人教版高中物理必修第一冊第1章運動的描述2時間位移課件

第一章運動的描述2.時間位移自主預習·新知導學合作探究·釋疑解惑課堂小結隨

堂

練

習課標定位1.知道時刻與時間間隔的區(qū)別和聯(lián)系。2.理解位移概念,知道位移是矢量,能用有向線段表示位移的大小和方向。3.知道位置、位移、路程等概念的區(qū)別與聯(lián)系。4.理解位移—時間圖像。素養(yǎng)闡釋1.通過理解時間、時間間隔、位移和路程的概念,形成物體運動的物理觀念。2.通過區(qū)別日常生活中時間的含義,理解路程和位移的區(qū)別與聯(lián)系,掌握科學思維的方法。3.體會數(shù)學在圖像中的運用,培養(yǎng)科學態(tài)度與責任。

自主預習·新知導學一、時刻和時間間隔1.時刻:在表示時間的數(shù)軸上,時刻用點表示。2.時間間隔:指某兩個時刻之間的時間間隔,在表示時間的數(shù)軸上,用線段表示。3.如圖所示,在表示時間的數(shù)軸上標出“第3s初”“第3s末”“第3s內(nèi)”“前3s內(nèi)”,指出哪些表示時刻,哪些表示時間間隔。提示:二、位置和位移1.坐標系:為了定量地描述物體的位置,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠?.路程:物體運動軌跡的長度。3.位移:由初位置指向末位置的有向線段,描述物體位置的變化。4.矢量和標量:既有大小又有方向的物理量叫作矢量;只有大小沒有方向的物理量叫作標量。5.我們初中學習過許多物理量,比如體積、密度、質(zhì)量、溫度、力等,這些物理量中,哪些是矢量?哪些是標量?提示:體積、密度、質(zhì)量和溫度這幾個物理量只有大小,沒有方向,所以都是標量;而力有大小也有方向,是矢量。三、直線運動的位移1.研究直線運動時,在物體運動的直線上建立x軸,物體的初、末位置可用位置坐標x1、x2表示,那么物體的位移等于兩個位置的坐標變化,即Δx=x2-x1。2.若Δx為正,則位移的方向指向x軸的正方向;若Δx為負,則位移的方向指向x軸的負方向。四、位移—時間圖像1.物體在每一時刻的位置或每一時間間隔的位移可以用圖像直觀地表示。2.從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時間內(nèi)的位移。五、位移和時間的測量1.位移和時間的測量方法先記錄某一時刻物體的位置,再推斷出它在一段時間內(nèi)的位移。(1)用照相的方法記錄物體的位置。(2)用鐘表記錄物體運動的時刻。(3)用頻閃照相的方法同時記錄物體運動的時刻和位置。(4)用打點計時器來記錄時間和位移。2.電磁打點計時器(1)結構:(2)工作電壓:電磁打點計時器的工作電壓約為8V,使用的是低壓交變電源。當電源頻率是50Hz時,每隔0.02s打一次點?！舅伎加懻摗?/p>

1.判斷下列說法的正誤。(1)火車站公布的旅客列車運行表中的出發(fā)時間和到達時間都是指時間間隔。(

)(2)路程是標量,是物體運動軌跡的長度。(

)(3)3m的位移比-5m的位移大。(

)(4)在直線運動中位移的大小一定等于路程。(

)提示:(1)×

(2)√

(3)×

(4)×2.根據(jù)國際足聯(lián)的相關統(tǒng)計,一名職業(yè)足球運動員全場的累計跑動距離平均為10000m,少的在6000m左右,而多的達12000m。以上數(shù)據(jù)是路程還是位移?提示:三個數(shù)據(jù)都是運動員運動軌跡的總長度,都是路程。3.一個物體沿直線從A經(jīng)B運動到C,其位置坐標如圖所示,則從A到B的位移Δx1=

,從A到C的位移Δx2=

,Δx1

(填“>”或“<”)Δx2。

提示:-3

m

-8

m

<

合作探究·釋疑解惑知識點一時刻和時間間隔問題引領李爺爺起床后外出晨練,在公園遇到張爺爺?！澳@么早!練多長時間了?”“十五分鐘左右吧?，F(xiàn)在是什么時間?”“大約六點?！睂υ捴袃蓚€“時間”,哪個是“時間間隔”,哪個是“時刻”?提示:“練多長時間”,是指時間間隔;“現(xiàn)在是什么時間”指的是一個瞬間,所以是指時刻。歸納提升1.時間間隔與時刻的區(qū)別與聯(lián)系項目時間間隔時刻區(qū)別物理意義兩時刻之間的間隔某一瞬時時間軸上的表示方法時間軸上的一段線段表示一段時間時間軸上的一個點表示一個時刻表示方法“3s內(nèi)”“前3s內(nèi)”“后3s內(nèi)”“第1s內(nèi)”“第1s到第3s”等均指時間間隔“3s末”“第3s末”“第4s初”“八點半”等均指時刻聯(lián)系兩個時刻之間的間隔即為時間間隔,即Δt=t2-t12.時刻與時間間隔在時間軸上的標示各種時間間隔與時刻如圖所示:典型例題【例題1】

