第02讲 时间 位移（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

第一章 运动的描述 1.2 时间 位移 人教版(2019)必修 第一册 Directory 目录 位置和位移 01 新课引入 03 02 时刻和时间间隔 直线运动的位移 04 位移-时间图像 05 位移和时间的测量 06 课堂练习 07 conclusion 新课引入 01 思考与讨论 要讨论物体位置随时间的变化，就要涉及位置、时间等概念。如果要准确地描述一辆行驶在北京长安街上的汽车所处的位置，你认为应该采用什么方法？你对时间是怎样认识的？ conclusion 时刻和时间间隔 02 2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器在中国文昌航天发射场发射，进入地月转移轨道。6月2日6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体，缓速下降……15分钟内，稳稳落在月背表面。6月2日至3日，嫦娥六号顺利完成采样，完成“打包装箱”。6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月背点火起飞，成功进入预定环月轨道。6月6日14时48分，嫦娥六号上升器仅用21秒成功与轨道器和返回器组合体完成月球轨道交会对接。6月25日14时7分，嫦娥六号携带月球背面样品成功返回地球，历时53天，创造中国航天新的世界纪录。 思考与讨论 上述材料中描述的时间有什么不同之处？你对时间是怎么认识的？ 思考与讨论 我们常说 “第一节上课时间是8：00”，“一节课的时间是45分钟”。 这两句话中时间意思相同吗？ 课 程 表 第一节 08:00---08:45 语文 第二节 08:55---09:40 数学 第三节 10:00---10:45 物理 第四节 11:00---11:45 化学 我们的学习场景： 一、时刻和时间间隔 1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间数轴上，用点来表示． t/h 8 9 10 上课 上课 下课 下课 45min 45min 10min 上午前两节课开始与结束的时刻及两节课与课间休息的时间间隔 2．时间间隔：是指两时刻的间隔，在表示时间数轴上用线段来表示， 时间间隔简称时间。 一、时刻和时间间隔 t/s 2 3 5 1 4 0 前一秒 前二秒 前三秒 t/s 2 3 5 1 4 0 第一秒 第二秒 第三秒 第一秒末、第二秒初 五秒时是指第五秒末 3.时间轴表示时间和时刻 一、时刻和时间间隔 4.时刻与时间间隔的区别和联系 时间间隔 时刻 含义 两个时刻之间所经过的时间段 某一瞬间 数轴上的表示 线段 点 本质与计量 表某个过程，可以计量 表某个状态，无法计量 （1）区别： （2）联系： ①时间间隔是两个时刻之间所经过的时间段 ②时间间隔是由无数个时刻组成的 conclusion 位置和位移 03 思考与讨论 如果把天安门作为一个参考点，如何定量直观的描述一辆汽车沿长安街直线行驶时的位置呢? 二、位置和位移 1.坐标系：一般说来，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。 要定量直观描述物体的位置，可以利用我们已有的数学知识，建立直线坐标系。 x/m 0 30 -20 西 东 坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度。 思考与讨论 1.如图，从北京到重庆，如果汽车经高速公路，我们会有不同的路径可以选择，尽管路径不同，但也有相同点，你能找出来吗？ 2.我们应该如何描述沿不同路径的位置变化呢？ 轨迹不相同, 位置变化相同。 起点和终点用线段相连，线段长度可表述位置变化。 思考与讨论 3.如果从北京到另外某个地方连接的线段长度与北京到重庆的线段长度相同，这两个位置的变化相同吗？ 4.我们应该再如何修改一下，就可以更加准确的描述沿不同路径的位置变化呢？ 不相同,终点不同，线段指向不同。 有向线段。 二、位置和位移 （1）路程：物体运动轨迹的长度； （2）位移：从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段. ①大小：初、末位置间线段的距离 ②方向：初位置指向末位置 2.路程与位移 二、位置和位移 3.矢量和标量 （1）矢量：既有大小又有方向的物理量叫作矢量。如：位移 （2）标量：只有大小没有方向的物理量叫作标量。