第一章運動的描述高中物理人教版（2019）必修第一冊第2節時間、位移1、2018年8月26日晚，雅加達亞運會田徑大項結束了男子100米決賽爭奪，中國選手蘇炳添以9秒92獲得冠軍！打破了卡塔爾選手費米-奧古諾德在上屆亞運會上創造的9秒93的亞運會紀錄！分析討論分析討論2、北京時間9點整3、各位旅客請注意，由瑞金開往贛州D8936次列車開車時間6點50分，請各位旅客自覺排隊等候檢票一、時刻和時間間隔1、時刻：是指某一瞬時，在表示時間的數軸上，用點來表示．2、時間間隔：是指兩時刻的間隔，在表示時間的數軸上用線段來表示．t/h8910上課上課下課下課45min45min10mint/s235140第1秒末第2秒末第1秒第2秒第3秒第1秒初第2秒初第4秒初第3秒初第3秒末t/s235140前1秒前2秒前3秒t/s235140

思考：在時間軸上如何表示下述幾項？（1）第4秒（2）第4秒內（3）第4秒初（4）第4秒末（5）4秒內（6）前4秒（7）前4秒初（8）前4秒末（9）1秒到5秒的中間時刻（10）第二個2秒內【典型例題】例1：小華同學每天早晨6：30起床，整理被褥、洗漱用了10分鐘，吃早飯用了15分鐘，7：00出發乘公交車去學校，用時25分鐘，7：25到達教室上早讀課。請思考上述過程中：（1）哪些時間表示時刻？（2）哪些時間表示時間間隔？“6：30”“7：00”“7：25”表示時刻。“10分鐘”“15分鐘”“25分鐘”表示時間間隔。5、時刻與時間間隔的比較時刻時間間隔區別物理意義表示某一瞬時表示兩時刻的間隔時間軸上的表示點線段描述關鍵詞“初”“末”“時”,如“第1s末”“第2s初”“3s時”“內”“到”“前”,如“第2s內”“前3s內”“1s到3s內”聯系兩個時刻的間隔為一段時間間隔，時間間隔能表示運動的一個過程，好比一段錄像；時刻可以顯示運動的一瞬間，好比一張照片。(1)時間短就是時刻嗎？

“一瞬間”是時刻還是時間間隔？(2)t=2s是時刻還是時間間隔？

根據語境確定含義，比如：①t=2s時，火箭升空；②火箭上升1000米所用的時間t=2s.思考討論坐標系

一般說來，為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當的坐標系。直線坐標系需要標明：原點、正方向、單位長度一維坐標（直線坐標）：描述直線運動的物體的位置變化某一物體運動到A點時，此時它的位置坐標：某一物體運動到B點時，此時它的位置坐標：從A運動到B點，它運動了：二維坐標（直角坐標）：描述平面上運動的物體的位置變化討論：如果物體在平面上運動（例如滑冰運動員），我們應如何建立坐標系？從北京到重慶，有三種不同的方法：（1）飛機直達（2）火車直達（3）火車轉輪船分析討論相同點是什么？不同點是什么？假設從北京到長沙的連線的線段長度和從北京到重慶的連線的線段長度相同，那么這兩個位置的變化相同嗎？為什么？分析討論答：不相同，因為終點不同，線段的指向不同。二、位置和位移1、坐標系2、路程：物體運動軌跡的長度。3、位移：從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段。（1）物理意義：描述物體_________的物理量。（2）大小：初、末位置間有向線段的_____。（3）方向：由______指向______。長度位置變化末位置初位置力二、位置和位移4、標量與矢量（1）路程是標量，只有大小沒有方向；（2）位移是矢量，既有大小又有方向。注意：矢量的特點是有大小有方向，但是有大小有方向的不一定是矢量。電流力時間路程質量5、路程與位移的比較位移路程區別物理意義表示物體的位置變化表示物體運動軌跡的長度制約因素與路徑無關,只與初、末位置有關與運動路徑有關標矢性有方向，是矢量無方向，是標量聯系（1）兩者單位相同，國際單位制中都是“米”；（2）路程s只能和位移大小x比較,不能和位移比較;且同一運動總有x≤s.下列關于位移和路程的說法中，正確的（）A、位移大小和路程不一定相等B、位移的大小等于路程，方向由起點指向終點C、位移描述物體相對位置的變化，路程描述路徑的長短D、位移描述直線運動，路程描述曲線運動AC【概念辨析】【典型例題】例2、如果一位同學從操場中心A點出發向北走了40m到達B點，然后又向西走了30m到達C點，則他從A到C點的路程是多大？位移是多大？提示：如圖所示，路程是70m，位移為從A點指向C點的有向線段，大小為50m.【典型例題】例3、如圖所示，一個人晨練，沿著半徑為R的中國古代的八卦圖行走，中央的S部分是兩個直徑為R的半圓，B→D為西→東方向，C→A為南→北方向。他從A點出發沿曲線ABCOAD行走，求該過程中：（1）他的路程；（2）他的位移。提示：（1）路程是標量，路程s應等于半徑為R大圓的3/4圓周長與半徑為R/2一個圓周長之和；（2）位移是矢量，大小為AD線段長度，方向由A→D，即東南方向。三、直線運動的位移如何在坐標軸上表示位置?xA=?1m，xB=4m如何在坐標軸上表示位移?位移：兩個坐標的差值即Δx=xB-xA表示位移。即Δx=xB?xA=4?(?1)=5m位置：用點的坐標表示。位移=末位置坐標?初位置坐標【典型例題】例4、某一運動的質點沿一直線做往返運動,如圖所示,OA=AB=OC=CD=1m,O點為原點.質點由A點出發沿x軸正方向運動至B點后返回,并沿x軸負方向運動.回答下列問題:(1)質點從A到B再到C的位移為,路程為.