關于時刻和時間,下列說法正確的是(

)A.作息時間表上的數(shù)字均表示時間B.1min內(nèi)只有60個時刻C.手表上指針指示的是時間D.“寧停三分,不搶一秒”指的是時間答案:D解析:作息時間表上的數(shù)字表示的是時刻,A錯誤。1

min內(nèi)有無數(shù)多個時刻,B錯誤。手表上指針指示的是時刻,C錯誤?！皩幫Ｈ?不搶一秒”指的是時間,D正確。在日常生活中所說的“時間”,其含義不盡相同,有時是指時刻,有時是指時間間隔,要根據(jù)上下文認清它的含義。在物理學中,“時間”的含義就是時間間隔?！咀兪接柧?】

下列說法中的時間指時間間隔的是(

)A.學校星期一上午7:30舉行升旗儀式B.G105次高鐵13:08準點到達上海虹橋C.神舟十五號載人飛船于2022年11月29日23時08分發(fā)射D.每節(jié)課45分鐘答案:D解析:“學校星期一上午7:30舉行升旗儀式”中的7:30指的是一個時間點,因此為時刻,故A錯誤;“G105次高鐵13:08準點到達上海虹橋”,13:08指的是一個時間點,因此為時刻,故B錯誤;“2022年11月29日23時08分”指的是某一時刻,故C錯誤;“每節(jié)課45分鐘”,45分鐘指的一段時間,因此為時間間隔,故D正確。知識點二位移和路程問題引領三位旅行者從北京到上海,甲乘高鐵直達,乙乘飛機直達,丙先乘汽車到天津,再換乘輪船到上海,三者的路程是否相同?位移是否相同?提示:三者的路程不同,但結果是一樣的,即都是從北京到上海,初位置、末位置一樣,即位移相同。歸納提升1.對位移的理解位移是描述質(zhì)點位置變化的物理量,是從初始位置指向末位置的有向線段,既有大小,又有方向,有向線段的長度表示位移的大小,有向線段方向表示位移的方向,它是一個與運動路徑無關,僅由初末位置決定的物理量。2.路程和位移的區(qū)別與聯(lián)系

項目路程位移意義表示物體運動軌跡的長度表示物體位置的變化大小等于軌跡的長度等于從初位置到末位置的有向線段的長度方向無方向從初位置指向末位置聯(lián)系(1)二者單位相同,都是長度單位(2)同一運動過程的路程不小于位移的大小,在單向直線運動中,位移的大小等于路程位移由始、末位置決定,路程由實際的運動路徑?jīng)Q定。典型例題【例題2】

下列關于位移和路程的說法正確的是(

)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,路程描述曲線運動答案:C解析:選項A中表述的因果關系錯誤,選項A錯誤;位移的方向從初位置指向末位置,位移的大小并不一定等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,選項B錯誤;位移和路程是兩個不同的物理量,位移描述物體位置的變化,路程描述物體運動路徑的長短,選項C正確;無論是位移還是路程,都既可以描述直線運動,也可以描述曲線運動,選項D錯誤。1.位移的決定因素是初位置和末位置,與路徑無關,而路程是物體運動軌跡的長度,與路徑有關。2.位移和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,只有大小沒有方向。3.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?！咀兪接柧?】

如圖所示,某同學沿圖示路徑從開陽橋出發(fā),經(jīng)西單到達王府井。從開陽橋到西單的距離為4km,從西單到王府井的距離為3km,兩段路線相互垂直。整個過程中,該同學的位移大小和路程分別為(

)A.7km

7km B.5km

5kmC.7km

5km D.5km

7km答案:D解析:全過程的位移是由開陽橋指向王府井的有向線段,由直角三角形的特點不難得出,位移方向為北偏東37°,大小為5

km,而路程等于兩個階段的路程之和,為7

km,D正確。知識點三位移—時間圖像問題引領假設在百米賽跑中,甲、乙、丙、丁四個運動員從開始就做勻速直線運動,甲按時起跑,乙在0.5s后才開始起跑,丙搶跑的距離為1m,丁則從終點處往回跑。試說明圖中的A、B、C、D四條圖線分別表示的是哪個運動員的運動圖像。提示:圖中表示按時起跑的是B圖線,則B圖線表示運動員甲的運動圖像。表示晚跑0.5

