1.2時(shí)間位移課件高一上學(xué)期物理人教版22

第一章運(yùn)動(dòng)的描述

1.2時(shí)間位移新課導(dǎo)入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(chē)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)間間隔要描述物體位置隨時(shí)間的變化，首先要清楚“時(shí)間”一詞的含義。說(shuō)到時(shí)間，不能不說(shuō)時(shí)刻和時(shí)間間隔。時(shí)刻和時(shí)間間隔既有聯(lián)系又有區(qū)別。上午8時(shí)上課、8時(shí)45分下課，這里的“8時(shí)”“8時(shí)45分”是指這節(jié)課開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)刻，而這兩個(gè)時(shí)刻之間的45min，則是這兩個(gè)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔。時(shí)刻和時(shí)間間隔1．時(shí)刻：鐘表指示的一個(gè)讀數(shù)對(duì)應(yīng)著某一瞬間，也就是時(shí)刻。時(shí)間的單位：時(shí)、分、秒，即h、min、s2．時(shí)間間隔：是指兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔。時(shí)間的計(jì)算：末時(shí)刻減初時(shí)刻，△t=t2-t1第4秒初第4秒末(4秒內(nèi))第4秒(第4秒內(nèi))前4秒練一練在時(shí)間數(shù)軸中找出第1秒末、第3秒初、第3秒末、第1秒、前2秒、第3秒t/s235140第1秒末第3秒初第3秒末第1秒前2秒第3秒時(shí)刻和時(shí)間的區(qū)別注意：①關(guān)于時(shí)間的測(cè)量，生活中一般用各種鐘表來(lái)計(jì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室里和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上常用停表計(jì)時(shí)。②關(guān)鍵字詞的使用：如初、末、時(shí)一般表示時(shí)刻；如第、內(nèi)、用、經(jīng)過(guò)、歷時(shí)一般表示時(shí)間間隔。意義時(shí)間軸上表示對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)描述量物理語(yǔ)言描述舉例時(shí)刻一瞬間點(diǎn)位置第6s末時(shí)間間隔一段時(shí)間線(xiàn)段位移前6s內(nèi)位置與位移1、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。若想說(shuō)明地面上某人所處的位置，可采用平面直角坐標(biāo)系來(lái)描述。①二維坐標(biāo)（直角坐標(biāo)）：經(jīng)緯網(wǎng)如果物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可以用一維坐標(biāo)系來(lái)描述。②一維坐標(biāo)（直線(xiàn)坐標(biāo)）：小車(chē)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，此時(shí)它的位置坐標(biāo)：小車(chē)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，此時(shí)它的位置坐標(biāo)：

物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選取這條直線(xiàn)為x軸，在x軸上任選一點(diǎn)作為原點(diǎn)，規(guī)定好坐標(biāo)軸的正方向和單位長(zhǎng)度，物體的位置就可以用它的位置坐標(biāo)來(lái)描述。物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選取這條直線(xiàn)為x軸，在x軸上任選一點(diǎn)作為原點(diǎn)，規(guī)定好坐標(biāo)軸的正方向和單位長(zhǎng)度，物體的位置就可以用它的位置坐標(biāo)來(lái)描述。例如，我們要確定一輛行駛在北京長(zhǎng)安街上汽車(chē)的位置，可以沿東西方向建立一維坐標(biāo)系，x軸的正方向指東，選取路上的某交通崗?fù)ぷ鳛樽鴺?biāo)原點(diǎn)O，汽車(chē)的位置就可以用它的坐標(biāo)準(zhǔn)確地描述出來(lái)。如果汽車(chē)的坐標(biāo)是30m，表示它在崗?fù)ひ詵|30m處；如果汽車(chē)的坐標(biāo)是－20m，表示它在崗?fù)ひ晕?0m處。物體位置的表示如圖，某人從北京去重慶，可以選擇不同的交通方式。既可以乘火車(chē)，也可以乘飛機(jī)，還可以先乘火車(chē)到武漢，然后乘輪船沿長(zhǎng)江而上。圖中的幾種情況表明，旅行者所經(jīng)過(guò)的線(xiàn)路不同。我們?cè)诔踔幸呀?jīng)知道，路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，說(shuō)明這個(gè)人旅行的路程也不同。但是，就位置的變動(dòng)來(lái)說(shuō)，無(wú)論使用什么交通工具、走過(guò)了怎樣不同的路徑，他總是從北京到達(dá)了西南方向、直線(xiàn)距離約1300km的重慶，即位置的變化是相同的。從圖中可以看出，由初位置指向末位置的有向線(xiàn)段能準(zhǔn)確地描述旅行者位置的變化。只要物體的初、末位置確定，這個(gè)有向線(xiàn)段就是確定的，它不因路徑的不同而改變。物理學(xué)中用位移來(lái)描述物體位置的變化，并用l表示。從初位置到末位置的有向線(xiàn)段表示位移在物理學(xué)中，像位移這樣的物理量叫作矢量，它既有大小又有方向；像溫度、路程這樣的物理量叫作標(biāo)量，它們只有大小，沒(méi)有方向。2.位移1.路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。（2）物理意義：表示物體位置的變化（3）大?。壕€(xiàn)段的長(zhǎng)度（4）方向：初位置→末位置符號(hào)：△

