时间 位移 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

上节回溯质点：

（1）定义：不考虑物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的点，叫作质点。

（2）条件：视作质点对所研究问题的（负面）影响可忽略不计时（3）理想化的物理模型上节回溯参考系的四个性质：标准性作为参考系的物体不论原来的运动情况如何，都假定不动，任意性统一性差异性参考系的选取原则上是任意的比较不同物体的运动应选择同一参考系对于同一物体选择不同的参考系，结果可能不同参考系定义：描述物体运动时用来作为参考的另一个物体（假定静止）§1.2时间和位移小华，现在时间是几点啊？8点小明，今天你从家里出发来学校用了多少时间啊？30分钟思考：这两个谈话中都有“时间”的概念，那么这两个时间的含义是一样的吗？一、时刻和时间间隔1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间数轴上，用点来表示．（时长为0）2．时间间隔：是指一段时间，在表示时间数轴上用线段来表示。（时长不为0）例1找出表示时刻或时间间隔的词：（1）国安队的比赛今天晚上7:30开赛，踢90分钟。（2）今天路上花的时间很短，所以来得很早。时刻：7:30时间间隔：90分钟时刻：很早

时间间隔：时间很短上午8点上课一节课40分钟8点40分下课物理考试90分钟上午9点20分到操场从北京到上海需要4个小时上午11点考试结束例1.找出时刻和时间间隔：在时间轴上表示时刻和时间间隔：第3秒内、前3秒、第3秒初、第2秒末、第3秒末t/s012345计时时刻前3秒第3秒内第3秒末第3秒初第2秒末时间轴1.请在时间轴上标出：第3s内，前3s内，第3s初，第2s末，2s时刻、4s时刻、前4s内。2.以上哪些指时刻，哪些指时间间隔？012345t/s8练一练定性与定量参考系在参考系上建立坐标系如何准确描述物体位置？二、位置和位移1.坐标系：一般说来，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。物体的位置由用位置坐标表示。

直线运动只需要建立一维坐标系，规定三要素：原点、正方向、单位长度。x/m030-20西东思考：如图，坐标系中哪个方向规定为正方向？说出车辆所在的位置?位置坐标的正负代表什么含义？曲线运动的位置能用一维坐标系表示吗？★练一练★1.汽车沿X轴做单向直线运动，从A点运动到B点，A点坐标XA=-3m，B点坐标XB=2m，思考汽车向什么方向运动，汽车移动的距离是多少？

图1-2-2BC

二、位移（1）路程：物体运动轨迹的长度；（标量）符号：s,单位：m（2）位移：包含大小和方向两个要素。（矢量）符号：x或Δx,单位：m

①大小：初、末位置间线段的长度②方向：初位置指向末位置的方向位移的文字表述：该物体的位移表述为:位移大小为

。0xyAB10m从A运动到B12m注意：一定要区分位移大小和路程。位移方向为

。斜向右上（由A指向B）10m位移的图像表示：

初位置指向末位置的有向线段0xyAB从A运动到B拓展与讨论1.如图所示，王丽同学在操场散步，从操场中的A位置向东走了30m的距离到达B位置，又向南走了40m的距离到达C位置，求：王丽同学从操场A位置运动到C位置的位移和路程？

位移大小：位移方向：南偏东37度（从A指向C）路程大小：位移大小的计算方式和路程大小的计算方式是否一样呢？哪个更大呢？

1．如图所示是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为3m和5m的半圆经B点到达C点，则他的位移和路程分别为（）位移的物理意义：④①②③AB

思考：如图，沿①②③④四条不同路径到达B点路程是否相同,位移是否相同?

根据上述两个问题,你可以得到什么样的结论?结论:路程与物体运动轨迹有关,而位移仅与物体起点与终点的位置有关（即位移表示的是物体位置的变化）思考:如果出发后又回到原地的位移是多少?例1.（1）百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程是多少？位移大小是多少？是否相等。（2）800m跑比赛中，运动员跑完全程刚好两圈，运动员的路程和位移分别是？4.路程和位移的区别位移路程有方向有方向（矢量）只有大小（标量）只与初、末位置有关只与运动路径有关质点作单向直线运动时，位移的大小等于路程。否则路程总是大于位移的大小。判断：直线运动中位移大小一定等于路程吗？1.以O为原点(参考系)建立的一维坐标系中，某物体从A点沿直线运动到B点，坐标xA为-2m，xB为3m，物体的位移大小为多少？方向如何？

x/moxAxB-23（1）大小：Δx＝xB－xA=3-(-2)=5m（2）方向：沿x轴正方向。思考：有没有更简单的求位移方法？

可验证，末位置坐标减去初始位置坐标的结果可表示位移，结果的绝对值代表位移大小，结果的正负代表位移的方向。三、直线运动（一维坐标系）中的位移表示方法

方法总结：在一维坐标系上，一个做直线运动的物体，它的初位置坐标为x1，末位置坐标为x2，则物体的位移图示为由x1指向x2的红色有向线段，常用Δx表示位移Δx＝x2－x1，Δx的正负代表位移在坐标轴上的方向，绝对值代表位移的大小。

