【優(yōu)品】高中物理人教版必修1 第1章第2節(jié)時間和位移 課件2

1、第一章 運動的描述人教版 必修一第2節(jié) 時間和位移學習目標1.知道時間間隔與時刻的區(qū)別和聯(lián)系。2.理解位移的概念及矢量性,了解路程與位移的區(qū)別。3.知道標量和矢量的概念,能區(qū)分標量與矢量。4.知道位置、位移、路程等概念的區(qū)別與聯(lián)系。一、時刻和時間間隔時刻時間間隔區(qū)別表示某一_表示某一_在時間軸上用_表示在時間軸上用_表示聯(lián)系兩個時刻的間隔即為_瞬間過程點線段時間間隔【自我思悟】電臺報時一般這樣說：“現(xiàn)在是北京時間八點整?！甭犜u書連播節(jié)目時,最后播音員往往說：“明天同一時間請繼續(xù)收聽?！边@里面“時間”的意思有何不同?提示：報時中的“時間”指的是某一瞬時,而聽評書卻需要“一段時間”,不能是一個瞬時

2、,所以同樣是時間,卻有不同的含義。二、路程和位移1.路程：物體_的長度。2.位移：(1)物理意義：表示物體(質點)_變化的物理量。(2)定義：從_到_的一條有向線段。(3)大小：初、末位置間有向線段的_。(4)方向：由_指向_。運動軌跡位置初位置末位置長度初位置末位置【自我思悟】1.物體通過的路程為零,表示物體一定靜止嗎?提示：是。路程為零表示物體軌跡長度為零,物體沒有運動。2.物體發(fā)生的位移為零,表示物體一定靜止嗎?提示：不一定,位移為零表示物體初、末位置相同,物體可能運動了一周又回到了出發(fā)點。三、矢量和標量1.矢量：既有_又有_的物理量,如位移、力等。2.標量：只有_、沒有_的物理量,如質

3、量、時間、路程等。3.運算法則：兩個標量的加減遵從_,而矢量則不同,后面將學習到。大小方向大小方向算術加減法【自我思悟】1.物體運動前半階段的位移是2m,后半階段的位移是3 m,總位移一定是5 m嗎?提示：不一定。位移是矢量,其運算不滿足算術運算法則,總位移不一定是5m。2.物體運動前半階段的路程是2m,后半階段的路程是3 m,總路程一定是5 m嗎?提示：是。路程是標量,其運算滿足算術運算法則,總路程一定是5m。四、直線運動的位置和位移研究直線運動時,在物體運動的直線上建立x軸,如圖所示。1.物體的初、末位置：可用位置坐標x1、x2表示。2.物體的位移：x=_。x2-x1【自我思悟】在直線坐標

4、系中物體的位移x正負號的含義是什么?提示：x正負號表示位移的方向,正號表示位移的方向與正方向相同,負號表示位移的方向與正方向相反。【盲區(qū)掃描】1.時刻是短暫到幾乎接近于零的時間,時間間隔是兩個時刻之間的一段時間。2.同一質點的運動,路程不一定等于位移的大小,即使路程等于位移的大小,也不能敘述為“路程等于位移”,因為路程是標量,位移是矢量。3.時刻與物體的位置對應,反映的是運動狀態(tài);時間間隔與物體的位移對應,描述的是運動過程。4.矢量是既有大小又有方向的物理量,但有方向的物理量不一定是矢量。一、時刻與時間間隔 對比分析1.區(qū)別與聯(lián)系：項目比較時刻時間間隔物理意義事物運動、發(fā)展、變化過程所經(jīng)歷的各

5、個狀態(tài)先后順序的標志事物運動、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的過程長短的量度對應運動描述量位置路程、位移項目比較時刻時間間隔用時間軸表示用時間軸上的點表示用時間軸上的線段表示描述關鍵詞“第1s末”“第3s初” “第3s末”等“第1s”“前2s”“前3s內”等聯(lián)系兩個時刻的間隔即為一段時間間隔,時間間隔是一系列連續(xù)時刻的積累過程。時間間隔能展示運動的一個過程,好比一段錄像;時刻可以顯示運動的一瞬間,好比一張照片2.在時間軸上的標示：各時間間隔與時刻如圖所示：【微思考】(1)日常生活中的“時間”指的是時刻還是時間間隔,比如“什么時間出發(fā)”“出發(fā)多長時間了”?提示：有時指“時刻”,有時指“時間間隔”,應根據(jù)具體情

