1.2 时间和位移 课件—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册46张PPT

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1.2 时间和位移 课件—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册46张PPT

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(共46张PPT)
2.时间
位移
观看:嫦娥二号发射场景,注意听发令员的报告是时刻、还是时间?
理解位移。
1.知道时间、时刻的区别和联系。(物理观念)
2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移的大小和方向。(物理观念)
3.了解标量和矢量,知道位移是矢量,时间和路程是标量。(物理观念)
4.能用一维直线坐标系表示物体的位置和位移。(科学思维)
5.能够使用打点计时器。(科学探究)
体会课堂探究的乐趣,
汲取新知识的营养,
让我们一起
吧!




在学校的作息时间表上,你能找出哪些是时刻、哪些是时间吗?
起床
6:00
早读
6:50--7:20(30分钟)
第一节课
7:35--8:15(40分钟)
课间
8:15--8:25(10分钟)
第二节课
8:25--9:05(40分钟)
一、时刻和时间间隔
1.时刻:指某一瞬间。
2.时间间隔:两个时刻之间的间隔。
怎样直观地了解这两个概念?
t/h
6
7
8
9
10
早读
下课
上课
下课

30min
40min
时刻
时间间隔
3.用时间轴表示时刻和时间间隔
说说在时间轴上时刻和时间间隔是怎样表示的?

线段
t/s
0
1
2
3
4
5
计时起点
第3秒
第3秒末
第3秒初
第2秒末
4.在时间轴上找出以下的时间或时刻
第3秒、前3秒、第3秒初、第2秒末、第3秒末
前3秒
【例1】关于时间与时刻,下列说法中正确的是(

A.手表上指针所指的某一位置表示时间
B.作息时间表上的7:40表示的是时刻
C.2s内与第2s内是指同一段时间
D.第5s内和第3s末都是指时刻
B
解题关键:时间是两个时刻之间的间隔,对应时间轴上一段线段,时刻是某一瞬间,对应时间轴上一点。
二、位置和位移
提示:路程与物体运动轨迹有关,而位置的变化仅与物体起点与终点的位置有关。
1.位移的物理意义:表示物体(质点)的位置变化。
y
O
x
A
B
2.表示方法:
从初位置到末位置的有向线段。有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的指向表示位移的方向。
位移的大小和方向是如何确定的呢?
单向直线运动时路程=位移大小
位移的大小
路程
路程和位移
讨论:位移的大小和路程什么关系?
哪段是路程?
哪段是位移?
【思考与讨论】一位同学从操场中心A出发,向北走了40
m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)。三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
看视频,想想60m比赛中路程和位移的大小有什么关系?
观看视频,你能找出200m比赛中的位置、位移和路程吗?
三、直线运动的位移
如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
x
O
5
m
做直线运动的物体,它的初位置为x1,末
位置为x2,则物体的位移应该是由x1指向x2的红色有向线段,常用Δx表示坐标之差,所以在研究直线运动时,
常用Δx表示位移
Δx=x2
-x1
说明:若两坐标之差为正,则位移的方向指向x轴的正方向;
若两坐标之差为负,则位移的方向指向x轴的负方向。
若从2运动到1呢
例2: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
x/m



答案:Δx=
XB-
XA=-2m-3m
=-5m
三、矢量和标量
1.矢量:既有大小又有方向
如:力、位移等
2.标量:只有大小,没有方向
如:路程、温度、质量、密度等
矢量和标量有什么特点?已学过的物理量中有哪些矢量和标量呢?
情景探究一:有一辆汽车在公路上行驶,一位观察者测定以下结果:
时间(t/s)
0
4.9
10.0
15.1
19.9
位移(x/m)
0
100
200
300
400
请你分析数据,看有什么规律?
①位移随时间的增加而增加;
②大约5s内的位移都是100m。
怎样直观表示物体位移与时间的关系呢?
四、位移-时间图像
位移时间图象(x-t图像):
x/m
400
300
200
100
0
5
10
15
20
t/s
在平面直角坐标系中,纵轴表示位置坐标,横轴表示时间,描述位移随时间变化关系的图象,叫位移时间图象。
时间(t/s)
0
4.9
10.0
15.1
19.9
位移(x/m)
0
100
200
300
400
x/m
400
300
200
100
0
5
10
15
20
t/s
将表格数据描点连线
◎x-t图象中的某一点,如A点的含义是什么?
A点表示汽车在4.9s末时刻处在离出发点100m处的位置
【规律1】
x-t
图象中一个点的物理意义:表示运动物体在某时刻所处的位置。
A
x/m
400
300
200
100
0
5
10
15
20
t/s
A
【规律2】
x-t图像是一条倾斜直线,代表物体做匀速直线运动;
0
1
2
3
4
t/s
x/m
5
10
15
20
思考:x-t图像是一条水平直线,代表物体做什么运动呢?
【规律3】
x-t图像是一条水平直线,表示物体静止;
思考:A、B
两图线倾斜方式不同表示什么意思?
1
2
3
4
t/s
x/m
5
10
15
20
A
B
P
【规律4】
两物体的图线倾斜方式不同,代表两物体运动方向相反
0
思考:A、B
两图线的交点P表示什么意思?
1
2
3
4
t/s
x/m
5
10
15
20
A
B
P
【规律5】
表示A、B两物体在该时刻相遇
0
5
1
2
x/m
A.2s内物体一直沿正方向做匀速直线运动
【例3】(多选)关于如图位移时间图像,判断正确的是(

