第1章 2.时间 位移（课件）-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

第一章　运动的描述 2.时间　位移 第一章　运动的描述 学习目标 核心素养 1．知道时刻和时间间隔的区别和联系，能够识别具体情境下的时刻和时间间隔。 2．理解位移的概念和矢量性，知道位移和路程的不同。 3．知道矢量和标量的运算差异，能进行一维情况下矢量的运算。 4．认识位移—时间图像 第一章　运动的描述 一、时刻和时间间隔 1．时刻：指某一瞬间，在时间轴上用____表示。 2．时间间隔：指某两个时刻之间的__________。在时间轴上用______表示。 二、位置和位移 1．坐标系 (1)建立目的：定量地描述物体的______。 (2)坐标系的三要素：______、________和__________。 点　 自主学习探新知 时间间隔　 线段　 位置　 原点　 正方向　 单位长度　 第一章　运动的描述 2．位移和路程 (1)路程：物体运动____________。 (2)位移： ①物理意义：描述物体(质点)____________。 ②定义：由____位置指向____位置的有向线段。 3．矢量和标量 (1)矢量：既有______又有______的物理量，例如：位移等。 (2)标量：只有______没有______的物理量，例如：时间、温度、质量、______等。 轨迹的长度　 位置的变化　 初　 末　 大小　 方向　 大小　 方向　 路程　 第一章　运动的描述 三、直线运动的位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图。 1．物体的初、末位置可用位置坐标x1、x2表示。 2．物体的位移大小等于末位置与初位置的坐标之差，即：Δx＝________。 (1)若Δx为正，则位移的方向_________________。 (2)若Δx为负，则位移的方向_________________。 x2－x1　 指向x轴的正方向　 指向x轴的负方向　 第一章　运动的描述 四、位移—时间图像 1．物体在每一时刻的______或每一时间间隔的______可以用图像直观地表示。 2．在直角坐标系中将物体运动的初始位置选作坐标原点，选时刻t为______，选位置x为______，就建立了位移—时间图像。 位置　 位移　 横轴　 纵轴　 第一章　运动的描述 五、位移和时间的测量 1．两种打点计时器(如图) 第一章　运动的描述 (1)电磁打点计时器 使用______电源的______仪器；工作电压约为___ V，当电源频率是50 Hz时，每隔_______ s打一次点。 (2)电火花打点计时器 使用220 V交变电源，打点周期_______ s。 交变　 计时　 0.02　 0.02　 8　 第一章　运动的描述 2．时间的测量 从能够看清的某个点(起始点)开始，往后数出若干个点，例如数出n个点，则纸带从起始点到第n个点的运动时间t＝________ s。 3．位移的测量 用________测量纸带上两个点之间的距离，即为相应时间间隔内物体的位移大小。 0.02n　 刻度尺　 第一章　运动的描述 1．判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1)时刻表示时间极短，时间间隔表示时间较长。(　　) (2)在时间轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示，平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义。(　　) (3)对给定的两个位置，位移有一种情况而路程有多种情况。(　　) (4)位移是由初位置指向末位置的有向线段，是矢量，路程是物体运动轨迹的长度是标量。(　　) (5)为了准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系。(　　) ×　 √　 ×　 √　 √　 第一章　运动的描述 2．在晋江举办的世界中学生运动会上，两名运动员甲和乙均参加了400 m比赛，其中甲在第2跑道起跑，乙在第3跑道起跑，最后都通过终点线，则甲、乙两运动员所通过的路程s甲____s乙，甲、乙两运动员的位移大小x甲____x乙，跑道周长是400 m。(均选填“＞”“＜”或“＝”) 答案　＝　＜ 第一章　运动的描述 互动探究解疑难 第一章　运动的描述 1．时刻只能显示运动的一瞬间，好比一张照片。常用来表示时刻的关键词有：初、末、时等。如图所示，E点表示第4 s末，亦即第5 s 初。 第一章　运动的描述 2．时间间隔能显示运动的一个过程，好比一段录像。常用来表示时间间隔的关键词有：内、经历、历时等。如图所示，前2 s内、第2 s 内指的是时间间隔。 [提醒]　时刻强调的是个点，而时间间隔强调的是个段。 第一章　运动的描述 [例1]　(多选)在如图所示的时间轴中，下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是(　　) A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初 B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内 C．t0～t2表示时间间隔，称为前2 s或第2 s内 D．