6、況確定。“什么時間出發(fā)”指的是時刻,“出發(fā)多長時間了”指的是時間間隔。(2)常見的計時工具有哪些?提示：生活中一般用各種鐘表來計時,在運動場上常用停表計時,在實驗室里通常用停表或打點計時器進行計時。【題組通關】【示范題】(多選)以下畫線的數(shù)字指時刻的是()A.某中學的作息時間表上寫著,第四節(jié)：10：1510：55B.劉翔跨欄記錄為12.91 sC.中央電視臺星光大道欄目每晚7：30準時與您見面D.午休從12：10開始【解題探究】(1)畫線的數(shù)字哪些對應的是某個事件所經(jīng)歷的某個過程?提示：B項“12.91 s”是劉翔跨欄的時間間隔。(2)畫線的數(shù)字哪些對應的是某個事件開始、結束或進行到某一狀態(tài)時

7、所對應的瞬間?提示：A項數(shù)字指的是課開始和結束的瞬間,C項數(shù)字指的是節(jié)目開始的瞬間,D項數(shù)字指的是午休開始的瞬間?！疽?guī)范解答】選A、C、D。10：15和10：55是第四節(jié)課開始和結束所對應的時間點,是時刻。12.91 s是劉翔完成比賽所用的時間,是時間段。7：30是欄目開始所對應的時間點,是時刻。12：10是午休開始所對應的時間點,是時刻。綜上所述,正確選項是A、C、D?！就P1+1】 1.(多選)(2014德州高一檢測)關于時間間隔和時刻,下列說法正確的是()A.時間間隔是較長的一段時間,時刻是較短的一段時間B.“第2 s內”和“前2 s內”指的是不相等的兩段時間間隔C.“北京時間12點整”

8、指的是時刻D.“1 min”只能分成60個時刻【解析】選B、C。時刻不是較短的一段時間,而是一瞬間,是一個時間點,A錯誤?！暗? s內”指從1 s末到2 s末的一段時間,“前2 s內”指從開始到2 s末的一段時間,兩者是不同的,B正確?！?2點整”是一個時間點,是時刻,C正確?！? min”能分成無數(shù)個時刻,D錯誤。2.(2014濰坊高一檢測)以下說法正確的是()A.列車員說：“火車8點42分到站,停車8分。”8點42分和8分均指時刻B.列車員說：“火車8點42分到站,停車8分。”8點42分和8分均指時間C.出租車的收費標準有“2.00元/公里”,其中的“公里”指的是路程D.出租車的收費標準有

9、“2.00元/公里”,其中的“公里”指的是位移【解析】選C。8點42分指的是時刻,8分指的是一段時間,A、B錯;“2.00元/公里”是指每經(jīng)過1公里的路程收費2.00元,C對,D錯。【變式訓練】1.(多選)高一(5)班上午第一節(jié)課上化學,第二節(jié)課上英語,若每節(jié)課為40 min,課間為10 min,下列說法正確的是()A.英語課和化學課起、止時刻相同B.英語課和化學課的時間相同C.化學課的末時刻即是英語課初時刻D.化學課的末時刻與英語課的初時刻的間隔是時間【解析】選B、D。英語課和化學課起、止時刻不同,相差50 min,A錯。英語課和化學課都是用時40 min,時間相同,B對。化學課的末時刻比英

10、語課的初時刻早10 min,C錯?；瘜W課的末時刻與英語課的初時刻的間隔是10 min,是時間,D對。2.如圖所示的時間軸,下列關于時刻和時間的說法中正確的是()A.t2表示時刻,稱為第2 s末或第3 s初,也可以稱為2 s內B.t2t3表示時間間隔,稱為第3 s內C.t0t2表示時間間隔,稱為最初2 s內或第2 s內D.tn-1tn表示時間間隔,稱為第(n-1)s內【解析】選B。時刻和時間分別對應于時間軸上的一個點和一段線段。tn是時刻,可表述為第ns末或第(n+1)s初;ns內不等于第ns內,ns內是指從0至ns末共ns的時間;第ns內是指從(n-1)s末至ns末共1 s的時間,故A、C、D

11、錯,B正確?！舅仞B(yǎng)升華】時刻與時間間隔的兩種分辨方法(1)根據(jù)上下文判斷：分析所給的說法,根據(jù)題意去體會和判斷。時刻對應的是某一事件或運動的狀態(tài),時間間隔對應的是事件或運動的過程。(2)利用時間軸判斷：畫出時間軸,把所給的時刻和時間間隔表示出來,對應一個點的是時刻,對應一段線段的是時間間隔。 二、位移和路程 對比分析項目比較位移路程區(qū)別物理意義描述質點的位置變化,是從初位置指向末位置的有向線段描述質點實際運動軌跡的長度矢標性矢量,既有大小,又有方向標量,有大小,無方向相關因素由質點的初、末位置決定,與質點運動路徑無關既與質點的初、末位置有關,也與質點運動路徑有關項目比較位移路程聯(lián)系(1)都是描