如：路程。 （3）注意： ①矢量有方向，一般通过正负来表述方向； ②要描述一个矢量，必须有大小、方向两个方面； ③只有大小、方向都相同时，两个矢量才相同。 还有哪些物理量是矢量和标量？ 二、位置和位移 4.路程和位移的区别 位移 路程 有方向、矢量 没有方向、标量 只与初、末位置有关 只与运动路径有关 质点作单向直线运动时，位移的大小等于路程。否则路程总是大于位移的大小。 拓展与讨论 如图所示，王丽同学在操场散步，从操场中的A位置向东走了30m的距离到达B位置，又向南走了40m的距离到达C位置，求：王丽同学从操场A位置到C位置的位移大小和路程？　　　　 位移大小： 位移方向：从A指向C 路程大小： 位移大小的计算方式和路程大小的计算方式是否一样呢？　　　 conclusion 直线运动的位移 04 三、直线运动的位移 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表示位移Δx＝x2 －x1。　　　　　　 Δx x１ x２ x Ｏ 要确定一个物体的位移，首先请确定其始位置与末位置。 位移等于末位置坐标减去始位置坐标。 思考与讨论 1.某物体从A点运动到B点，坐标xA为-2m，xB为3m，物体的位移大小为多少？方向如何？　　　　　 x/m o xA xB -2 3 （1）大小：Δx＝xB －xA=3-(-2)=5m （2）方向：沿x轴正方向。 思考与讨论 2.某物体从A点运动到B点，坐标xA为3m，xB为-2m，物体的位移大小为多少？方向如何？　　　　　 x/m o xA xB -2 3 （1）大小：Δx＝xB －xA=-2-3=-5m （2）方向：沿x轴负方向。 思考与讨论 3.式子中（-2m）中的“-”号表示的含义是什么？　　　　 4.结果中的“-”号又表示什么？　　　　 5.两个结果绝对值相同说明什么？符号相反说明什么？ 　　　　 conclusion 位移-时间图像 05 思考与讨论 如果我们知道了某一辆汽车每一个时刻的位置或者某一段时间内的位移，有什么办法可以把汽车的每一个时刻对应的位置直观的表示出来呢？　　　　 四、位移-时间图像 时间t/s 0 5.0 10.0 15.0 20.0 位移x/m 0 100 200 300 400 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 0 100 200 300 400 500 x/m 1.列表法： 四、位移-时间图像 时间t/s 0 5.0 10.0 15.0 20.0 位移x/m 0 100 200 300 400 x/m 400 300 200 100 0 5 10 15 20 t/s (1)建立平面直角坐标系,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移x. (2)描点法描出数据 (3)用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来 位移时间图像 2.图像法： 四、位移-时间图像 x/m 400 300 200 100 0 5 10 15 20 t/s x-t图象 A （1）x-t图象中A点表示的含义？ 3.x-t 图像的物理意义： 运动物体在某时刻相对于参考点的位移x. (2)x-t图象是否反映物体的运动轨迹？ x-t图像不是反映物体的运动轨迹，而是物体位移与时间的关系. Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ conclusion 位移和时间的测量 06 回顾与思考 通过初中的学习和日常生活中的常识，说一下你都了哪些工具和方法来记录物体的位置和记录时间的？　　　　 五、位移和时间的测量 1.两种打点计时器 五、位移和时间的测量 1.两种打点计时器 五、位移和时间的测量 2.两种打点计时器的工作电压及应用 （1）工作电压：电磁打点计时器：8v低压交流电 电火花打点计时器：220v交流电 （2）日常应用： ①测时间：电源频率50Hz，每隔0.02s打一个点 ②测位移 ③研究纸带——研究物体的运动 五、位移和时间的测量 3.打点计时器使用步骤 （1）了解打点计时器的构造，然后固定好它。 （2）安装纸带。 （3）先启动电源，再拉纸带，随后立即关电源。 五、位移和时间的测量 0 5 10 15 （4）取下纸带，利用刻度尺从参考点测量位移数值，设计表格记录数据。 区间 0-5 0-10 0-15 0-n x/m t/s 五、位移和时间的测量 （5）利用表格记录数据，合理选取标度做出x-t图像。 （6）整理器材。 x/m 0 t/s 五、位移和时间的测量 4.注意事项 (1)如果在纸带上数出了n个点，那么，它们的间隔数是(n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02 s. (2)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． (3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集． (4)使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面． 五、位移和时间的测量 4.注意事项 (5)为了减小实验误差，计数点要每隔T＝0.1s选一个，即每隔四个点取一个计数点，而计算计数点的瞬时速度时，Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间． (6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源． (7)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位． 五、位移和时间的测量 科学漫步—全球导航卫星系统 conclusion 课堂练习 07 1．2021年9月17日8：00整，第十四届全国运动会铁人三项比赛在陕西省汉中市正式开赛。选手们依次进行了1.5km游泳、40km自行车和10km跑步三项不间断比赛，李明旭以01∶52∶24的成绩揽获男子个人冠军。下列说法正确的是（　　） A．40km是指位移 B．8：00整是指时间 C．01∶52∶24的成绩是指时刻 D．研究李明旭10km跑步的时间时，可以将李明旭看作质点 D 【答案】D 【详解】A．40km是指路程，A错误； B．8：00整是指时刻，B错误； C．01∶52∶24的成绩是指时间间隔，C错误； D．相对于10km的路程而言，李明自身的大小可以忽略不计，所以研究李明旭10km跑步的时间时，可以将李明旭看作质点，D正确。 故选D。 2．手机导航软件不仅极大地方便了出行的人们，更是缓解了城市交通压力。如图是某位游客司机从北京天安门广场附近骑行前往北京南站，导航规划了三条路线，下列说法错误的是（　　） A．研究人在地图上的实时位置，可以把人看成质点 B．图中的27分钟、31分钟、28分钟都表示时间间隔 C．图中的5.4公里、6.1公里、5.6公里分别表示路程 D．三条路径路程不同、时间不同、位移也不同 D 【答案】D 【详解】A．研究人在导航图中的位置时，人的大小和形状能够忽略，可以把人看成质点，故A正确，不符合题意； B．图中的27分钟、31分钟、28分钟都表示时间间隔，故B正确，不符合题意； C．图中的5.4公里、6.1公里、5.6公里是轨迹的长度，分别表示路程，故C正确，不符合题意； D．三条路径路程不同、时间不同、位移相同，故D错误，符合题意。 故选D。 3．如图所示是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移—时间图像，由图像可以看出（ ） A．甲、乙两车是从同一地点出发的 B．甲车比乙车先到达了目的地 C．甲、乙两车在到达目的地前都处于运动状态 D．甲、乙两车的位移是不同的 D 【答案】D 【详解】A．由x-t图像可知，甲、乙两车不是从同一地点出发的，A错误； B．由x-t图像可知，甲车在t4时刻到达目的地，乙车在t3时刻到达目的地，则甲车比乙车慢到达了目的地，B错误； C．由x-t图像可知，到达目的地前，甲车在t1-t3时间内处于静止状态，乙车在0-t2时间内处于静止状态，C错误； D．由于两车的出发点不相同，目的地相同，可知甲、乙两车的位移是不同的，D正确。 故选D。 4．如图是测量打点纸带位移的部分照片（交流电源的频率50Hz)。根据照片可知（　　） A．计数点2的读数应记录为9.00cm B．计数点2的读数应记录为9.0cm C．计数点1和2之间的位移是9.00cm D．相邻计数点间的时间间隔是0.02秒 A 【答案】A 【详解】AB．最小分度值是0.1cm，所以计数点2的读数应记录为9.00cm，故A正确B错误； C．计数点1和2之间的位移是坐标之差，小于9.00cm，故C错误； D．相邻计数点间的时间间隔是T=5×0.02s=0.1s故D错误。 故选A。 本节结束 谢谢观看 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.68 $$