時(shí)間 位移 課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

第一章

人教版

高中物理必修一第2節(jié)時(shí)間位移

要討論物體位置隨時(shí)間的變化，就要涉及位置、時(shí)間等概念。如果要準(zhǔn)確地描述一輛行駛在北京長(zhǎng)安街上的汽車所處的位置，你認(rèn)為應(yīng)該采用什么方法？你對(duì)時(shí)間是怎樣認(rèn)識(shí)的？

時(shí)刻和時(shí)間間隔01

北京時(shí)間2022年6月5日17時(shí)42分，神舟十四號(hào)載人飛船成功對(duì)接于天和核心艙徑向端口，整個(gè)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約7小時(shí)。2022年6月6日11時(shí)9分成功開(kāi)啟天舟四號(hào)貨物艙艙門(mén)，在完成環(huán)境檢測(cè)等準(zhǔn)備工作后，于12時(shí)19分順利進(jìn)入天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船；2022年6月28日下午，神舟十三號(hào)航天員乘組翟志剛、王亞平、葉光富返回74天后，在北京航天城與媒體記者見(jiàn)面。上述材料中描述的時(shí)間有什么不同之處？你對(duì)時(shí)間是怎么認(rèn)識(shí)的？1．時(shí)刻：表示某一瞬間，在時(shí)間軸上用點(diǎn)來(lái)表示；2．時(shí)間間隔（簡(jiǎn)稱時(shí)間）：是指兩時(shí)刻的間隔，在時(shí)間軸上用線段來(lái)表示。8t/h91045min10min45min時(shí)刻時(shí)間間隔請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的時(shí)間軸上指出下列時(shí)刻或時(shí)間間隔（填相應(yīng)的字母）：（a）第1s末____，第3s初___，第2s末____；（b）第2s內(nèi)______，第5s內(nèi)______，第8s內(nèi)______；（c）2s內(nèi)_______，頭5s內(nèi)_______，前9s內(nèi)_______；

t/s第1s末第3s初第2s末第2s內(nèi)第5s內(nèi)第8s內(nèi)2s內(nèi)頭5s內(nèi)前9s內(nèi)ABBABDEGHOBOEOI

位置和位移021.坐標(biāo)系：一般說(shuō)來(lái)，為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。x/m交通崗?fù)?/p>

O西東-20300例如，我們要確定一輛行駛在北京長(zhǎng)安街上汽車的位置，可以建立一維坐標(biāo)系，汽車的位置就可以用它的坐標(biāo)準(zhǔn)確地描述出來(lái)。坐標(biāo)系三要素：原點(diǎn)、正方向、單位長(zhǎng)度描述平面上物體的位置，可以建立二維平面直角坐標(biāo)系。描述空間內(nèi)物體的位置，可以建立三維立體空間坐標(biāo)系。

我們可以在坐標(biāo)系中精確描述某質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位置，那怎樣描述質(zhì)點(diǎn)的位置變化呢？

一個(gè)人從北京到重慶出差，可以選擇幾種不同的方式出行：（1）乘火車；（2）乘飛機(jī)；（3）先火車，再乘船。以上幾種方式有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？怎樣定量描述物體的位置變化？

軌跡不相同,位置變化相同。2.路程和位移方向：從初位置指向末位置。路程：質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，實(shí)際走過(guò)的軌跡長(zhǎng)度。位移：質(zhì)點(diǎn)的位置的變化叫做位移。用質(zhì)點(diǎn)的初位置指向末位置的有向線段表示。

