1.2 时间和位移 学习目标 1. 知道时刻和时间间隔的区别和联系，能用数轴表示时刻和时 间； 2. 理解位移的概念及其矢量性，能说出位移和路程的不同。 3. 知道矢量和标量，能在坐标系中定量描述直线运动的位置和 位移。 4. 知道位移 - 时间图像。 （ 1 ）本节课上课时间是多少？ （ 2 ）本节课要上多长时间？ 一、时刻和时间间隔 1. 时刻 : 是指某一瞬时，是状态量。在表示时间的数轴上 ，用点来表示． 上 下 课 课 时刻 8 9 40min 10 t/h 时间间隔 2. 时间间隔：是指两时刻的间隔，表示一段时间，是过程量。 在表示时间的数轴上用线段来表示． 练一练 请在时间轴上标出以下时刻或时间。 第 1s 末、第 2s 末、第 3s 末； 第 1s 、第 2s 、第 3s ； 前 1s 、前 2s 、前 3s 。 0 1 2 3 4 5 t/s 第二秒末 第一秒末 第三秒末 0 1 2 3 4 5 t/s 第一秒 第二秒 第三秒 0 1 2 前三秒 前二秒 前一秒 3 4 5 t/s 二、位置和位移 思考 1 ：如何定量描述直线运动物体的位置 ？ 坐标系 为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系。 一维直线坐标系 坐标系构成要素： 原点、正方向、单位长度 拓展：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，应该怎样建立坐标系？ 思考 2 ：物体位置的变化该怎样描述？  北京 → 上海  （ 1 ）飞机  （ 2 ）火车  （ 3 ）乘船 ⑴ 不同点？ ⑵共同点 ？ 轨迹不相同 , 位置变化相同 1 ．路程 (S): 物体实际运动轨迹的长度 . 2 ．位移 (X) ① 定义：指从初位置指向末位置的有向线段。 ② 物理意义：是表示物体 ( 质点 ) 的位置变化的物理 量。 ③ 大小：初、末位置间线段的距离。 ④ 方向：初位置指向末位置。 矢量： 在物理学中，既有大小又有方向的物理量 叫矢量，如位移、速度、加速度、力等 标量： 在物理学中，只有大小而没有方向的物理 量叫标量，如路程、温度、密度、时间等 路程和位移联系 例 1 ：田径场跑道周长是 400m 。 100m （ 1 ）百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程 100m 是多少？位移大小是多少？ （ 2 ） 400 米赛跑时，运动员跑完全程的路程是多少？位移 400m 大小是多少？ 0m  位移的大小一般小于路程，只有当质点做 单向直线运动 时 ，位移的大小才等于路程。 课堂练习 1. 如右图所示，某质点沿半径为 r 的半圆弧由 a 点运动 B 到 b 点，则它通过的位移和路程分别是 ( 　　 ) A ． 0 ； πr B ． 2r ，向东； πr C ． r ，向东； πr D ． 2r ，向东； 2r 思考 3 ：如何在一维坐标系中表示位移 ？ 设物体从 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 Ｂ Ｏ Δx ＝ X Ｂ－ X Ａ ＝ -2 － 3m ＝ -5m Ａ x 三、直线运动的位 移 设物体初位置处于 x1 ，末位置在 x2 ，那么由 x1 指向 x2 的有 向线段就是物体的位移，记为 : 　　　　　 Ｏ Δx ＝ x2 － x1 X１ Δx X２ x △x 的正负号表示位移的方向 : (1) △x 为正值表示位移的方向与 x 轴的正方向相 同； (2) △x 为负值表示位移的方向与 x 轴的正方向相 反； 四、位移 - 时间图像 图像的信息： （ 1 ）任一时刻质点的位置 ； 2 ）质点在某段时间内的位移 （ x/m ； （ 3 ）两图线的交点：表示相遇 ； （ 4 ）截距： ① 与 t 轴的截距表示出发的时 间是 t1 ； ② 与 x 轴的截距表示出发点的 位置为 x1 ； x2 x1 o t1 t2 x-t 图像，即位移 - 时间图 像。 t/s （ 5 ）运动方向； 五、位移和时间的测 量 生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置， 从而推断出它在一段时间内的位移。 用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录 物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时 记录物体运动的时刻和位置。 学校实验室中常用打点计时器来记录时间和 位移。 频闪照相 1. 电磁打点计时器 （ 1 ）工作电压：约为 8V 交流电源 （ 2 ）原理：接通交流电源后，在线圈 和永久磁铁的作用下，振片便振动起来 ，带动其上的振针上下振动。这时，如 果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带 上留下一行小点。 2. 电火花计时器 （ 1 ）工作电压： ____V 交流 220 墨 粉 纸 盘 电源； （ 2 ）原理：当接通电源、按下脉冲 输出开关时，计时器发出的脉冲电流 放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火 经 花放电，于是在运动的纸带上就打出 一行点迹。 纸带 3. 打点计时器的作用：打点计时器是一种使用 交流 电源的计 时仪器，当电源频率为 50 Hz 时，它每隔 0.02 s 打一次点 . 打点 计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内 的 。这就为研究物体的运动提供了可能。 位移