Δxx１x２xＯ练一练2.某物体从A点运动到B点，坐标xA为3m，xB为-2m，x/moxAxB-23（1）求物体的位移。

答：物体的位移为Δx＝xB－xA=-2-3=-5m(或位移大小：5m,方向：沿x轴负方向)（2）式子中-2m表示的含义是什么？

（3）.结果中的“-”号表示什么？-5m和+2m哪个位移大？（4）位移-2m和+2m哪个大？它们物理意义相同吗，是相同的位移吗？注意:两个位移比较大小不看方向，只看位移大小。

B

3.矢量和标量（1）矢量：既有大小又有方向的物理量叫作矢量。如：位移（2）标量：只有大小没有方向的物理量叫作标量。如：路程。

还有哪些物理量是矢量和标量？例1.下列关于矢量和标量的说法正确的是(

)

矢量比较大小不管方向只看大小只有大小方向都相同，这两个矢量才相同Dconclusion位移-时间图像05四、位移-时间图像

‌‌位移-时间图像（x-t图像）‌是一种描述直线运动的图像。

图像中任意一点的横坐标代表一个时刻,纵坐标代表该时刻下物体在一维坐标系中的位置坐标。x/m40030020010005101520t/sx-t图象A2530

拓展：图像纵坐标既能代表物体的位置坐标，也能代表从原点到物体位置的位移，因此该图像又称为位移-时间图像。（1）x-t图象中A点坐标是多少？表示什么含义？思考：(3)物体运动轨迹是直线还是折线？x-t图象是否反映物体的运动轨迹？x/m40030020010005101520t/sx-t图象A2530(2)物体运动出发点在什么位置？哪个时刻离参考系最近？哪个时刻掉头？往和返途中哪个更快？(4)物体整个过程中的路程和位移分别是多少？(5)位移时间图像能否描述曲线运动？为什么？例3如图所示是某质点做直线运动的位移—时间图像，由图可知（）质点一直处于运动状态质点第三秒内的位移是2m此图像表示了质点的运动轨迹该质点前四秒内的位移是2m位移—时间图像1Ox

/mt/s234562468D6.在平直公路上甲、乙两辆汽车运动的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是(

)

C

3．如图所示是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移—时间图像，由图像可以看出（

）A．甲、乙两车是从同一地点出发的B．甲车比乙车先到达了目的地C．甲、乙两车在到达目的地前都处于运动状态D．甲、乙两车的位移是不同的D4．甲、乙两地相距10m，A、B两人分别从甲、乙两地相向出发，速度均保持1m/s不变，A比B早走两秒，从A出发开始计时，直到两人相遇为止，试在图中作出此过程中AB两人的位移-时间图像．拓展：标量与矢量的区别①矢量有方向，一维坐标系中一般通过正负来表述方向；②要描述一个矢量，必须有大小、方向两个要素；只有大小、方向都相同时，两个矢量才相同。（例：位移向南10m和向西10m不相同）③标量加减是代数加减。矢量加减是向量加减，只有在一维坐标系中才可以转化为代数加减。实验：练习用打点计时器（绘制位移-时间图像）回顾与思考

通过初中的学习和日常生活中的常识，说一下你都了哪些工具和方法来记录物体的位置和记录时间的？五、位移和时间的测量1.两种打点计时器五、位移和时间的测量1.两种打点计时器

2.两种打点计时器的工作电压及应用（1）工作电压：电磁打点计时器：8v低压交流电

电火花打点计时器：220v交流电（2）日常应用：①测时间：电源频率50Hz，每隔0.02s打一个点②通过纸带打点记录位置，测量位移并分析物体运动

3.打点计时器使用步骤（1）了解打点计时器的构造，然后固定好它。（2）将物体与纸带连接固定，让纸带穿过打点计时器。（3）先启动电源，再拉纸带，随后立即关电源。通过研究纸带，间接的反映物体运动情况：1.打出的点越密，则运动越慢；2.若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。3.纸带向哪个方向运动，那个方向的点先打出。纸带分析（4）取下纸带，利用刻度尺从参考点测量位移数值，设计表格记录数据。051015区间0-50-100-150-nx/mt/s（5）利用表格记录数据，合理选取标度做出x-t图像。（6）整理器材。x/m0t/s

4.注意事项(1)如果在纸带上数出了n个点，那么，它们的间隔数是(n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02s.(2)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．(3)手拉动纸带时速度应快一些，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，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．(5)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．(6)测量位移时，未减小测量误差。不要分段测量各段的位移相加，正确的做法测量出各个测量点到起始点O之间的距离．读数时应估读到毫米的下一位．五、位移和时间的测量课堂练习1．电磁打点计时器是一种使用交变电源的常用计时仪器，如图所示。当接通电源后，振针每隔一定时间打一次点，把纸带和运动物体连在一起，纸带