時(shí)間 位移 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

上節(jié)回溯質(zhì)點(diǎn)：

（1）定義：不考慮物體的大小和形狀，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)，叫作質(zhì)點(diǎn)。

（2）條件：視作質(zhì)點(diǎn)對(duì)所研究問題的（負(fù)面）影響可忽略不計(jì)時(shí)（3）理想化的物理模型上節(jié)回溯參考系的四個(gè)性質(zhì)：標(biāo)準(zhǔn)性作為參考系的物體不論原來的運(yùn)動(dòng)情況如何，都假定不動(dòng)，任意性統(tǒng)一性差異性參考系的選取原則上是任意的比較不同物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)選擇同一參考系對(duì)于同一物體選擇不同的參考系，結(jié)果可能不同參考系定義：描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)用來作為參考的另一個(gè)物體（假定靜止）§1.2時(shí)間和位移小華，現(xiàn)在時(shí)間是幾點(diǎn)?。?點(diǎn)小明，今天你從家里出發(fā)來學(xué)校用了多少時(shí)間啊？30分鐘思考：這兩個(gè)談話中都有“時(shí)間”的概念，那么這兩個(gè)時(shí)間的含義是一樣的嗎？一、時(shí)刻和時(shí)間間隔1．時(shí)刻：是指某一瞬時(shí)，在表示時(shí)間數(shù)軸上，用點(diǎn)來表示．（時(shí)長(zhǎng)為0）2．時(shí)間間隔：是指一段時(shí)間，在表示時(shí)間數(shù)軸上用線段來表示。（時(shí)長(zhǎng)不為0）例1找出表示時(shí)刻或時(shí)間間隔的詞：（1）國(guó)安隊(duì)的比賽今天晚上7:30開賽，踢90分鐘。（2）今天路上花的時(shí)間很短，所以來得很早。時(shí)刻：7:30時(shí)間間隔：90分鐘時(shí)刻：很早

時(shí)間間隔：時(shí)間很短上午8點(diǎn)上課一節(jié)課40分鐘8點(diǎn)40分下課物理考試90分鐘上午9點(diǎn)20分到操場(chǎng)從北京到上海需要4個(gè)小時(shí)上午11點(diǎn)考試結(jié)束例1.找出時(shí)刻和時(shí)間間隔：在時(shí)間軸上表示時(shí)刻和時(shí)間間隔：第3秒內(nèi)、前3秒、第3秒初、第2秒末、第3秒末t/s012345計(jì)時(shí)時(shí)刻前3秒第3秒內(nèi)第3秒末第3秒初第2秒末時(shí)間軸1.請(qǐng)?jiān)跁r(shí)間軸上標(biāo)出：第3s內(nèi)，前3s內(nèi)，第3s初，第2s末，2s時(shí)刻、4s時(shí)刻、前4s內(nèi)。2.以上哪些指時(shí)刻，哪些指時(shí)間間隔？012345t/s8練一練定性與定量參考系在參考系上建立坐標(biāo)系如何準(zhǔn)確描述物體位置？二、位置和位移1.坐標(biāo)系：一般說來，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。物體的位置由用位置坐標(biāo)表示。

直線運(yùn)動(dòng)只需要建立一維坐標(biāo)系，規(guī)定三要素：原點(diǎn)、正方向、單位長(zhǎng)度。x/m030-20西東思考：如圖，坐標(biāo)系中哪個(gè)方向規(guī)定為正方向？說出車輛所在的位置?位置坐標(biāo)的正負(fù)代表什么含義？曲線運(yùn)動(dòng)的位置能用一維坐標(biāo)系表示嗎？★練一練★1.汽車沿X軸做單向直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)XA=-3m，B點(diǎn)坐標(biāo)XB=2m，思考汽車向什么方向運(yùn)動(dòng)，汽車移動(dòng)的距離是多少？

圖1-2-2BC

二、位移（1）路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度；（標(biāo)量）符號(hào)：s,單位：m（2）位移：包含大小和方向兩個(gè)要素。（矢量）符號(hào)：x或Δx,單位：m

①大?。撼酢⒛┪恢瞄g線段的長(zhǎng)度②方向：初位置指向末位置的方向位移的文字表述：該物體的位移表述為:位移大小為

。0xyAB10m從A運(yùn)動(dòng)到B12m注意：一定要區(qū)分位移大小和路程。位移方向?yàn)?/p>

。斜向右上（由A指向B）10m位移的圖像表示：

初位置指向末位置的有向線段0xyAB從A運(yùn)動(dòng)到B拓展與討論1.如圖所示，王麗同學(xué)在操場(chǎng)散步，從操場(chǎng)中的A位置向東走了30m的距離到達(dá)B位置，又向南走了40m的距離到達(dá)C位置，求：王麗同學(xué)從操場(chǎng)A位置運(yùn)動(dòng)到C位置的位移和路程？

