新教材人教版高中物理必修一1.2《时间和位移》课件

第二节第二节 时间和位移时间和位移预习预习1 1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。别和联系。2 2、理解位移的概念以及它与路程的区别。理解位移的概念以及它与路程的区别。3 3、初步了解矢量和标量。初步了解矢量和标量。在同学们之间，常常有这样的交流话语：在同学们之间，常常有这样的交流话语：1 1、现在几点了？、现在几点了？2 2、今天你从家里到学校用了多少时间？、今天你从家里到学校用了多少时间？问题思考这里两个这里两个“时间时间”有什么本质上有什么本质上的区别？的区别？一、时刻与时间间隔一、时刻与时间间隔1.1.时刻：指某一瞬间。时刻：指某一瞬间。2.2.时间间隔：两个时刻的间隔。时间间隔：两个时刻的间隔。时间间隔时间间隔简称时间。简称时间。平时说的平时说的“时间时间”，有时指的是时刻，有，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时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义。的含义。观看这张嫦娥二号卫星发射场景图片，图片上的是时刻、观看这张嫦娥二号卫星发射场景图片，图片上的是时刻、还是时间？还是时间？在学校的作息时间表上，在学校的作息时间表上，你能找出哪些是时刻、你能找出哪些是时刻、哪些是时间吗？哪些是时间吗？起床起床 6 6：00 00 晨跑晨跑 6 6：40407 7：0000（2020分钟）分钟）早饭早饭 7 7：0000晨读晨读 7 7：30308 8：0000（3030分钟）分钟）第一节课第一节课 8 8：00008 8：4040（4040分钟）分钟）小组交流t/t/h h6 67 78 89 91010早早读读下下课课第第二二节节下下课课30min30min40min40min说说在时间轴上时间和时刻是怎样表示的？说说在时间轴上时间和时刻是怎样表示的？时刻时刻时间间隔时间间隔3.3.用数轴表示时刻和时间用数轴表示时刻和时间着陆着陆展示展示发射发射2003.10.15 09:002003.10.15 09:002003.10.15 09:002003.10.15 09:0010.15 18:4010.15 18:4010.15 18:4010.15 18:40 10.16 06:23 10.16 06:23 10.16 06:23 10.16 06:239 9 9 9小时小时小时小时40404040分分分分50505050秒秒秒秒11111111小时小时小时小时42424242分分分分10101010秒秒秒秒t/ht/ht/ht/h在时间轴上表示在时间轴上表示“神舟五号神舟五号”的几个时间的几个时间时刻：时刻：在时间坐标轴上用在时间坐标轴上用一点一点来表示时刻来表示时刻.时间：时间：在时间坐标轴上用在时间坐标轴上用一条线段一条线段来表示时间间隔来表示时间间隔.t/s235140第一秒末第一秒末第三秒初第三秒初第二秒末第二秒末第三秒末第三秒末第一秒第一秒第二秒第二秒第三秒第三秒几个相关时间概念的理解：几个相关时间概念的理解：tn是时刻，可表述为第是时刻，可表述为第ns末，或第（末，或第（n+1）s初初t/s235140前一秒前一秒前二秒前三秒，三秒内前三秒，三秒内一秒内一秒内二秒内二秒内注意：注意：ns内不等于第内不等于第ns内，内，ns内是指从内是指从0ns末，末，共共ns的时间的时间 练习练习1：“前前2秒秒”、“最后最后2秒秒”、“第第2秒末秒末”、“第第3秒秒”分别表示时刻还是时间？分别表示时刻还是时间？t/s235140练习：画出第练习：画出第1s初、第初、第4s、第、第5s末、前末、前5s二、位置和位移二、位置和位移 要定量地描述物体的要定量地描述物体的位置位置及位置的及位置的变化变化，需要，需要在参考系上建立适当的坐标系。在参考系上建立适当的坐标系。如果物体沿直线运动，可以以这条直线为如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x x轴，轴，在直线上规定在直线上规定原点原点、正方向正方向和和单位长度单位长度，建立直线坐，建立直线坐标系。标系。X/m0如何建立坐标系如何建立坐标系A AB B510152030-5坐标系坐标系的要素：的要素：原点、正方向、单位长度原点、正方向、单位长度 说一说：说一说：对于在平面上运动的物体，例如冰场上对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？怎样建立坐标系？种类种类1 1）描述直线运动）描述直线运动 建立建立一维直线一维直线坐标系。坐标系。2 2）描述平面运动）描述平面运动 建立建立二维平面直角二维平面直角坐标系。坐标系。3 3）描述立体空间内运动）描述立体空间内运动 建立建立三维立体空间三维立体空间坐标系。坐标系。看中国地图看中国地图,从天津到广州从天津到广州,有哪些不同的交通方式有哪些不同的交通方式,这些交通方式有什么相同和不同之处这些交通方式有什么相同和不同之处?乘轮船乘火车轨迹不相同轨迹不相同,位置变化相同位置变化相同广州广州 二、路程和位移二、路程和位移1、路程：、路程：表示物体实际运动轨迹的长度。表示物体实际运动轨迹的长度。2、位移：、位移：表示物体表示物体位置变动位置变动的物理量，用一的物理量，用一条由初位置指向末位置的条由初位置指向末位置的有向线段有向线段表示。表示。路程路程位移位移区区 别别意义意义方向方向大小大小联系联系表示运动轨迹的长度表示运动轨迹的长度表示位置的变动表示位置的变动只有大小，没有方向只有大小，没有方向既有大小，又有方向既有大小，又有方向一般情况下位移的大小总是小于路程一般情况下位移的大小总是小于路程当物体做当物体做单向直线运动单向直线运动时，位移的大小等于路程时，位移的大小等于路程y yO Ox xA AB B3.3.在坐标系中表示位移在坐标系中表示位移特别提醒：物体从特别提醒：物体从A A运动到运动到B,B,不管沿着什么轨迹，它的位移不管沿着什么轨迹，它的位移都是一样的。这个位移可以用一条有方向的（箭头）线段都是一样的。这个位移可以用一条有方向的（箭头）线段ABAB表示。表示。