高中物理1-2時(shí)間和位移課件新人教版必修1

高中物理1-2時(shí)間和位移課件新人教版必修1目錄contents時(shí)間和位移基本概念直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓運(yùn)動(dòng)定律在時(shí)間和位移中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：測(cè)量物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)加速度大小及方向拓展：相對(duì)論時(shí)空觀簡(jiǎn)介時(shí)間和位移基本概念01指的是某一瞬時(shí)，是運(yùn)動(dòng)變化中的某一瞬時(shí)，通常與物體的位置相對(duì)應(yīng)，它是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)存在的直接原因。時(shí)刻指兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔，又稱時(shí)間長(zhǎng)度。時(shí)間間隔可以展示物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間段，對(duì)應(yīng)著物體的位移、路程等過(guò)程量。時(shí)間間隔時(shí)刻與時(shí)間間隔路程質(zhì)點(diǎn)從空間的一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置，運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度叫做質(zhì)點(diǎn)在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程所通過(guò)的路程。路程是標(biāo)量，即沒有方向的量。位移表示物體(質(zhì)點(diǎn))的位置變化。定義為：由初位置到末位置的有向線段。其大小與路徑無(wú)關(guān)，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)。它是一個(gè)有大小和方向的物理量，即矢量。路程與位移物理學(xué)中用位移和發(fā)生這個(gè)位移所用的時(shí)間的比值表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向。速度在數(shù)值上等于物體運(yùn)動(dòng)的位移跟發(fā)生這段位移所用的時(shí)間的比值。速度的計(jì)算公式為v=Δs/Δt。國(guó)際單位制中速度的單位是米每秒。速度速率是物體運(yùn)動(dòng)的快慢，即速率是速度的大小或等價(jià)于路程的變化率。它是運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)的路程△S和通過(guò)這一路程所用時(shí)間△t的比值。即(S1-S0)/(t1-t0)，v=s/t。速率速度與速率直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律02物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程都相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)。定義特點(diǎn)公式速度大小和方向都不變，加速度為零。$s=vt$，其中$s$為位移，$v$為速度，$t$為時(shí)間。030201勻速直線運(yùn)動(dòng)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化都相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。定義加速度大小和方向都不變，且與速度方向在同一直線上。特點(diǎn)$s=v_0t+frac{1}{2}at^2$，其中$s$為位移，$v_0$為初速度，$a$為加速度，$t$為時(shí)間。公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。定義初速度為零，加速度為重力加速度$g$，方向豎直向下。特點(diǎn)$h=frac{1}{2}gt^2$，其中$h$為下落高度，$g$為重力加速度，$t$為時(shí)間。公式自由落體運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律03平拋運(yùn)動(dòng)定義物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律平拋運(yùn)動(dòng)可看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)以及豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)的物體，由于所受的合外力為恒力，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為一拋物線。平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)軌跡是拋物線，速度方向時(shí)刻改變，加速度方向始終豎直向下，且大小不變。平拋運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)定義01質(zhì)點(diǎn)在以某點(diǎn)為圓心半徑為$r$的圓周上運(yùn)動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫“圓周運(yùn)動(dòng)”。它是一種最常見的曲線運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)02圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終指向圓心，且大小不變。因此，圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速曲線運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)03質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度都相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終指向圓心，且大小不變。圓周運(yùn)動(dòng)速度方向做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)的速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向。做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)的加速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)所受合外力的方向。在曲線運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)加速度方向與速度方向之間的夾角小于90°時(shí)，物體做加速曲線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度方向與速度方向之間的夾角大于90°時(shí)，物體做減速曲線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度方向與速度方向之間的夾角等于90°時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。加速度方向速度與加速度關(guān)系曲線運(yùn)動(dòng)中速度與加速度關(guān)系牛頓運(yùn)動(dòng)定律在時(shí)間和位移中應(yīng)用04牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。慣性現(xiàn)象解釋物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。慣性是物體的一種固有屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大。牛頓第一定律與慣性現(xiàn)象解釋物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。牛頓第二定律在直線運(yùn)動(dòng)中，物體受到的合外力與物體的加速度方向相同，且合外力的大小等于物體的質(zhì)量與加速度的乘積。因此，可以通過(guò)測(cè)量物體的質(zhì)量和加速度來(lái)求解物體受到的合外力。直線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用牛頓第二定律在直線運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用VS兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，在同一條直線上，大小相等，方向相反。相互作用中的體現(xiàn)在物體間的相互作用中，作用力和反作用力總是成對(duì)出現(xiàn)，且滿足牛頓第三定律。例如，在碰撞、摩擦等現(xiàn)象中，物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上。牛頓第三定律牛頓第三定律在相互作用中體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)：測(cè)量物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)加速度大小及方向05010405060302實(shí)驗(yàn)原理：利用斜面、滑塊、光電門等實(shí)驗(yàn)器材，通過(guò)測(cè)量滑塊在斜面上滑動(dòng)的時(shí)間和位移，計(jì)算滑塊的加速度大小和方向。實(shí)驗(yàn)步驟安裝實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)整斜面的傾斜角度和光電門的位置。將滑塊放置在斜面上，記錄滑塊從靜止開始下滑到通過(guò)光電門的時(shí)間。測(cè)量滑塊通過(guò)光電門的位移，并記錄數(shù)據(jù)。改變斜面的傾斜角度，重復(fù)以上步驟進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理及步驟介紹根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算滑塊的加速度大小和方向?？梢圆捎弥鸩罘?、圖像法等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理由于實(shí)驗(yàn)器材的精度限制、環(huán)境因素等引起的誤差，如光電門的響應(yīng)時(shí)間、斜面的摩擦等。系統(tǒng)誤差由于實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的不穩(wěn)定因素引起的誤差，如滑塊釋放的初始速度、測(cè)量時(shí)間的準(zhǔn)確性等。隨機(jī)誤差采用高精度實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)取平均值、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法等。減小誤差的方法數(shù)據(jù)處理與誤差分析通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到了滑塊在斜面上滑動(dòng)時(shí)的加速度大小和方向。分析了實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源，并提出了減小誤差的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，滑塊在斜面上滑動(dòng)時(shí)的加速度與斜面的傾斜角度、滑塊的質(zhì)量等因素有關(guān)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以加深對(duì)牛頓第二定律的理解和應(yīng)用，為后續(xù)的物理學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。01020304實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)拓展：相對(duì)論時(shí)空觀簡(jiǎn)介06物理定律在所有慣性參照系中都具有相同的形式，即無(wú)論觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，物理定律都是不變的。在任何慣性參照系中，光在真空中的傳播速度都是恒定的，與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。狹義相對(duì)論基本原理光速不變?cè)硐鄬?duì)性原理等效原理在局部區(qū)域內(nèi)，無(wú)法區(qū)分均勻引力場(chǎng)和加速參照系中的物理效應(yīng)。廣義協(xié)變?cè)砦锢矶稍谌我鈪⒄障抵卸紤?yīng)該具有協(xié)變形式，即物理定律的數(shù)學(xué)形式不依賴于特定的坐標(biāo)系統(tǒng)。廣義相對(duì)論基本原理宇宙膨脹暗物質(zhì)和暗能量時(shí)間箭頭多重宇宙理論現(xiàn)代宇宙學(xué)對(duì)時(shí)間和空間認(rèn)識(shí)0102