(2)質點從B到D的位移為,路程為.

(3)當質點到達D點時,其位置坐標為.

(4)當質點到達D點時,相對于A點的位移為.

?2m-3m-2m?4m4m4m【典型例題】例4、一個質點在x軸上運動,各個時刻的位置如下表(質點在每一秒內都做單向直線運動).(1)

位移最大.

A.1s內 B.2s內 C.3s內 D.4s內時刻/s01234位置坐標/m05-4-1-7D【典型例題】時刻/s01234位置坐標/m05-4-1-7B(2)

位移最大.

A.第1s內B.第2s內C.第3s內D.第4s內(3)

路程最大.

A.1s內 B.2s內 C.3s內 D.4s內(4)

路程最大.

A.第1s內B.第2s內 C.第3s內 D.第4s內DB直線運動的位置和位移的“正、負”的理解【要點總結】在平直的公路旁每隔100米豎立著有標號的電線桿,一觀察者坐在汽車上.研究汽車的運動情況.當汽車經過Ⅰ號電線桿按下秒表,做下了如下記錄:時間t/s04.910.015.119.9位移x/m0100200300400時刻t/s04.910.015.119.9電線桿號ⅠⅡⅢⅣⅤ分析討論我們能不能把表中的數據用坐標來表示呢?X/m40030020010005101520t/s位移---時間圖象(X—t圖象)1.作圖步驟:(1)建立平面直角坐標系,用橫軸表示時間t,用縱軸表示位移X；(2)描點法描出數據；(3)用平滑的曲線盡可能的把絕大部分點連接起來。四、位移—時間圖像四、位移—時間圖像X/m40030020010005101520t/s位移---時間圖象(X—t圖象)2、X—t圖象中A點表示什么含義？AA點表示汽車在5s末時刻處在100m處的位置。X-t圖象中一個點(t,X)的物理意義：表示運動物體在t時刻所處的位置X.3、X—t圖象中B點表示什么含義？B點表示汽車在15s末時刻處在300m處的位置。B四、位移—時間圖像4、X—t圖象中A點和C點之間的線段表示什么含義？X/m40030020010005101520t/s位移---時間圖象(X—t圖象)ABC表示從5s末時刻到15s末時刻的時間間隔，Δt=tB?tA=15?5=10s。5、X—t圖象中B點和C點之間的線段表示什么含義？表示從100m位置到300m位置的位移，ΔX=XB?XA=300?100=200m。某兩點橫坐標的差值：這段過程的時間。某兩點縱坐標的差值：這段過程的位移。四、位移—時間圖像6、X—t圖象中A點和B點之間的線段表示什么含義？X/m40030020010005101520t/s位移---時間圖象(X—t圖象)ABC表示從5s末時刻到15s末時刻的時間間隔內，物體從100m的位置西東移動到了300m的位置。θ某兩點(t1,X1)和(t2,X2)連線：表示在該過程中，從t1時刻到t2時刻的時間間隔內，運動物體從X1位置運動到了X2位置，即發生了ΔX=X2?X1的位移。四、位移—時間圖像X/m40030020010005101520t/s位移---時間圖象(X—t圖象)ABCθ斜率（數學概念）：表示一條直線相對于橫坐標軸的傾斜程度，一條直線與某平面直角坐標系橫坐標軸正方向夾角的正切值，即該直線相對于該坐標系的斜率。位移—時間圖像對比分析X/m40030020010005101520t/s位移---時間圖象(X—t圖象)（1）運動物體是在圖像（斜線）上運動嗎？圖像只能描述一維直線運動。圖像本身并不是運動軌跡，物體是在縱坐標軸上運動。位移—時間圖像對比分析X/m40030020010005101520t/s位移---時間圖象(X—t圖象)（2）截距ABC縱截距：初位置橫截距：起始時刻位移—時間圖像對比分析（3）點X/m40030020010005101520t/sA圖線上一點：某一時刻及所在位置圖線上交點：兩質點相遇位移—時間圖像對比分析（4）斜率X/m40030020010005101520t/sABθ1θ2BA質點做勻速直線運動，運動方向沿縱軸正方向，速度大小為20m/s。質點做勻速直線運動，運動方向沿縱軸正方向，速度大小為40m/s。位移—時間圖像對比分析（4）斜率X/m40030020010005101520t/sABθ1θ2CDDC質點在X=300m處保持不動。質點做勻速直線運動，運動方向沿縱軸負方向，速度大小為20m/s。位移—時間圖像對比分析X/m40030020010005101520t/s位移---時間圖象(X—t圖象)（5）線（直線或曲線）直線質點做勻速直線運動，運動方向沿縱軸正方向。曲線質點做變速直線運動，在0-10s內運動方向沿縱軸正方向；在1