12、述質點運動的空間特征的物理量(2)都是過程量(3)位移的大小不大于相應的路程,只有質點做單向直線運動時,位移的大小才等于路程【微思考】(1)正位移一定大于負位移嗎?提示：不一定,位移的正負表示位移的方向,不表示大小,比較位移的大小時只看絕對值的大小。(2)位移越大,路程一定越大嗎?提示：不一定,路程是運動軌跡的長度,與位移無關?！绢}組通關】【示范題】如圖所示,某人沿半徑R=50m的圓形跑道跑步,從A點出發(fā)逆時針跑過 圓周到達B點,試求由A到B的過程中,此人跑步的路程和位移?！窘忸}探究】(1)路程的含義是什么?本題中路程指什么?提示：路程是運動軌跡的長度,本題中路程是圓弧 的總長度。(2)位移的

13、大小和方向是怎樣定義的?提示：位移的大小等于初、末位置間的直線距離,方向由起點指向終點?！疽?guī)范解答】此人運動的路程等于ACB所對應的弧長,即路程L= 2R= 23.1450m=235.5 m。此人從A點運動到B點的位移大小等于由A指向B的有向線段的長度,即x= R=1.41450m=70.7 m,位移的方向由AB,與半徑AO的夾角為45。答案：235.5m70.7 m,方向由A指向B【通關1+1】1.(拓展延伸)在【示范題】中,求此人第一次沿圓周回到A時的位移和路程?！窘馕觥坑捎诖巳说谝淮位氐匠霭l(fā)點A,初、末位置相同,故其位移為零。路程為圓形跑道的周長,即l=2R=23.1450m =314m

14、。答案：零314m2.(2014合肥高一檢測)建筑工地上的起重機把一筐磚先豎直向上提升40m,然后水平移動30m,此過程中關于磚及其路程和位移大小表述正確的是()A.磚可視為質點,路程和位移都是70mB.磚不可視為質點,路程和位移都是50mC.磚可視為質點,路程為70m,位移為50mD.磚不可視為質點,路程為50m,位移為70m【解析】選C。當物體的形狀、大小對所研究的問題沒有影響或者影響不大時,物體可以看作質點。路程等于物體運動軌跡的長度,則路程s=40m+30m=70m,位移大小等于首末位置的距離,x= =50(m)?！咀兪接柧殹?.(多選)關于位移和路程,下列說法正確的是()A.沿直線運

15、動的物體,位移和路程是相等的B.質點沿不同的路徑由A到B,路程可能不同而位移一定相同C.質點通過一段路程,其位移可能為零D.質點運動位移的大小可能大于路程【解析】選B、C。由于位移是矢量,而路程是標量,如果質點沿直線運動且沒有往復時,位移與路程只是大小相等,若有往復,其大小也不相等,故A錯;由于位移只與初、末位置有關,與路徑無關,故B正確;若質點沿曲線運動一段路程之后又回到出發(fā)點時,位移為零,在任何情況下質點的位移都不可能大于路程,故C正確,D錯。2.2012年7月29日,倫敦奧運會400m自由泳決賽,我國游泳選手孫楊以3分40秒14的成績打破奧運會記錄并摘得金牌,改寫了我國男子泳壇奧運無金的

16、歷史。標準泳池長50m,則孫楊在400m自由泳中所通過的路程和位移是(將孫楊看成質點)()A.0m,400m B.400m,0m C.400m,50m D.400m,400m【解析】選B。孫楊在400m決賽中游過的路程是400m,比賽結束時他又回到出發(fā)位置,位移為0,故B正確?！舅仞B(yǎng)升華】位移和路程的“可能”與“不可能”(1)位移與路程永遠不可能相同。因為位移是矢量,既有大小又有方向;而路程是標量,它只有大小沒有方向。(2)位移的大小與路程有可能相等。例如,物體做單向直線運動時,位移的大小等于路程。 三、矢量與標量 深化理解1.矢量的表示方法：(1)矢量的圖示：用帶箭頭的線段表示,線段的長度表

17、示矢量的大小,箭頭的方向表示矢量的方向。(2)矢量的正負：沿同一直線上的矢量,可先沿矢量所在的直線建立直線坐標系,然后用正負數(shù)來表示矢量,正負號表示矢量的方向(正號表示與坐標系規(guī)定的正方向相同,負號則相反),絕對值表示矢量的大小。2.大小的比較：標量大小的比較一般只看其自身數(shù)值大小,而矢量大小的比較要看其數(shù)值的絕對值大小,絕對值大,則該矢量大。3.運算規(guī)律：標量的運算法則為算術運算法則,即初中所學的加、減、乘、除、乘方、開方等運算方法;矢量的運算法則為以后學到的平行四邊形定則?！疚⑺伎肌?1)矢量的正負號的含義是什么?提示：矢量的正號表示該矢量的方向與正方向相同,矢量的負號表示該矢量的方向與正

