表示了質點的運動軌跡

該質點前四秒內的位移是2m

位移—時間圖像

1

O

x/m

t/s

2

3

4

5

6

2

4

6

8

D

二、位移

君子成人之美，不成人之惡

鞏固提升

例2、某學校田徑運動場400m標準跑道的示意圖如圖所示，100m賽跑的起跑點在A點，終點在B點，400m賽跑的起跑點和終點都在A點。在校運動會中，甲、乙兩位同學分別參加了100m、400m項目的比賽，關于甲、乙兩位同學運動的位移大小和路程的說法中正確的是（）

A．甲、乙的位移大小相等

B．甲、乙的路程相等

C．甲的位移較大

D．甲的路程較大

C

二、位置和位移

君子成人之美，不成人之惡

（二）位置和位移

1、位置和坐標系

（1）引入坐標系的意義：有了坐標系，就可以應用數(shù)學工具來定量地描述某一時刻物體的位置，以及某一段時間內物體位置的變化。

（2）坐標系的建立

直線運動——一維坐標系

平面運動——二維坐標系（平面坐標系）

空間運動——三維坐標系（空間直角坐標系）

梳理深化：

二、位置和位移

君子成人之美，不成人之惡

位置、路程、位移

路程相同時，物體位置變化一定相同嗎？

走！從廣州出發(fā)，

在840公里外等你！

（1）坐船

（2）坐火車

（3）坐飛機...

路程相同，但物體位置變化不同。

君子成人之美，不成人之惡

三、位移和時間的測量

學校實驗中常用打點計時器來記錄時間和位移，兩種打點計時器原理相同，均是能夠按照相同的時間間隔在紙帶上連續(xù)打點，電源頻率是50Hz時，每隔0.02s打一次點。電磁打點計時器使用的是交變電源，工作電壓為4~6V。

電磁打點計時器

電火花打點計時器

君子成人之美，不成人之惡

交流討論：

試一試利用我們所學的坐標系、坐標、位移等概念描述以下運動情景：小明從家門口出發(fā)，向東走了500m到達快遞站，又繼續(xù)向東走了100m到達超市，購物完成后又向西走了800m到達小紅家。

思考：

①以小明的家門口為原點，以向東為正方向，用1cm表示100m，建立一個直線坐標系并在圖上標出小明運動到達的三個位置；

三、直線運動的位移

-4-3-2-101234567

●

●

●

x/×100m

君子成人之美，不成人之惡

三、位移和時間的測量

練習使用打點計時器

了解打點計時器的構造，然后把它固定好。

安裝紙帶

啟動電源，用手水平拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點。隨后關閉電源。

取下紙帶，從能夠看清的某個點開始（起始點），往后數(shù)出若干個點。例如數(shù)出n個點，算出紙帶從起始點到第n個點的運動時間t。

用刻度尺測量出從起始點到第n個點的位移x。

測量之前先設計一個表格，用來記錄時間及位移

君子成人之美，不成人之惡

②寫出三個位置的位置坐標、小明運動的總位移，并分析

小明運動的位移和坐標之間的關系。

三、直線運動的位移

500m600m-200m;-200m

-4-3-2-101234567

●

●

●

x/×100m

君子成人之美，不成人之惡

梳理深化

直線運動物體的位置和位移的確定方法

（1）在直線運動中，坐標對應物體的位置，坐標的變化量對應物體運動的位移。

（2）只有選定坐標系后，才能定量地描述物體的位置及位置的變化。建立怎樣的坐標系，應根據(jù)實際問題來確定。定量描述沿直線運動的物體的位置和位移只需建立直線坐標系。

三、直線運動的位移

君子成人之美，不成人之惡

1.一質點繞半徑為R的圓周運動了一圈，

則質點的位移大小為________，路程是_______。

若質點一直繞此圓周轉圈，

質點的運動過程中最大位移是_______,最大路程是__________。

0

練習

一般情況下：路程≥位移的大小

思考：什么情況下，物體運動的位移大小=路程？

君子成人之美，不成人之惡

2.(1)第1秒末到第3秒末，時間間隔是幾秒？

(2)第5秒末到第12秒初，時間間隔是幾秒？

(3)第5秒內時間間隔是幾秒？前5秒內時間間隔是幾秒？

3-1=2(秒)

12-6=6(秒)或11-5=6(秒)

1秒(4~5)5秒(0~5)

君子成人之美，不成人之惡

3、（多選）下列關于位移和路程的說法，正確的是（）

A．物體沿直線向單一方向運動，通過的路程就是位移

B．物體沿直線向單一方向運動，通過的路程等于位移的大小

C．物體通過一段路程，其位移可能為零

D．物體通過的路程不等，但位移可能相同

BCD

君子成人之美，不成人之惡

4.(2022·菏澤市高一期中)關于如圖所示的時間軸，下列說法正確的是

A.t2表示時刻，稱為第2s末或第3s初，也可以稱為2s內

B.tn－1～tn表示時間間隔，稱為第ns內

C.t0～t2表