位移大小：位移方向：南偏東37度（從A指向C）路程大?。何灰拼笮〉挠?jì)算方式和路程大小的計(jì)算方式是否一樣呢？哪個(gè)更大呢？

1．如圖所示是一位晨練者每天早晨進(jìn)行鍛煉時(shí)的行走路線，從A點(diǎn)出發(fā)，沿半徑分別為3m和5m的半圓經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，則他的位移和路程分別為（）位移的物理意義：④①②③AB

思考：如圖，沿①②③④四條不同路徑到達(dá)B點(diǎn)路程是否相同,位移是否相同?

根據(jù)上述兩個(gè)問題,你可以得到什么樣的結(jié)論?結(jié)論:路程與物體運(yùn)動(dòng)軌跡有關(guān),而位移僅與物體起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)（即位移表示的是物體位置的變化）思考:如果出發(fā)后又回到原地的位移是多少?例1.（1）百米賽跑選用跑道的直道部分，運(yùn)動(dòng)員跑完全程的路程是多少？位移大小是多少？是否相等。（2）800m跑比賽中，運(yùn)動(dòng)員跑完全程剛好兩圈，運(yùn)動(dòng)員的路程和位移分別是？4.路程和位移的區(qū)別位移路程有方向有方向（矢量）只有大?。?biāo)量）只與初、末位置有關(guān)只與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)質(zhì)點(diǎn)作單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小等于路程。否則路程總是大于位移的大小。判斷：直線運(yùn)動(dòng)中位移大小一定等于路程嗎？1.以O(shè)為原點(diǎn)(參考系)建立的一維坐標(biāo)系中，某物體從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，坐標(biāo)xA為-2m，xB為3m，物體的位移大小為多少？方向如何？

x/moxAxB-23（1）大?。害＝xB－xA=3-(-2)=5m（2）方向：沿x軸正方向。思考：有沒有更簡(jiǎn)單的求位移方法？

可驗(yàn)證，末位置坐標(biāo)減去初始位置坐標(biāo)的結(jié)果可表示位移，結(jié)果的絕對(duì)值代表位移大小，結(jié)果的正負(fù)代表位移的方向。三、直線運(yùn)動(dòng)（一維坐標(biāo)系）中的位移表示方法

方法總結(jié)：在一維坐標(biāo)系上，一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的初位置坐標(biāo)為x1，末位置坐標(biāo)為x2，則物體的位移圖示為由x1指向x2的紅色有向線段，常用Δx表示位移Δx＝x2－x1，Δx的正負(fù)代表位移在坐標(biāo)軸上的方向，絕對(duì)值代表位移的大小。

Δxx１x２xＯ練一練2.某物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，坐標(biāo)xA為3m，xB為-2m，x/moxAxB-23（1）求物體的位移。

答：物體的位移為Δx＝xB－xA=-2-3=-5m(或位移大?。?m,方向：沿x軸負(fù)方向)（2）式子中-2m表示的含義是什么？

（3）.結(jié)果中的“-”號(hào)表示什么？-5m和+2m哪個(gè)位移大？（4）位移-2m和+2m哪個(gè)大？它們物理意義相同嗎，是相同的位移嗎？注意:兩個(gè)位移比較大小不看方向，只看位移大小。

B

3.矢量和標(biāo)量（1）矢量：既有大小又有方向的物理量叫作矢量。如：位移（2）標(biāo)量：只有大小沒有方向的物理量叫作標(biāo)量。如：路程。

還有哪些物理量是矢量和標(biāo)量？例1.下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法正確的是(

)

矢量比較大小不管方向只看大小只有大小方向都相同，這兩個(gè)矢量才相同Dconclusion位移-時(shí)間圖像05四、位移-時(shí)間圖像

??位移-時(shí)間圖像（x-t圖像）?是一種描述直線運(yùn)動(dòng)的圖像。

圖像中任意一點(diǎn)的橫坐標(biāo)代表一個(gè)時(shí)刻,縱坐標(biāo)代表該時(shí)刻下物體在一維坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)。x/m40030020010005101520t/sx-t圖象A2530

