第一章 运动的描述 2 时间和位移 为了理解现象,首要条件是引入适当的概念,我们才能 真正知道观察到了什么。” ——海森保
在日常生活中,我们会碰到这样的交流话语: 1、小华,现在时间是多少啊(现在几点啊?) 2、小明,今天你从家里出发来学校用了多少时间啊? [问题] 这里两个时间有什么本质上的区别?
1.1 时刻与时间间隔 t/h 上课 下课 上课 下课 1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间数轴上,用点来表示. 上午前两节课开始与结束的时刻及两节课与课间休息的时间间隔 t/h 8 9 10 45min 45min 10min 2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间数轴上用线段来表示.时间间隔简称时间.
1.1 时刻与时间间隔 3.时间的测量:在实验室中常用秒表和打点计时器进行测量. 4. 单位:秒 (s),分钟(min),小时(h)
1.1 时刻与时间间隔 [讨论与交流] 我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆.在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻?
1.1 时刻与时间间隔 与神舟五号有关的几个时间: 9小时40分50秒 11小时42分10秒 t 2003.10.15 09:00 10.15 18:40 10.16 06:23
1.1 时刻与时间间隔 回答刚才的问题: 1、小华,现在时间是多少啊(现在几点啊?) 2、小明,今天你从家里出发来学校用了多少时间啊? 问题:这两个时间的区别在哪? 前者是时刻,后者是时间(间隔)
1.1 时刻与时间间隔 BC 例:下列选项中表示时间的有 ( ) A.时间轴上的点 B.时间轴上两点间的间隔 [课堂练习] 例:下列选项中表示时间的有 ( ) A.时间轴上的点 B.时间轴上两点间的间隔 C.小明上学在路上需要走30min D.11:30放学 BC
1.1 时刻与时间间隔 几个相关时间概念的理解: 第二秒末 第一秒末 第三秒末 t/s 2 3 5 1 4 第一秒 第三秒 第二秒
1.1 时刻与时间间隔 t/s 2 3 5 1 4 前三秒 前二秒 前一秒
1.1 时刻与时间间隔 n秒末、n秒初是指时刻。第n秒内是指1秒的时间。第n秒末和第(n+1)秒初指的是同一时刻。前n秒是指n秒的时间。 例:在时间轴上找到 1.前3s 2.第3s内 3.第3s初 4.第3s末 5.第2s末 A B C D E F G t/s 0 1 2 3 4 5 6 结论: n秒末、n秒初是指时刻。第n秒内是指1秒的时间。第n秒末和第(n+1)秒初指的是同一时刻。前n秒是指n秒的时间。
1.2 路程与位移
1.2 路程与位移 1.路程是物体运动轨迹的长度. 2.位移是用来表示物体(质点)的位置变化的物理量 用由物体的初位置指向末位置的有向线段表示 如果物体做直线运动,则位移在数值上等于末位置的坐标减去初位置的坐标。 3.位移的大小不大于路程(单向直线运动时两者相等)
1.2 路程与位移 位移与路程的区别: (1)位移表示质点位置的变动的物理量. 路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量 (2)位移是矢量(注:至于什么是矢量,待会儿讲) 大小为有向线段的长度,方向为有向线段的方向 路程是标量(只有大小没有方向) 问题:位移的方向一定是质点的运动方向吗?请举例说明。 (3) 位移与质点的运动路径无关,只与初位置、末位置有关. 路程不仅与质点的初末位置有关,还与路径有关 注意:只有当质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
物体从A运动到B,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AB表示。 1.2 路程与位移 y O x A B 物体从A运动到B,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AB表示。
1.2 路程与位移 例1:下列关于位移和路程的说法中,正确的是………………( ) C A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程 例1:下列关于位移和路程的说法中,正确的是………………( ) A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程 B位移的大小等于路程,方向由起点指向终点 C位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短 D位移描述直线运动,路程描述曲线运动 C
D 1.2 路程与位移 例2:小球从距地面5m高处落下,碰到地面反弹 后,在距地面2m高处被接住,则小球从高处落下 到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小 分别是( ) A、7m、7m B、5m、2m C、5m、3m D、7m、3m D
1.2 路程与位移 3、如图,一个质点沿半径为R的圆弧由A运动到C,在此过程中,它的位移大小为 ,路程为 。 2R πR A C 2R
1.3 矢量与标量 矢量:在物理学中,既有大小又有方向的物理量叫矢量。 矢量运算遵循平行四边形法则(亦称三角形法则) 如:位移,力,速度等等 标量:在物理学中,只有大小而没有方向的物理量叫标量。 标量运算遵循算术加法法则。 如:时间,路程,质量,温度,长度,能量等等
1.3 矢量与标量 C B A 路程:直接代数相加,为70m 位移:矢量相加,为50m
1.4 直线运动的位置和位移 物体在t1时刻处于“位置”x1,在t1时刻处于“位置” x2,那么x2 -x1就是物体的“位移”记为 O X1 Δx X2 要确定一个物体的位移,首先请确定其始位置与末位置。 位移等于末位置坐标减去始位置坐标。
1.4 直线运动的位置和位移 Δx x Δx= XB- XA =-2m-3m =-5m 例1:物体从A运动到B,初位置的坐标是XA=3m, 课堂练习 例1:物体从A运动到B,初位置的坐标是XA=3m, XB=-2m,它的坐标变化量ΔX=? Δx x O B A Δx= XB- XA =-2m-3m =-5m 负号的含义是什么呢?
1.4 直线运动的位置和位移 X/m -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 ①质点在3s 内的路程; t=3s t=5s t=4s t=2s t=0s t=1s X/m -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 ①质点在3s 内的路程; ②质点在3s内的位移 ③质点在前3s内的位移 ④质点在第3s内的位移 ⑤质点在___s内位移最大 ⑥质点在第___s内位移最大 S3=17m X3=-1m X3=-1m XⅢ=3m 4 X4=-7m 2 XⅡ=-9m