大?。浩瘘c(diǎn)指向終點(diǎn)的線段的長(zhǎng)度

B位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系物理量位移路程

區(qū)別物理意義

大小

方向

圖示(物體沿曲線由A運(yùn)動(dòng)到B)聯(lián)系表示物體的位置變化物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度初、末位置間的距離運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度由初位置指向末位置無(wú)只有當(dāng)物體做單方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)位移的大小才等于路程AB由A到B的有向線段AB曲線AB的長(zhǎng)度矢量(vector)：既有大小，又有方向；如：位移、速度、力等。標(biāo)量(scalar)：只有大小，沒(méi)有方向；如：路程、時(shí)間、質(zhì)量、溫度、長(zhǎng)度、密度、能量、速率等。注意：（1）矢量有方向，而標(biāo)量無(wú)方向（2）要描述一個(gè)矢量，必須有大小、方向兩個(gè)方面（3）只有大小、方向都相同時(shí)，兩個(gè)矢量才相同矢量與標(biāo)量矢量的表示：用帶箭頭的有向線段表示。線段長(zhǎng)度——表示矢量大小。箭頭方向——表示矢量方向。

直線運(yùn)動(dòng)的位移03x/m0用坐標(biāo)系中的坐標(biāo)可以精確描述質(zhì)點(diǎn)的位置，那怎樣描述質(zhì)點(diǎn)的位移呢？初位置A點(diǎn)坐標(biāo)末位置B點(diǎn)坐標(biāo)從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的位移為有向線段

方向從A指向B，沿x軸正方向

若從B運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),位移為有向線段

方向從B指向A，沿x軸負(fù)方向

總結(jié)：如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，初位置坐標(biāo)為x1，末位置坐標(biāo)為x2，則物體的位移Δx＝x2

－x1

若Δx>0，則表示位移方向與x軸正方向相同；若Δx<0，則表示位移方向與x軸正方向相反；【練一練】如下圖：（1）由A到B的位移是多少？由B到A的位移是多少？（2）由C到A的位移是多少?（1）（2）位移——時(shí)間圖像04

物體在每一時(shí)刻的位置或每一時(shí)間間隔的位移可以用圖像直觀地表示。

在直角坐標(biāo)系中選時(shí)刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線就是位置—時(shí)間圖像，通過(guò)它能直觀地看出物體在任意時(shí)刻的位置。

如果將坐標(biāo)原點(diǎn)O選作物體運(yùn)動(dòng)的初始位置，則位置與位移大小相等（x＝Δx），位置—時(shí)間圖像就成為位移—時(shí)間圖像，又稱x-t圖像。從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。圖線上任意一點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)表示物體在某一時(shí)刻物體所處的位置或相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的位移。d.兩圖象的交點(diǎn)代表兩物體相遇b.圖線水平代表物體靜止a.圖線向上走代表物體向正方向運(yùn)動(dòng)c.圖線向下走代表物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。由x-t圖像獲取的信息：

x

【練一練】(多選)某一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則(

)A．10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)所處的位置坐標(biāo)為5mB．在10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移為5mC．在20s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移為9mD．在5s末和第15s末，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反AD位移和時(shí)間的測(cè)量05

生活中，人們可以用多種方法記錄某一時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的位置，從而推斷出它在一段時(shí)間內(nèi)的位移，例如：用照相的方法記錄物體的位置，用鐘表記錄物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，也可以用頻閃照相的方法同時(shí)記錄運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻和位置，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中，常用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)記錄時(shí)間和位移。兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓：

.打點(diǎn)周期：

.打點(diǎn)方式：

.記錄信息：

.交流電

約8V利用振動(dòng)的振針打點(diǎn)T=0.02s時(shí)間和位移頻率50Hz，每隔0.02秒打一次點(diǎn)。工作電壓：

.打點(diǎn)周期：

.打點(diǎn)方式：

.記錄信息：

.交流電220V利用火花放電打點(diǎn)T=0.02s時(shí)間和位移打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用（1）固定計(jì)時(shí)器。（2）穿紙帶。（3）先啟動(dòng)電源，再拉紙帶，

隨后立即關(guān)電源。（4）利用刻度尺從參考點(diǎn)測(cè)量位移數(shù)值，設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)。0123位置012345t/s00.10.20.30.40.5x/cm0