C C 例题与练习例题：下列关于位移和路程的说法中，正确的是（例题：下列关于位移和路程的说法中，正确的是（）A A、位移大小和路程不一定相等，所以位移不等于路程、位移大小和路程不一定相等，所以位移不等于路程B B、位移的大小等于路程，方向由起点指向终点、位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C C、位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短、位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短D D、位移描述直线运动，路程描述曲线运动、位移描述直线运动，路程描述曲线运动特别提醒特别提醒:矢量的运算有一定的法则（后面学习）矢量的运算有一定的法则（后面学习）,不同于标量的直不同于标量的直接加减。接加减。1.1.矢量矢量:既有大小又有方向既有大小又有方向 如如:位移、速度、力等位移、速度、力等2.2.标量标量:只有大小只有大小,没有方向没有方向如如:路程、温度、质量、密度等路程、温度、质量、密度等矢量和标量矢量和标量物体在物体在t t1 1时刻处于时刻处于“位置位置”x x1 1，在，在t t2 2时刻处于时刻处于“位置位置”x x2 2x xx xX XX X三、三、直线运动的位移直线运动的位移位移是初位置指向末位置的有向线段位移是初位置指向末位置的有向线段位移大小等于位移大小等于末位置坐标减去始位置坐标末位置坐标减去始位置坐标。即。即x x2 x1若两坐标之差为正，则位移的方向指向若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向。反之轴的正方向。反之例题：物体从例题：物体从A A运动到运动到B,B,初位置的坐标是初位置的坐标是X XA A3m,3m,X XB B=-2m,=-2m,它的坐标变化量它的坐标变化量X X？x xx/mx/m答案：答案：x x X X X X-2m-2m3m 3m-5m-5m例题与练习负号的含义是什么呢？负号的含义是什么呢？负号只是代表方向是反方向负号只是代表方向是反方向在直角坐标系中，用横轴表示时刻，用纵轴表示位置。在直角坐标系中，用横轴表示时刻，用纵轴表示位置。ot/sx/mab从图像中，可以直观看出从图像中，可以直观看出物体在任何时刻的位置物体在任何时刻的位置ot/sx/mot/sx/m四、四、位移位移-时间图像时间图像ot/sx/m如果初始位置选作位置坐标原点如果初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等，则位置与位移大小相等（x=x）位置位置-时间图像时间图像位移位移-时间图像又称时间图像又称x-t图像图像从从x-t图像中，可以直观看出图像中，可以直观看出物体在不同时间内的位移物体在不同时间内的位移ot/sx/mabc初始位置不是位置坐标原点初始位置不是位置坐标原点O，则位置与位移大小不相等，则位置与位移大小不相等P18第5题五、五、位移和时间的测量位移和时间的测量你的方法是什么？你的方法是什么？实验室常用打点计时器来记录时间和位移实验室常用打点计时器来记录时间和位移电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器电火花计时器电火花计时器两种打点计时器两种打点计时器n1、电磁打点计时器、电磁打点计时器（1）构造）构造（2）工作电压：工作电压：4V6V交变电流交变电流（3）原理）原理（4）频率：频率：50Hz50Hz（即（即0.02s0.02s打一个点）打一个点）接通低压交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场，振片被磁化，其磁性随线圈中磁场的变化而变化，于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下振动，带动振针上下振动，这时如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上打下一系列的点。2、电火花计时器、电火花计时器（1）构造）构造（2 2）工作电压：工作电压：220V220V交变电流交变电流（3）原理）原理（4）频率：频率：开关正负脉冲输入插座墨粉纸盘限位孔50Hz50Hz（即（即0.02s0.02s打一个点）打一个点）电火花计时器中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置。当计时器接通220V交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，利用火花放电在纸带上打出点迹。电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器电源电源打点频率打点频率打点方式打点方式阻力来源阻力来源6v6v以下低压交流电源以下低压交流电源220v220v交流电源交流电源频率频率50Hz50Hz，打点时间间，打点时间间隔隔0.02s0.02s频率频率50Hz50Hz，打点，打点时间间隔时间间隔0.02s0.02s振针振动，通过复写纸振针振动，通过复写纸在纸带上打点在纸带上打点火花放电使墨粉在火花放电使墨粉在纸带上打点纸带上打点纸带与限位孔的摩擦，纸带与限位孔的摩擦，振针与纸带打点接触时振针与纸带打点接触时的摩擦的摩擦来自纸带本身的运动而来自纸带本身的运动而不是由打点时产生的，不是由打点时产生的，阻力极小，实验误差小阻力极小，实验误差小比较比较阅读课本阅读课本P17页实验页实验 练习使用打点计时器练习使用打点计时器1.实验使用的是哪种打点计时器，该计时器工作电压是多少？实验使用的是哪种打点计时器，该计时器工作电压是多少？2.上图是纸带上打出的点，两点之间的时间间隔是多少？上图是纸带上打出的点，两点之间的时间间隔是多少？注意事项注意事项(1)实验前，应先将实验前，应先将打点计时器固定好，打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要以免拉动纸带时晃动，并要先先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。(2)使用计时器打点时，使用计时器打点时，应先接通电源，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再拉待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。动纸带。(3)手拉动纸带时速度应手拉动纸带时速度应快一些，快一些，以防点迹太密集。以防点迹太密集。(4)使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带使用电火