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,第一章 运动的描述,2,、时间 位移,时间怎么表示？,必须引入新的物理概念,机械运动：物体的空间位置随时间的变化叫,机械运动。,一,时刻和时间间隔,一,时刻和时间间隔,1,、时间,0 1 2 3 4 5 6 7 8,t/s,计时起点,时间用,t,表示，国际单位秒，符号,s,物理量,/,单位,1,、时间的单向性（不可逆性）,2,、常说的“时间”分为：,（,1,）时刻（某一瞬间）,在时间轴上表示为,_,时间轴所标数字,n,表示,_,0 1 2 3 4 5 6 7 8,t/s,一个点,第,n,秒末,第,2s,末,或第,3s,初,1,、时间的单向性（不可逆性）,2,、常说的“时间”分为：,（,1,）时刻（某一瞬间）,（,2,）时间间隔（一段时间）,在时间轴上表示为,_,可由时刻计算出,0 1 2 3 4 5 6 7 8,t/s,一条线段,结束时刻减初始时刻,t=t,2,-t,1,=6s-2s=4S,0,1,2,3,4,第,2s,末,或第,3s,初,请体会以下几个有关时间的表述指的是时刻还是时间间隔：,前,2,s,内，第,2,s,内，第,2,s,末，第,3s,初,1.,涉及到“末”、“初”、“时”字眼的都是时刻。,2.“,前,3s,内，,3s,内，前,3s,，都是指,0,到,3,这,3s,的时间间隔。,3.,第,3s,内指的是,2,到,3,这,1s,的时间间隔,总结：,二,位置和位移,物体的空间位置怎么表示？,必须引入新的物理概念,机械运动：物体的空间位置随时间的变化叫,机械运动。,坐标系,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。,1,、坐标系,如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定,原点，正方向和单位长度,，建立直线坐标系。,X,O,5m,新知探究,A点坐标X,A,=-3m,X/m,O,如图所示，汽车沿X轴做直线运动，从A点运动到B点，由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程。,1,-1,2,3,4,-2,-3,-4,A,B,B点坐标X,B,=2m,走过的路程,B,=m,跟踪导练,问题,1,：田径场上，描述百米运动员在运动中的位置，需建立什么样的坐标系,?,描述,800,米赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系,?,足球场上，描述足球的位置需建立什么样的坐标系,?,要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系,坐标系是参考系的数学工具.,1,、描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维,直线坐标系,.,2,、描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维,平面直角坐标系,.,3,、描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维,立体空间坐标系,.,北京 重庆,（,1,）,坐飞机,（,2,）坐火车,（,3,）坐火车，再乘船,请问这几个方案的路程：相同吗？,能反映共同点吗？,能说明运动方向吗？,问题,2,：某人从北京去重庆，他有以下方案，,路程的局限性：,（,1,）不能反应运动的某些本质（共同点）,（,2,）,描述不够精确（方向）,必须引入新的物理量,思考,：,新的物理量如何定义？特点？,位移,(,displacement,),由初位置指向末位置的有向线段,（1）物理意义,：用来表示物体的位置变化的物理量,（,2,）表示方法：初位置指向末位置的有向线段,大小：线段长,方向：初位置 末位置,（3）,符号：,x,，单位：,m,2,、位移,矢量,(,scalar,),与标量,(,vector,),（,1,）矢量：具有,大小,与,方向,的量,如：位移、力、速度等,（,2,）标量：只有大小，无方向,如：路程、质量、密度等,说明矢量必说明方向,三,直线运动的位移,一物体做直线运动，试求物体从,A,到,B,的位置变化？,问题：空间中有两个位置：,X,A,=2m,X,B,=5m,我们记为：,X,AB,=X,B,-X,A,=5m-2m=3m,表示,A,到,B,的位移大小,3m,，方向,x,轴正方向,我们再求一下,B,到,A,的位移？,X,BA,=X,A,-X,B,=2m-5m=-3m,这表示,B,到,A,的位移大小,3m,，方向,x,轴负方向,解：物体从,A,位置到,B,位置，沿正方向前进了,3m,。,这里负号表示方向，,x,轴负方向,结束位置减初始位置,三,直线运动的位移,1,、空间位置的表示方法：,_,2,、位移,x,（以后简化为,x,）：,x,x,2,x,1,x,末,x,初,坐标系中的坐标,3,、位移中正负号的意义,表示方向,总结：,(3),直线运动中，比较两个位移的大小，只比较位移,绝对值的大小,，正、负号不参与大小比较,.,(1),质点的始末位置一旦确定，,位移就惟一确定,，但路程可能有多个取值,(2),位移和路程是两个不同的物理量，虽然在单向直线运动中，位移大小等于路程，但,不能因此说,位移就是路程,【,特别提醒,】,一汽艇在广阔的湖面上先向东行驶了,6,km,，接着向南行驶了,8,km.,那么汽艇此过程的位移大小是多少？方向如何？,解：,选向东为,x,轴的正方向，向南为,y,轴的正方向，,以起点为坐标原点，建立直角坐标系,数学有两大分支：数和形（代数和几何）,四,位移时间图像,数学是基础学科，是为科学的发展服务的，物理学的发展引领着数学的发展。