x，單位：m（1）定義：質(zhì)點(diǎn)由初位置指向末位置的有向線(xiàn)段。

路程和位移的不同路程位移物理意義描述的是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡描述的是物體的位置變化大小的確定方法實(shí)際軌跡長(zhǎng)度由初位置指向末位置的有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度大小的決定因素與實(shí)際路徑有關(guān)只與初末位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)方向性沒(méi)有方向，只有大小有方向有大小大小關(guān)系只有當(dāng)物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小等于路程直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移前面學(xué)習(xí)了用一維坐標(biāo)系描述物體的位置，那么，在一維坐標(biāo)系中位移應(yīng)該如何表示呢？如圖，做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，它的初位置為x1，末位置為x2，則物體的位移應(yīng)該是由x1指向x2的紅色有向線(xiàn)段，其大小等于末位置與初位置坐標(biāo)之差x2

－x1。位置坐標(biāo)的變化量表示位移由于常用Δx表示坐標(biāo)之差，所以在研究直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，常用Δx表示位移，記為Δx＝x2

－x1若兩坐標(biāo)之差為正，則位移的方向指向x軸的正方向；若兩坐標(biāo)之差為負(fù)，則位移的方向指向x軸的負(fù)方向。思考與討論

某物體從A點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)，坐標(biāo)xA為5m，xB為2m，物體的位移大小等于多少？方向如何？0xBxAx/m△x解：△x=xB-xA=2m-5m末位置坐標(biāo)減初初位置坐標(biāo)=-3m負(fù)號(hào)表示位移方向與正方向相反。位移—時(shí)間圖像

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象直觀地表示。

在直角坐標(biāo)第中選時(shí)刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線(xiàn)就是位置-時(shí)間圖象，通過(guò)它能直觀地看了物體在任意時(shí)刻的位置。如果將物體運(yùn)動(dòng)的初始位置選作位置坐標(biāo)原點(diǎn)O，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，以稱(chēng)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。x-t圖像物理意義：描述物體位移隨時(shí)間的變化關(guān)系1、圖線(xiàn)上任意一點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)表示物體在某一時(shí)刻及所處的位置。2、圖線(xiàn)上起點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)表示物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻及位置。3、x-t圖像表示的是位移隨時(shí)間變化的情況不是運(yùn)動(dòng)的軌跡。t/sX/mOt1t2t3t4x1x2x3x4ABCD直線(xiàn)表示的是：物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)t/sX/mO平行于t軸的直線(xiàn)表示的是：物體靜止0t/sx/mabct1X1兩圖象的交點(diǎn)代表兩物體相遇b.圖線(xiàn)水平代表物體靜止a.圖線(xiàn)向上走代表物體向正方向運(yùn)動(dòng)c.圖線(xiàn)向下走代表物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。圖象的特點(diǎn)：直觀、簡(jiǎn)潔注意：圖象不是物體的軌跡，而是關(guān)系圖線(xiàn)位移和時(shí)間的測(cè)量生活中，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，可以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)記錄物體運(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。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（常用）電火花計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交變電源的計(jì)時(shí)儀器，工作電壓為4~6

