1.2 时间 位移 课件 课件 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2 时间 位移 1、把物体看成质点的条件： 2、参考系： 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小, 可忽略不计时,可看成质点。 注：质点是一个理想物理模型，是实际物体的一种近似. 描述物体运动时,用来作参考(假定为不动)的物体。 参考系的选择是任意的。（一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系） 复习回顾 学习目标： １．知道时间和时刻的区别和联系会识别时间间隔和时刻。 ２．理解位移的概念，知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小和方向。 ３．知道标量和矢量运算的差异，会进行一维情况下的矢量运算。 ４．了解位置、位移、路程等概念的区别与联系。 ５．知道时间间隔与位移、路程，时刻与位置之间的对应关系。 ６．理解x-t图像的物理意义，会利用x-t图像计算匀速直线运动的速度。 1、2 时间和位移 问题引入：报平安 时间+位置 假如你和同学一起旅行从仙居到杭州 此时你们连同火车可以看成质点吗？ 期间如何准确告知父母你到哪里？ “时间” 一词的含义 上午8时上课 一节课40分钟 8时45分下课 一场考试60分钟 上午9点20分到上海 从仙居到杭州需要2小时42分钟 它们有别吗？ “时间” 一词的含义 一、时刻与时间间隔 1.时刻：指某一 。 瞬间 2.时间间隔：两个时刻的 ，简称 。 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。 间隔 时间 一、刻与时间间隔 一、刻与时间间隔 说明：为了用具体数字说明时间，必须选择某一时刻作为计时起点，计时起点的选择是人为的. 时刻：在时间坐标轴上用一 来表示时刻. 时间间隔：在时间坐标轴上用一条 来表示时间间隔. 3.用数轴表示时刻和时间 点 线段 0 1 2 3 4 5 6 7 t / s 计时起点 如果建立一个表示时间的一维直线系，则在这个坐标系中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。 0时刻 第1s末 第 4s末 第 2s末 第 5s末 第 3s末 第 6s末 第 7s末 第 1s初 第 7s初 第 6s初 第 5s初 第 3s初 第 4s初 第 2s初 第 8s初 第1s内 第2s内 第3s内 第4s内 第 5s内 第6s内 第7s内 第Ns末也是第(N+1)s初 前3s（内） 后2s（内） 时间轴上的数字N表示第Ns末 第Ns内时间间隔为1s 第Ns内: (1)第(N-1)s末~第Ns末 (2)第Ns初~第(N+1)s初 (3)第(N-1)s末~第(N+1)s初 (4)第Ns初~第Ns末 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 一、刻与时间间隔 学以致用 如图所示，分别是火车和飞机订票app软件截图，你能从图中找出哪些是表述的时刻？哪些是表述的是时间间隔吗？ 一列火车由北京开往深圳，20∶30分准时从北京西站出发，经5小时23分于第二天1∶53分到达山东菏泽站，停2分钟后出发，于4∶26分到达安徽阜阳站…… 20∶30分从北京出发 1：53分到达菏泽 4：26分到达阜阳站 停留2分钟 请指出下列的时刻和时间间隔 20：30分 时刻 1：53分 时刻 停留2分钟 时间 4：26分 时刻 经5小时23分 5小时23分 时间 当堂训练 12 1、在时间轴上表示出下面的时间或时刻 （1）第4s内 （2）第5s末 （3）前3s内 （4）第6s初 时刻 时间间隔 对应“点” 对应“线段” 第5s末，时刻 第4s内，时间 前3s内，时间 第6s初，时刻 跟踪练习 2. 下列说法所指时刻的有（多选）（ ） A. 学校每天上午7：50上课 B. 学校每节课上45分钟 C. 数学考试考了120分钟 D. 考试9︰30结束 E.小兰上学在路上需要走25min F.11：40放学 G.一盏茶的时间 答案解析： ADF 时刻：指某一瞬间 时间：两个时刻的间隔 结合生活实际，去了解、学习物理概念，将会感觉非常轻松 ADF 3、下列时刻和时间间隔的说法中正确的是(　　) A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也 可以称为2 s内 B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内 C．t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s 内或 第2 s内 D．tn－1～tn表示时间间隔，称为第(n－1) s内 B t2是第2 s末或第3 s初，是时刻，而2 s内是时间间隔，A错； t2～t3表示第3 s内，是时间间隔，B对； t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内，是指2 s的时间间隔，而第2 s内是指第2个1 s的时间间隔，二者不同，C错； tn－1～tn表示时间间隔，应为第n s内，D错 时间轴上的数字总是表示“第几秒末”，同时，它也是“下秒初” 思考与讨论 1.如图，如何直观的描述B点相对于A点的位置？ 2.如图，如何直观的描述C点相对于A点的位置？ 3.如图，如何直观的描述C1点相对于A点的位置？ x y z 思考与讨论 4.如果一辆汽车沿长安街直线行驶，你如何定量直观的描述物体位置呢? 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。 坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度。 思考与讨论 1.如图，从仙居到杭州，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.如果从仙居到另外某个地方连接的线段长度与宁海到杭州的线段长度相同，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。 