s的是D圖線,則D圖線表示運動員乙的運動圖像。表示搶跑1

m的是C圖線,則C圖線表示運動員丙的運動圖像。表示由終點處往回跑的是A圖線,則A圖線表示運動員丁的運動圖像。歸納提升1.x-t圖像的建立在平面直角坐標系中,用橫軸表示時間t,用縱軸表示位移x,根據(jù)給出的(或測定的)數(shù)據(jù),作出幾個點的坐標,用直線將這幾個點連接起來,則這條直線就表示了物體的運動特點。這種圖像就叫作位移—時間圖像,簡稱位移圖像。如圖所示,汽車自初位置開始,每小時內(nèi)的位移都是5.0×104m。2.根據(jù)x-t圖像分析物體的運動(1)由x-t圖像可以確定物體各個時刻所對應的位置或物體發(fā)生一段位移所需要的時間。(2)若物體做勻速直線運動,則x-t圖像是一條傾斜的直線,直線的斜率表示物體運動的快慢,斜率的絕對值大表示運動得快,斜率的正、負表示物體的運動方向,如圖中的a、b所示。(3)若x-t圖像為平行于時間軸的直線,表示物體處于靜止狀態(tài)。如圖中的c所示。(4)縱軸截距表示運動物體的初始位置,如圖所示,a、b對應的物體分別是從原點和x2處開始運動。(5)圖線的交點表示相遇,如圖中的交點表示三個物體在t1時刻于x1處相遇。x-t圖像表示的是位移x隨時間t變化的情況,不是物體運動的軌跡。典型例題【例題3】

(多選)甲、乙兩物體在同一直線上運動的x-t圖像如圖所示,以甲的出發(fā)點為原點,出發(fā)時刻為計時起點,從圖像中可以看出(

)A.甲、乙同時出發(fā)B.乙比甲先出發(fā)C.甲開始運動時,乙在甲前面x0處D.甲在中途停了一會兒,但最后還是追上了乙答案:ACD解析:勻速直線運動的x-t圖像是一條傾斜的直線,直線與縱軸的交點表示出發(fā)時物體離原點的距離,當直線與t軸平行時,表示物體位置不變,處于靜止狀態(tài),兩直線的交點表示兩物體處在同一位置,離原點的距離相等,故A、C、D正確。誤區(qū)警示在分析處理直線運動的位移圖像問題時,應注意以下幾點:(1)圖像是直線還是曲線。如果圖像是直線,則表示物體做勻速直線運動(傾斜直線)或處于靜止狀態(tài)(水平直線),否則一定做變速運動。(2)物體開始運動的初始位置。物體開始運動的初始位置用t=0時的位移即縱軸的截距表示。(3)物體的運動方向。隨著時間的增長,如果物體的位移越來越大,則物體向前運動,運動方向為正方向,否則物體向后運動,運動方向為負方向?！咀兪接柧?】

右圖為某一質(zhì)點在一段時間內(nèi)的位移—時間圖像。下列說法正確的是(

)A.該質(zhì)點在前6s內(nèi)做曲線運動B.該質(zhì)點在前5s內(nèi)做直線運動,且運動得越來越慢C.該質(zhì)點在前5s內(nèi)的位移大小為50mD.該質(zhì)點在6s后做勻速直線運動答案:B解析:位移—時間圖像只能描述直線運動,A錯誤;位移—時間圖像的斜率表示運動的快慢和方向,前5

s內(nèi)質(zhì)點向正方向做直線運動,切線斜率減小,運動得越來越慢,B正確;該質(zhì)點在前5

s內(nèi)位移大小Δx=10

m,C錯誤;該質(zhì)點在6

s后位置不變,處于靜止狀態(tài),D錯誤。課堂小結隨

堂

練

習1.(時刻和時間間隔)下列說法正確的是(

)A.列車員說:“火車8點42分到站,停車8分鐘。”8點42分和8分鐘均指時刻B.列車員說:“火車8點42分到站,停車8分鐘?！?點42分和8分鐘均指時間間隔C.出租車的收費標準“2.00元/千米”,其中的“千米”指的是路程D.出租車的收費標準“2.00元/千米”,其中的“千米”指的是位移答案:C解析:8點42分指的是時刻,8分鐘指的是一段時間間隔,A、B錯;“2.00

元/千米”是指每經(jīng)過1千米的路程收費2.00元,C對,D錯。2.(位移和路程)如圖所示,在幼兒園的游樂場中,一小男孩從右側梯子爬上滑梯,用時10s,然后在上面平臺站了5s,接著從左側的滑梯上由靜止開始滑到水平地面,用時3s。下面關于他在滑梯上運動情況的說法正確的是(

)A.他爬上去和滑下來的