18、方向相反。(2)求解矢量時,除大小外是否需要指出或求出矢量的方向?提示：需要,矢量是既有大小又有方向的物理量,求解矢量時需要同時求出其大小和方向。【題組通關】【示范題】(多選)下列關于矢量(位移)和標量(溫度)的說法中,正確的是()A.兩運動物體的位移大小均為30m,這兩個位移不一定相同B.做直線運動的兩物體的位移x甲=3m,x乙=-5m,則x甲x乙C.溫度計讀數(shù)有正有負,其正負號表示溫度方向D.溫度計讀數(shù)的正負號表示溫度的高低,不表示方向【解題探究】(1)什么情況下兩物體的位移才相同?提示：位移是矢量,兩物體的位移只有在大小相等、方向相同的情況下才相同。(2)比較兩個物理量大小的方法。矢量：

19、_;標量：_。比較數(shù)值的絕對值一般直接比較數(shù)值【規(guī)范解答】選A、D。兩物體的位移大小雖然均為30m,但由于不知其方向關系,兩個位移不一定相同,A對。比較物體位移大小應比較其絕對值,B錯。溫度無方向,其正負表示溫度的高低,不能說表示方向,C錯,D對?！就P1+1】1.(多選)關于矢量和標量,下列說法正確的是()A.標量只有正值,矢量可以取負值B.標量和矢量無根本區(qū)別C.標量和矢量,一個有大小無方向,一個有大小也有方向D.標量和矢量的運算方法不同【解析】選C、D。標量和矢量都有正負值,A錯。標量只有大小,沒有方向,矢量既有大小,又有方向,B錯,C對。標量與矢量相比最大的不同是它們的運算法則不同,標

20、量采用之前所學的算術運算法,矢量的運算方法以后學習,D對。2.(多選)(2013揭陽高一檢測)關于矢量和標量,下列說法正確的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.標量是既有大小又有方向的物理量C.位移-10m比5m小D.-10比5的溫度低【解析】選A、D。矢量是既有大小又有方向的物理量,A對、B錯;位移是矢量,比較大小看絕對值,所以-10m的位移比5m的位移大,C錯;溫度是標量,-10比5的溫度低,D正確。3.(多選)下列關于矢量和標量的說法中正確的是()A.矢量和標量沒有嚴格的區(qū)別,同一個物理量可以是矢量,也可以是標量B.矢量都是有方向的C.時間、時刻、路程都是標量D.初中學過的電流是

21、有方向的量,所以電流是矢量【解析】選B、C。矢量是有方向的物理量,矢量不可能變?yōu)闃肆?A錯誤,B正確;時間、時刻、路程、電流都是標量,C正確,D錯誤?！咀兪接柧殹肯铝形锢砹繉儆谑噶康挠?)A.密度 B.長度C.壓強 D.位移【解析】選D。密度、長度、壓強都是標量,位移既有大小也有方向,是矢量。【素養(yǎng)升華】關于標量與矢量應注意的兩點(1)符號的意義：矢量肯定既有大小又有方向,矢量的方向一般用正負號來表示。但既有大小又有方向的物理量不一定是矢量,如電流,有大小和方向,但它是標量;大多數(shù)標量都有正負號,它們的正負值表示不同的含義。(2)運算的法則：標量與矢量最主要的區(qū)別是它們的運算法則不同。 【資源

22、平臺】備選角度：路程和位移的計算【示范題】一支隊伍長為150m,沿平直公路勻速前進。模擬演習中,通訊員從隊尾跑步前進300m趕到隊首,傳達命令后立即返回隊尾。當通訊員返回隊尾時,隊伍已前進了200m,則在此全過程中通訊員的位移和路程分別是多少?【標準解答】通訊員前進300m趕到隊首,然后返回隊尾,這段時間內隊伍前進了200m,即通訊員返回時前進距離是100m。通訊員經(jīng)歷了先前進,再返回的兩個過程。位移為從初位置指向末位置的有向線段,而路程是運動軌跡的總長度。故通訊員的位移為200m,方向向前,而通過的路程是300m+100m=400m。答案：200m,向前400m復雜運動過程的位移與路程的求解【案例剖析】(14分)一個人晨練,按如圖所示走半徑為R的中國古代的八卦圖運動,中央的S部分是兩個直徑為R的半圓。BD、CA分別為西東、南北指向。他從A點出發(fā)沿曲線ABCOADC行進。求：(1)他從