1.路程：物体运动轨迹的 ； 2.位移： （2）大小： 的距离。 （3）方向： 位置指向 位置 y O x A B 特别提醒：物体从A运动到B,不管沿着什么轨迹，它的位移都是一样的。这个位移可以用一条有方向的（箭头）线段AB表示。 （1）定义：从物体运动的 点指向运动的 点的有 线段。 （4）意义：表示物体的 变化的物理量 长度 起 终 向 初、末位置间线段 初 末 位置 二、位置和位移 3.标量与矢量 （2）标量： （1）矢量： 既有大小又有方向 只有大小,没有方向 如:位移、速度、力等 如:路程、温度、质量、密度等 说一说：你知道的有哪些标量与矢量？ 矢量相加的法则是一种几何加法 标量相加遵从算术加法的法则 你知道标量与矢量的运算法则吗？ 二、位置和位移 （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。 路程和位移 讨论：位移的大小和路程什么关系？ ≥ 单向直线运动时 路程=位移大小 位移的大小 路程 　　物体的位移大小有没有等于路程的情况？ 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。 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。 （1）第一次、第二次的路程和两次行走的总路程是多少？ （2）试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？ 位移表示质点位置变化的物理量 01 位移是矢量 位移与运动轨迹无关取决于初末位置 路程表示运动轨迹的长度 路程是标量 路程取决于轨迹的长度 04 03 06 05 02 概念对比 在一般的情况下位移大小小于路程，只有当物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程 26 o x/m xB △ x xA 1 2 3 4 -1 -2 -3 -4 2、位移△ x （以后简化为 x ）△ x = 。 3、位移中正负号的意义——表示 。 △x＞0,位移与x轴正方向 ， △x＜0位移与x轴正方向 。 1 、 直线运动的位置表示： 。 用坐标系表示位移 坐标 x末－x初 方向 相同 相反 Δx＝ XＢ－ XＡ＝-2m－4m ＝-6m 例题：物体从A运动到B,初位置的坐标是XA＝ m, XB= m,它的坐标变化量ΔX＝？ 4 -2 练习:有一质点在X轴上运动,已知各时刻质点位置如图 X/m -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 t=3s t=1s t=2s t=4s t=0s t=5s 求：①质点在3s 内的路程; ②质点在3s内的位移; ③质点在第3s内的位移; ④ 质点在___s内位移最大，最大位移是多少; ⑤质点在第___s内位移最大，最大位移是多少。 17m -1m 3m 2 4 -7m -9m 皮球停在水平面上某处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经5 m时与墙相碰后又向西做直线运动，经7 m而停下. 若规定向东为x轴的正方向，皮球开始运动的位置为x轴的原点.则皮球与墙相碰坐标及停止的坐标分别是（ ） A. 5 m；12 m B. 5 m；-2 m C.5 m；-12 m D. 12 m；7 m x/m O 1 -1 2 3 4 -2 -3 A B 5 C B 解析如图 通过作图来辅助解题，大家要慢慢养成这种好习惯 跟踪练习 思考：1.某一同学围绕操场跑一圈，位移是多少？ 2.在操场上进行100m比赛位移相同吗？ 200m比赛位移相同吗？ 0 相同 不同 〖2024.6〗1．下列物理量中，属于矢量的是（ ） A．位移     B．时间     C．电流     D．热量 浙江高考真题练 A 浙江高考真题练 〖2016.4〗1．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 浙江高考真题练 〖2020.1学考〗4．据2019年12月召开的第二届“浙江国际智慧交通产业博览会·未来交通大会”的消息，我国的高速磁悬浮列车研究取得了突破性进展。如果该列车投入运营，从杭州到上海的200km车程仅需20min。其中的“200km”、“20min”分别属于（ ） A．路程、时刻 B．路程、时间间隔 C．位移、时刻 D．位移、时间间隔 B 1、下列关于位移和路程的说法中，正确的是（ ） 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，方向由起点指向终点 C、位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短 D、位移描述直线运动，路程描述曲线运动 C 位移表示质点位置变化的物理量 路程表示运动轨迹的长度 位移含方向，时刻注意其方向性 跟踪练习 2、一质点绕半径为R的圆圈运动了1周，如图所示，则其位移大小为____，路程是____，此运动过程中最大位移是____，最大路程是____. 圆周在位移知识点中经常会应用到，它容易出错 0 三、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： 三、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： 三、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 三、位移-时间图像 物体在t1时刻对应x1位置 物体在t2时刻对应x2位置 物体在t1-t2时间间隔内对应位移=x2-x1 物体的x-t图像 O x t t1 t2 x1 x2 x 另一种表示位移的方法 在直角坐标系中选时刻 t 为横轴，选位置 x为纵轴，其上的图线就是位置—时间图像，通过它能直观 地看出物体在任意时刻的位置。 39 〖2019.4〗9.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0～t1时间内 甲、乙位移相同（ ） 甲经过的路程比乙小（ ） 浙江高考真题练 √ × 四、位移和时间的测量 时间测量 位移测量 1、时间的测量 频闪相机 电火花计时器 电磁打点计时器 两种打点计时器 互动探究 1、时间的测量 （1）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 利用振动的振针打点 T = 0.02S 时间和位移 直流？ 