tn－1～tn表示时间间隔，称为第(n－1) s内 第一章　运动的描述 [解析]　t2表示时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，A正确；t2～t3表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为第3 s内，B正确；t0～t2表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为前2 s，第2 s内用t1～t2表示，C错误；tn－1～tn表示时间间隔，称为第n s内，D错误。 [答案]　AB 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述   位移 路程 区 别 物理 意义 描述物体的位置变化 描述物体实际运动轨迹的长度 定义 从初位置指向末位置的有向线段 物体运动轨迹的长度 标矢性 是矢量，有大小和方向 是标量，只有大小，没有方向 大小 初、末位置之间的距离，由初、末位置决定，与路径无关 运动轨迹的长度，与路径有关 第一章　运动的描述   位移 路程 联系 (1)都是描述物体运动的物理量 (2)都是过程量 (3)位移的大小一般小于路程，只有在物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 (4)单位相同，在国际单位制中，都是“米” 第一章　运动的描述 [例2]　某同学晨跑时，从A出发，其运动轨迹如图所示，其中BC为一个半圆。当其到达C点时，其运动的路程和位移大小分别为(π取3.14)(　　) A．500 m　500 m B．500 m　0 C．500 m　314 m D．614 m　500 m [解析]　位移是指从初位置指向末位置的有向线段，大小为线段AC的长度，即为500 m，路程为线段AB和弧BC的长度之和，为614 m，所以D正确，A、B、C错误。 [答案]　D 第一章　运动的描述 确定物体位移和路程的方法 (1)确定研究对象和研究过程。 (2)找出该过程中物体的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段就是位移。线段的长度表示位移的大小，方向表示位移的方向。 (3)建立位置坐标系，画出物体的实际运动轨迹示意图，轨迹的长度就是路程。 第一章　运动的描述 2．(多选)下列哪种情况指的是位移的大小(　　) A．机动车里程表上所显示的千米数 B．标准田径场跑道的周长是400 m C．乘飞机由北京到上海的直线距离约为1 080 km D．计量跳远运动员的比赛成绩 第一章　运动的描述 解析　机动车里程表上所显示的千米数是运动轨迹的长度，是路程，A错误；标准田径场跑道的周长，是轨迹的长度，是路程，B错误；乘飞机由北京到上海的直线距离为位移的大小，C正确；跳远运动员的比赛成绩是初、末位置的距离，是位移的大小，D正确。 答案　CD 第一章　运动的描述 如图所示，一辆汽车从超市出发，向东行驶了300 m到达电影院，继续行驶了150 m 到达度假村，又向西行驶了950 m到达博物馆，最后回到超市。 (1)以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100 m，请用直线坐标系表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置。 要点三　直线运动中位移的表示方法 第一章　运动的描述 提示　如下图所示 第一章　运动的描述 (2)汽车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？ 提示　汽车从电影院经度假村到博物馆的位移为 x＝150 m－950 m＝－800 m， 负号表示其方向与规定的正方向相反，即方向向西， 其路程为s＝150 m＋950 m＝1 100 m。 第一章　运动的描述 1．直线坐标系 研究直线运动时在物体运动的直线上建立直线坐标系。 (1)物体的位置用坐标值表示，坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离。 (2)位移用坐标的变化量表示，即位移Δx＝x2－x1，其绝对值表示位移的大小，正、负表示位移的方向，正值表示与规定的正方向相同，负值表示与规定的正方向相反。 第一章　运动的描述 2．位移—时间(x-t)图像 (1)位移—时间(x-t)图像的物理意义 x-t图像描述物体运动的位移随时间变化的规律。 (2)x-t图像的特点及应用 ①x-t图像只能用来描述直线运动，反映位移x随时间t的变化关系，不表示物体的运动轨迹。 ②由x-t图像可判断各时刻物体的位置，或相对坐标原点的位移。 第一章　运动的描述 考查视角1　位移的理解与计算 [例3]　一个质点在x轴上运动，各个时刻的位置如下表(质点在每一秒内都做单向直线运动)。 时刻/s 0 1 2 3 4 位置坐标/m 0 5 －4 －1 －7 第一章　运动的描述 (1)几秒内位移最大________。 A．1 s内　　 B．2 s内 C．3 s内 D．4 s内 [解析]　几秒内指的是从计时开始的零时刻到几秒末的一段时间，位移的大小是从初位置到末位置的有向线段的长度，本题中，质点在1 s内、2 s内、3 s内、4 s内的位移大小分别为5 m、4 m、1 m和7 m。 [答案]　D 第一章　运动的描述 (2)第几秒内位移最大________。 A．第1 s内 B．第2 s内 C．第3 s内 D．第4 s内 [解析]　第几秒内指的是第几个1 s的时间内，即第几秒初到第几秒末的1 s时间内。本题中物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移大小分别为5 m、9 m、3 m、6 m。 [答案]　B 第一章　运动的描述 (3)几秒内的路程最大________。 A．1 s内 B．2 s内 C．3 s内 D．4 s内 [解析]　路程指的是物体运动轨迹的长度，本题中物体运动的时间越长，运动的轨迹就越长。 [答案]　D　 第一章　运动的描述 (4)第几秒内路程最大________。 A．第1 s内 B．第2 s内 C．第3 s内 D．第4 s内 [解析]　由以上分析可知：物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的路程分别为5 m、9 m、3 m和6 m。 [答案]　B 第一章　运动的描述 考查视角2　x-t图像的理解 [例4]　甲、乙、丙三位同学同时出发，他们的x-t图像如图所示，在0～t1时间内，下列说法正确的是(　　) A．甲、丙做曲线运动，乙做直线运动 B．他们的路程关系：s甲＞s乙＞s丙 C．他们的位移相等 D．他们的位移关系x甲＞x乙＝x丙 第一章　运动的描述 [解析]　x-t图像只能描述直线运动，故A错；从图像可以看出t1时刻位置相同，故在0～t1时间内他们的位移相等，C对，D错；因甲有往复运动，乙丙均做单向直线运动，故他们的路程关系为s甲＞s乙＝s丙，故B错。 [答案]　C 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 2．(对矢量和标量的理解)(多选)关于矢量和标量，下列说法正确的是(　　) A．矢量是既有大小又有方向的物理量 B．标量是既有大小又有方向的物理量 C．位移－10 m比5 m小 D．－10 ℃比5 ℃的温度低 解析　由矢量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10 m的位移比5 m的位移大，C错误；正、负的温度是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，D正确。 答案　AD 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 第一章　运动的描述 4．(x-t图像)(多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图像。下列说法正确的是(　　) A．甲、乙两物体的出发点相距x0 B．甲物体比乙物体早出发的时间为t1 C．甲、乙两物体同向运动 D．甲、乙两物体在t2时刻相遇 第一章　运动的描述 解析　甲物体在t＝0时出发，其运动方向与规定的正方向相反，出发点距原点的距离为x0，乙物体在t＝t1时从原点出发，其运动方向沿规定的正方向，两物体运动方向相反，故A、B正确，C错误。甲、乙两物体在t2时刻处于同一位置，即相遇，故D正确。 答案　ABD 第一章　运动的描述 分层练习提素养 点击进入word版 第一章　运动的描述 2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。 请问以上实例中，哪个是时间间隔？哪个是时刻？ 提示　2022年11月29日23时08分指的是时刻，10分钟指的是时间间隔。 1．2022年12月4日，搭载着航天员陈冬、刘洋 和蔡旭哲的神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。关于神舟十四号的下列数据指时刻的是(　　) A．返回舱于20时09分成功着陆 B．返回舱穿越“黑障”过程中会和地面失联约5分钟 C．神舟十四号整个返回过程约8小时 D．三位航天员此次出征太空历时183天 解析　时间间隔对应时间轴上的一段距离，时刻对应时间轴上的一个点。“20时09分”指的是着陆的时刻，A符合题意；“5分钟”指的是失联的时间间隔，B不符合题意；“8小时”指的是返回过程经历的时间间隔，C不符合题意；“183天”指的是三位航天员在太空的时间间隔，D不符合题意。 答案　A 要点二　路程和位移 宁波医疗队先后两批出发前往武汉，假设两批医务人员从宁波的同一个医院出发分别采用导航中推荐的方案1和2至武汉的同一家医院，两批医务人员到达武汉的路程一样吗？位移一样吗？ 提示　路程不同，位移一样。 1．(时间间隔与时刻)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日20时在北京“鸟巢”隆重开幕，运动员入场仪式上中国代表团21时24分入场，开幕式共用时约100分钟。整个竞赛过程历时16天圆满结束，于2月20日闭幕。则 (　　) A．“20时”指的是时间间隔 B．“21时24分”指的是时间间隔 C．“约100分钟”指的是时刻 D．“16天”指的是时间间隔 解析　时间间隔在时间轴上对应的是一段线段，时刻在时间轴上对应的是一个点。“20时”“21时24分”指的是时刻，“约100分钟”“16天”指的是时间间隔，选项D正确，A、B、C错误。 答案　D 3．(位移和路程)有A、B、C三条线路由北京前往武汉，A线路是乘火车，B线路是乘飞机，C线路是经天津乘轮船，如图所示。则下列说法中正确的是(　　) A．A线路通过的路程与位移的大小相等 B．C线路通过的路程小于位移的大小 C．C线路与A线路的位移相同 D．B线路与A线路的位移不等 解析　位移是从起点指向终点的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度，题中所述三种情况下运动的起点和终点均相同，所以通过的位移相等。由图可见，A、C线路通过的路程大于位移，故正确选项为C。 答案　C $$