V，能夠按照相同的時(shí)間間隔，在紙帶上連續(xù)打點(diǎn)。當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，每隔0.02s打一次點(diǎn)。如果把紙帶和運(yùn)動(dòng)的物體連在一起，紙帶上各點(diǎn)之間的距離就表示相應(yīng)時(shí)間間隔中物體的位移大小。由這些點(diǎn)的位置，我們可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接4-6V交流電電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器電源性質(zhì)6V以下交流電源220V交流電源打點(diǎn)頻率打點(diǎn)時(shí)間間隔0.02s，頻率50hz打點(diǎn)時(shí)間間隔0.02s，頻率50hz打點(diǎn)方式振針通過(guò)復(fù)寫(xiě)紙?jiān)诩垘洗螯c(diǎn)電火花放電使墨粉在紙帶上成點(diǎn)阻力來(lái)源紙帶與限位孔、限位盤(pán)的摩擦；振針與紙帶打點(diǎn)接觸時(shí)的摩擦紙帶與限位孔、限位盤(pán)的摩擦電火花計(jì)時(shí)器比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更精確實(shí)驗(yàn)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造，然后把它固定好。2.安裝紙帶。3.啟動(dòng)電源，用手水平拉動(dòng)紙帶，紙帶上就打出一行小點(diǎn)。隨后關(guān)閉電源。4.取下紙帶，從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始（起始點(diǎn)），往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn)。例如數(shù)出n個(gè)點(diǎn)，算出紙帶從起始點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。5.用刻度尺測(cè)量出從起始點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的位移x。測(cè)量之前，自己先設(shè)計(jì)一個(gè)表格，用來(lái)記錄時(shí)間及位移。使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律通過(guò)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)。常見(jiàn)的困難現(xiàn)象原因調(diào)節(jié)的方法打點(diǎn)不清晰1、振針過(guò)高2、電壓過(guò)低，振幅太小3、復(fù)寫(xiě)紙用得太久1、把振針適當(dāng)調(diào)低2、調(diào)高電壓3、換新的復(fù)寫(xiě)紙打的不是點(diǎn),是短線(xiàn)1、振針過(guò)低2、所加電壓太高，使振幅過(guò)大1、把振針適當(dāng)調(diào)高一些2、適當(dāng)調(diào)低電壓打雙點(diǎn)振針?biāo)蓜?dòng)把振針固定好科學(xué)漫步全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）是目前廣泛應(yīng)用的新一代導(dǎo)航定位系統(tǒng)，利用近地空間的衛(wèi)星為各類(lèi)用戶(hù)提供可靠和高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)一般分為空間部分、地面測(cè)控部分和用戶(hù)三大部分?？臻g部分即導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，一般由數(shù)十顆衛(wèi)星組成，每顆衛(wèi)星可以發(fā)送導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)，編織成細(xì)密的網(wǎng)絡(luò)，使得地球上任意地點(diǎn)任意時(shí)刻都能觀測(cè)到4顆以上的導(dǎo)航衛(wèi)星。地面測(cè)控部分則負(fù)責(zé)操控系統(tǒng)和向衛(wèi)星注入導(dǎo)航電文等。用戶(hù)通過(guò)接收機(jī)能夠接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào)，并精準(zhǔn)地進(jìn)行定位、授時(shí)和測(cè)速。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)能夠在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)、全天候和全天時(shí)地提供服務(wù)，也就是說(shuō)不受地域和天氣影響，全球任何時(shí)刻都能得到持續(xù)可靠的定位服務(wù)。因此，從身邊的車(chē)載導(dǎo)航、手機(jī)定位，到機(jī)場(chǎng)調(diào)度、海事救援和地質(zhì)測(cè)繪等，都有廣泛的應(yīng)用。感興趣的同學(xué)可以上網(wǎng)查一查全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在有關(guān)方面的具體應(yīng)用。常用的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)有美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）、我國(guó)的北斗系統(tǒng)（COMPASS）、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)（GLONASS）和歐盟的伽利略系統(tǒng)（GALILEO）。2012年我國(guó)的北斗系統(tǒng)開(kāi)始為亞太地區(qū)提供定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，2020年該系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)提供服務(wù)。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（示意圖）當(dāng)堂練習(xí)關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間，下列說(shuō)法中正確的是（）A.時(shí)刻表示時(shí)間較短，時(shí)間表示時(shí)間較長(zhǎng)

B