B.位移最大为5m
C.第2s末回到出发点处,前2s内总位移为10m
D.前2s内总路程为10m
t/s
【解析】0~1s,正方向做匀速直线运动,1s末位移为5m;1~2s,反方向做匀速直线运动,2s末位移为零;路程为10m,B、D正确。
BD
O
抽象运动图像
实际运动情景
相互转化
【解题技法】
判断位移时间图像的信息,需具备一项基本能力
位移和时间的测量
时间测量
位移测量
频闪相机
频闪相机
电磁打点计时器
电火花计时器
在实验室中我们用打点计时器
电磁打点计时器
振针
工作电压:

打点周期:

打点方式:

记录信息:

交流电8V以下
利用振动的振针打点
T
=
0.02s
时间和位移
电磁打点计时器
电火花打点计时器
频率50Hz,
每隔0.02秒
打一次点
放电针
工作电压:
___________________

打点周期:
___________________。
打点方式:___________________。
记录信息:
___________________。
交流电220V
利用火花放电打点
T
=
0.02s
时间和位移
电火花打点计时器
动动手
同桌之间,一位同学手拿一支彩色画笔,另一位同学牵动一条长纸带,使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动,拿笔同学按照一定的时间间隔点击纸带(比如每秒1次)
纸带上有什么?
两点间的时间间隔
两点间的位移
练习使用打点计时器
4.取下纸带
1.固定打点计时器
2.安装纸带
3.启动电源,
用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一
行小点,随后立即关闭电源
注意:先接通电源,后拉动纸带!
时刻
时间间隔
指某一瞬时
时间轴上对应是点
是两个时刻的间隔
时间轴上对应一线段
时刻间隔是一系列连续时刻的积累




路程
不是运动轨迹
区别


矢标性
相关因素
物理意义


是否有方向
初末位置、运动路径
位移:位置变化路程:轨迹长度
均描述运动的特征
均是过程量
位移大小≤路程
x-t图像
位置
坐标的变化量
位移和时间的测量
电磁打点计时器
电火花计时器
区别

联系
1.(多选)下列关于位移、路程的说法正确的是(

A.位移和路程的大小总相等,但位移是矢量,路程是标量
B.路程为零时位移一定为零
C.位移为零时路程不一定为零
D.位移取决于起点和终点,路程取决于实际的运动路径
BCD
2.某同学绕操场一周跑了400m,用时65s。这两个物理量分别是(  )
A.路程、时刻         B.位移、时刻
C.路程、时间
D.位移、时间
C
3.
某学校田径运动场跑道示意图如图所示,其中A点是所有跑步项目
的终点,也是400m、800m赛跑的起点;B点是100m赛跑的起跑点,在校
运动会中,甲、乙、丙三个同学分别参加了100m、400m和800m比赛,
则(
)
A.甲的位移最小?????
B.丙的位移最大
C.乙、丙的路程相等???
D.丙的路程最大
D
4.(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是(
)
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过一段路程,其位移可能为零
D.物体通过的路程不等,但位移可能相同
BCD
解题关键:
位移:大小等于始末两点间线段长度,是矢量有方向;
路程:是轨迹长度,没有方向。
5.《龟兔赛跑》是一则耐人寻味的寓言故事,假设兔子和乌龟均沿
直线运动,故事情节中兔子和乌龟的运动可用如图所示位移-时间
图像加以描述,其中x3处为终点。下列说法正确的是(  )
A.兔子和乌龟是在同一地点同时出发的
B.兔子先做加速运动,之后匀速运动,再加速运动
C.兔子和乌龟在比赛途中相遇两次
D.兔子和乌龟同时到达终点
C
黎明的曙光对暗夜是彻底的决裂,对彩霞是伟大的奠基。
停止前进的脚步,江河就会沦为一潭死水。

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