交流？ 阻力来源 来自振针和纸带之间的摩擦，以及限位孔和纸带间的摩擦，阻力较大 打点频率只取决于电源频率 （2）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 阻力来源 来自纸带本身的运动，阻力较小，实验误差较小 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 思考： 拉动纸带的速度快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间 （有/没有）有影响。 没有 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 2、位移的测量 刻度尺 4、位移的测量 小明用刻度尺测量纸带距离时如图,B点的读数是________cm, 刻度尺 3.00 C点的读数是______cm. 6.45 X1 0 1 2 3 X2 X1 0 1 2 3 X2 如何测量位移可减少误差？ 测量各相邻计数点间的距离,应该用最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到各相邻计数点间距离的数值。 2、位移的测量 2、位移的测量 小明用刻度尺测量纸带距离时如图,B点的读数是________cm, 刻度尺 3.00 C点的读数是______cm.XBC= cm. 6.45 3.45 课堂小结 时间 位移 时刻 时刻 时间 是指某一瞬时，在表示时间数轴上，用点来表示 时间 是指两时刻的间隔，在时间轴上用线段来表示。 从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。 位移 路程 路程 位移 物体运动轨迹的长度。 x-t图像 反映物体位移与时间的关系。 打点计时器 电磁打点计时器 电火花打点计时器 课堂练习 1．以下关于时间和时刻的说法中正确的是（　　） A．列车员说“火车8点42分到站”指的是时间间隔 B．轮船船务员说“本班轮船离港时间为17点25分”指的是时间间隔 C．“前3秒”“最后3秒”“第3秒内”指的都是时间间隔 D．“第1秒末”“最后1秒内”指的都是时刻 C 课堂练习 2．从高为2 m处以某一初速度竖直向下抛出一个乒乓球，乒乓球在与地面相碰后弹起，上升到高为4 m处被接住，则乒乓球在这段运动过程中 （　　） A．它的位移为2 m，方向竖直向上，路程为6 m B．它的位移为6 m，方向竖直向上，路程为6 m C．它的位移为2 m，方向竖直向上，路程为2 m D．它的位移为6 m，方向竖直向下，路程为2 m A 课堂练习 3．如图所示为甲、乙、丙三质点沿同一直线运动的s﹣t图，由图可知在0﹣t1时间内（　　） A．甲的位移最大 B．甲、乙、丙位移相同 C．乙的位移最小 D．甲、乙的路程相同 B 课堂练习 4．电磁打点计时器是一种使用交变电源的常用计时仪器，如图所示。当接通电源后，振针每隔一定时间打一次点，把纸带和运动物体连在一起，纸带上就会留下一系列点痕，我们就可以通过点痕之间的距离来判断物体的运动规律。 （1）图中，____处是永久磁铁，____处是复写纸（用图中符号表示）； g d 课堂练习 （2）最适合电磁打点计时器的工作电压为____； A．约8 V　　B．20 V　　C．110 V　　D．220 V （3）当交变电源的频率是20 Hz时，纸带上相邻两点间的时间间隔为______s。 A 0.05 5. 2021年9月17日8：00，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 <m></m> 游泳、 <m></m> 自行车和 <m></m> 跑步三项不间断比赛， 某选手以 <m></m> 的成绩揽获男子个人冠军。下列说法正确的是( ) D A. <m></m> 是指位移 B. <m></m> 是指时间 C. <m></m> 的成绩是指时刻 D. 研究选手 <m></m> 跑步的时间问题时，可以将选手看作质点 2024 高考一轮复习用书 60 1.打出的点迹不够清晰的原因可能是（多选）（ ） A、电源电压偏低 B、永磁体磁性不足 C、振针位置过高 D、复写纸陈旧 E、振动片不在永磁体的中央 ABCDE 解析： 通过本题可以得出点迹不够清晰的种种原因 借助选项学会原因的分析 测试1 答案解析 2、关于质点的位移和路程，正确的是(　) A、位移是矢量，位移的方向即质点运动的 方向 B、位移的大小不会比路程大 C、路程是标量，即位移的大小 D、当质点做直线运动时，路程等于位移的 大小 B 位移是矢量，其大小等于从初位置指向末位置的线段的长度，其方向由初位置指向末位置，而不是质点运动的方向. 现在，位移与路程可不会再傻傻分不清了吧 62 测试2 物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量表示物体的位移．如图所示，一个物体从A运动到C，它的位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m；从C运动到B，它的位移Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m．下列说法中正确的是（ ） A、C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数 B、A到C的位移大于C到B的位移，因为负号表示位移的方向，不表示大小 C、因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较 D、物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx2 BD 63 答案解析 位移是矢量，比较位移的大小时，只需比较数值，不需带正负号，选项A、C错误，B正确；因Δx1＝xC－xA，Δx2＝xB－xC，所以物体由A到B的合位移Δx＝xB－xA＝Δx1＋Δx2，选项D正确． 正确答案：BD 64 $$