,我们能用几何的方法来表示位移吗？,位,置,时间图象,在平面直角坐标系中，选时刻,t,为横轴，选位置,x,为纵轴，这就是位置,-,时间图像,x/m,t/s,O,时刻,t,位置,x,位,置,时间图象,x-t,图象反映了物体的位移随时间变化的规律,。,在平面直角坐标系中，选时刻,t,为横轴，选位置,x,为纵轴，这就是位置,-,时间图像,位置和位移的大小相等,将物体的初始位置选作位置坐标原点,位移,时间图象，又称,x-t,图像,x,t,O,1,、由,x-t,图象每一时刻纵坐标的坐标值可判断各个时刻物体的位置。（或不同时间内的位移）,2,、由,x-t,图象与,x,轴的交点的纵坐标值可判断运动的初位置。,3,、,x-t,图象的交点表示在同一直线上运动的两个物体在同一时刻到达同一点，即相遇。,x,t,O,1,2,(,t,0,x,0,),t,0,x,0,x-t,图象反映了物体的位移随时间变化的规律。,点,1,、由,x-t,图象某一时间间隔内纵坐标的坐标变化可判断这段时间内的位移。,x-t,图象反映了物体的位移随时间变化的规律。,线,x,t,O,时间：,t,t,2,t,1,位移：,x,x,2,x,1,t,2,t,1,x,1,x,2,2,、由,x-t,图象可判断物体的运动性质：,当,x-t,图象是一条倾斜的直线时表示物体做匀速直线运动；,当,x-t,图象是平行于时间轴的直线时，表示物体静止；,当,x-t,图象是向上倾斜则物体向正方向运动，向下倾斜则物体向负方向运动。,关于,x-t,图象的两点提醒,1,.x-t,图象中的图线表示的是位移随时间变化的规律，,不是质点运动的轨迹,。,2.,x-t,图象只能描述直线运动，,不能描述曲线运动,。,五,位移和时间的测量,一、生活中我们常用照相记录位置，钟表记录时刻,二、实验室中：,1,、用频闪照相的方法同时记录时刻和位置。,2,、常用,打点计时器,来记录时刻和位移。,电火花计时器,两种打点计时器：,电磁打点计时器,1,、工作电压,?,2,、电源为交流电源,50Hz,，打点时间间隔？,五,位移和时间的测量,T=0.02s,交流,4-6V,交流,220V,电磁打点计时器,1.,电磁打点计时器,（,1,）原理 （,2,）构造 （,3,）工作电压：,交流,4-6V,直流？交流？,电火花计时器,尖端放电,2.,电火花计时器,（,1,）构造：,（,2,）原理：,脉冲电流放电针、墨粉纸盘放电,（,3,）工作电压：,直流？交流？,交流,220V,（,1,）固定计时器,（,2,）穿纸带,（,3,）启动电源，拉纸带，随后立即关电源,二、练习使用打点计时器,1.,操作步骤,先拉纸带还是先开电源？,实验操作：,2.,纸带的处理,疏密与速度的关系,0,1,2,3,表：,手拉纸带的几个位置,位置,0,1,2,3,t,/s,m,/x,研究小车运动的规律,计时开始（初始位置）,记录数据：,选择的计数点,表：,手拉纸带的几个位置,位置,0,1,2,3,t,/s,0,0.10,0.20,0.30,m,/x,0,0.0121,0.0321,0.0595,研究小车运动的规律,x/m,t/s,O,作图的步骤：,1,、建系,（建立坐标系）,2,、标度,（在坐标轴上标上刻度）,数据处理：,表：,手拉纸带的几个位置,位置,0,1,2,3,t,/s,0,0.10,0.20,0.30,cm,/x,0,1.21,3.21,5.95,研究小车运动的规律,x/cm,t/s,O,作图的步骤：,1,、建系,（建立坐标系）,2,、标度,（在坐标轴上标上刻度）,3,、描点,（利用数据在图中描点）,4,、连线,（用平滑的线连接各点）,0.1,0.2,0.3,2,4,6,全球卫星定位系统（,GPS,）,手持式,GPS,定位器,车载,GPS,定位系统,GPS,要由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大部分构成，天上地下协同工作，才能完成定位。,它一般是由,24,颗工作卫星组成，它们均匀分布在,6,个轨道平面上，每个轨道上均匀分布有,4,颗卫星。,再见！,加速度的方向 加速度的方向与速度改变量的方向相同。加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同；减速直线运动与速度方向相反。,师：引导学生阅读书本，知道加速度也分为平均加速度和瞬时加速度，并且加速度保持不变的运动叫匀变速运动。引导学生阅读,P30,页表格上所列的加速度，对其中一些数值进行分析，一定要结合物理意义及方向来巩固以上内容。,（继续例举一些有趣的实用的例子加以介绍，以激发同学们学习物理的热情）,对加速度,a,的进一步认识：,3,、课堂练习,1,物体的速度变化越大，则物体加速度就越大。（错。结合前面小黑板所举的例子，比较乙与丙可知此结论不对。）,2,物体的速度很大时，加速度不可能为,0,。（错。结合小黑板所举的例子，如丁，虽然飞机速度很大，但加速度却为,0,）,3,物体的加速度在减小，而速度可能在增加。,师：对于第,3,题，结论是对的，同学们一时可能很难理解，举这样的例子进行类比。例如：每个人从出生的那天身高是逐渐增加的，随着年纪的增加，身高增加的幅度越来越小，但是身高是越来越高的。,生：身高一直在增加，增加的程度在变小。,师：“增加的幅度”相当于加速度，“身高”相当于物体的速度，加速度在减小时，速度反而有可能在增加，以后在学过动力学知识后，对此会有更深的了解。,5,、课堂小结,通过本节的学习，我们要牢牢理解加速度和速度的区别，在于意义不同，前者是描述速度改变的快慢；后者是描述运动快慢。对于直线运动，计算时一般要规定初速度的方向为正方向，把方向用正负号来表示，便于进行矢量运算，那么加速度的方向才不会出现错误。,
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