拓展：圖像縱坐標(biāo)既能代表物體的位置坐標(biāo)，也能代表從原點(diǎn)到物體位置的位移，因此該圖像又稱為位移-時(shí)間圖像。（1）x-t圖象中A點(diǎn)坐標(biāo)是多少？表示什么含義？思考：(3)物體運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是折線？x-t圖象是否反映物體的運(yùn)動(dòng)軌跡？x/m40030020010005101520t/sx-t圖象A2530(2)物體運(yùn)動(dòng)出發(fā)點(diǎn)在什么位置？哪個(gè)時(shí)刻離參考系最近？哪個(gè)時(shí)刻掉頭？往和返途中哪個(gè)更快？(4)物體整個(gè)過程中的路程和位移分別是多少？(5)位移時(shí)間圖像能否描述曲線運(yùn)動(dòng)？為什么？例3如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像，由圖可知（）質(zhì)點(diǎn)一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)質(zhì)點(diǎn)第三秒內(nèi)的位移是2m此圖像表示了質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡該質(zhì)點(diǎn)前四秒內(nèi)的位移是2m位移—時(shí)間圖像1Ox

/mt/s234562468D6.在平直公路上甲、乙兩輛汽車運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像如圖所示，下列說法正確的是(

)

C

3．如圖所示是甲、乙兩車在同一條公路上沿同一方向、向同一目的地運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像，由圖像可以看出（

）A．甲、乙兩車是從同一地點(diǎn)出發(fā)的B．甲車比乙車先到達(dá)了目的地C．甲、乙兩車在到達(dá)目的地前都處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D．甲、乙兩車的位移是不同的D4．甲、乙兩地相距10m，A、B兩人分別從甲、乙兩地相向出發(fā)，速度均保持1m/s不變，A比B早走兩秒，從A出發(fā)開始計(jì)時(shí)，直到兩人相遇為止，試在圖中作出此過程中AB兩人的位移-時(shí)間圖像．拓展：標(biāo)量與矢量的區(qū)別①矢量有方向，一維坐標(biāo)系中一般通過正負(fù)來表述方向；②要描述一個(gè)矢量，必須有大小、方向兩個(gè)要素；只有大小、方向都相同時(shí)，兩個(gè)矢量才相同。（例：位移向南10m和向西10m不相同）③標(biāo)量加減是代數(shù)加減。矢量加減是向量加減，只有在一維坐標(biāo)系中才可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)加減。實(shí)驗(yàn)：練習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（繪制位移-時(shí)間圖像）回顧與思考

通過初中的學(xué)習(xí)和日常生活中的常識(shí)，說一下你都了哪些工具和方法來記錄物體的位置和記錄時(shí)間的？五、位移和時(shí)間的測(cè)量1.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器五、位移和時(shí)間的測(cè)量1.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

2.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓及應(yīng)用（1）工作電壓：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：8v低壓交流電

電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：220v交流電（2）日常應(yīng)用：①測(cè)時(shí)間：電源頻率50Hz，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)②通過紙帶打點(diǎn)記錄位置，測(cè)量位移并分析物體運(yùn)動(dòng)

3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用步驟（1）了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造，然后固定好它。（2）將物體與紙帶連接固定，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（3）先啟動(dòng)電源，再拉紙帶，隨后立即關(guān)電源。通過研究紙帶，間接的反映物體運(yùn)動(dòng)情況：1.打出的點(diǎn)越密，則運(yùn)動(dòng)越慢；2.若打出的點(diǎn)間距相等，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。3.紙帶向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，那個(gè)方向的點(diǎn)先打出。紙帶分析（4）取下紙帶，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)。051015區(qū)間0-50-100-150-nx/mt/s（5）利用表格記錄數(shù)據(jù)，合理選取標(biāo)度做出x-t圖像。（6）整理器材。x/m0t/s

4.注意事項(xiàng)(1)如果在紙帶上數(shù)出了n個(gè)點(diǎn)，那么，它們的間隔數(shù)是(n－1)個(gè)，它們的時(shí)間間隔為(n－1)×0.02s.(2)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再拉動(dòng)紙帶．(3)手拉動(dòng)紙帶時(shí)速度應(yīng)快一些，以防點(diǎn)跡太密集．(4)使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意把紙帶正確穿好，墨粉紙盤位于紙帶上方，使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)讓紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面．(5)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能連續(xù)工作太長(zhǎng)時(shí)間，打點(diǎn)之后應(yīng)立即關(guān)閉電源．(6)測(cè)量位移時(shí)，未減小測(cè)量誤差。不要分段測(cè)量各段的位移相加，正確的做法測(cè)量出各個(gè)測(cè)量點(diǎn)到起始點(diǎn)O之間的距離．讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位．五、位移和時(shí)間的測(cè)量課堂練習(xí)1．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交變電源的常用計(jì)時(shí)儀器，如圖所示。當(dāng)接通電源后，振針每隔一定時(shí)間打一次點(diǎn)，把紙帶和運(yùn)動(dòng)物體連在一起，紙帶