2.时间 位移（教学课件）物理人教版2019必修第一册

第一章 运动的描述 人教版（2019）必修 第一册 2.时间 位移 目录 学习目标 重点难点 课堂导入 探究新知 课堂小结 课堂练习 布置作业 1 2 3 4 5 6 7 2 01 02 03 04 物理观念 1.知道时刻和时间间隔的区别和联系。 2.知道位移与路程的区别和联系。 科学思维 通过数学的方法来描述物体的位置、位移、路程。 科学探究 练习使用打点计时器测量位移和记录时间。 科学态度与责任 明确应用概念的不同及联系，要让学生明确对于同一问题认识的渐进性和发展性。 学习目标 教学重点 教学重点 理解时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系 理解位移的概念以及它与路程的区别 重点难点 教学难点 学会位移和时间的测量方法，并初步理解位移—时间图像 课堂导入——思考与讨论 1.如果我们要研究汽车在长安街上的位置变化时，汽车是否可以被看做质点？ 2.我们说汽车在长安街上是运动的，我们可以用通常选谁做了参考系？ 课堂导入——思考与讨论 3.结合下图，如果我们要准确的描述一辆行驶在长安街上汽车所处的的位置，你认为从哪些方面加以描述更为合适？ 01 PART 01 第一部分 时刻和时间间隔 探究新知 7 探究新知——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： 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。 探究新知 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 探究新知 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 探究新知 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？ 探究新知——学以致用 【例1】某航班11∶00起飞，预计飞行2小时。这段描述中（　　） A．“11∶00”和“2小时”均表示时刻 B．“11∶00”和“2小时”均表示时间间隔 C．“11∶00”表示时间间隔，“2小时”表示时刻 D．“11∶00”表示时刻，“2小时”表示时间间隔 探究新知——典例解析 D 探究新知——典例解析 【答案】D 【详解】“11∶00”起飞是一瞬间表示时刻，“2小时”是一段时间，表示时间间隔。 故选D。 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 探究新知——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? 探究新知——思考与讨论 02 PART 02 第二部分 位置和位移 探究新知 17 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。 探究新知 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。 探究新知——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。 探究新知——思考与讨论 （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 探究新知 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？ 探究新知 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。 探究新知 【例2】神舟十九号载人飞船于2024年10月30日04时27分在酒泉卫星发射中心发射，发射升空后与离地面高约400km的空间站对接，神舟十九号的3名航天员将在空间站驻留约6个月。下列说法正确的是（　　） A．“6个月”是指时刻 B．神舟十九号飞船飞行的路程约为400km C．“2024年10月30日04时27分”是指时刻 D．研究神舟十九号飞船与空间站交会对接时可以将其看作质点 探究新知——典例解析 C 探究新知——典例解析 【答案】C 【详解】A．“6个月”是指时间间隔，选项A错误； B．神舟十九号飞船飞行的路程一定大于400km，选项B错误； C．“2024年10月30日04时27分”是指时刻，选项C正确； D．研究神舟十九号飞船与空间站交会对接时，其大小和形状不可忽略不计，不可以将其看作质点，选项D错误。 故选C。 前面学习了用一维坐标系描述物体的位置，那么，在一维坐标系中位移应该如何表示呢？ x/m 0 30 -20 西 东 探究新知——思考与讨论 03 PART 03 第三部分 直线运动的位移 探究新知 27 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。 探究新知 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=3m-(-2)m=5m （2）方向：沿x轴正方向。 探究新知——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=-2m-3m=-5m （2）方向：沿x轴负方向。 探究新知——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？ 　　　　 探究新知——思考与讨论 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？　　　 探究新知——拓展与讨论 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？　　　　 探究新知——思考与讨论 04 PART 04 第四部分 位移-时间图像 探究新知 34 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： 探究新知 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： 探究新知 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 探究新知 05 PART 05 第五部分 位移和时间的测量 探究新知 38 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？　　　　 探究新知——回顾与思考 1.两种打点计时器 探究新知 1.两种打点计时器 探究新知 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 探究新知 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。 探究新知 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 探究新知 （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 探究新知 探究新知 【例3】关于电磁打点计时器，下列说法正确的是（　　） A．是一种使用直流电源的计时仪器 B．当电源频率是50Hz时，每隔0.1s打一次点 C．工作电压约为220V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点 D．如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小 探究新知——典例解析 D 探究新知——典例解析 【答案】D 【详解】A．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，选项A错误； B．当电源频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点，选项B错误； C．工作电压约为4V~8V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点，选项C错误； D．如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小，选项D正确。 故选D。 探究新知——全球导航卫星系统 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 1．如图所示，一同学画了一条表示时间的数轴，关于该时间轴下列说法正确的是（　　） A．a点表示第1s初这一时刻 B．b点表示第2s内这一段时间 C．a点到c点表示的时间间隔 D．c点到d点表示1s的时间间隔 课堂练习 D 课堂练习 【答案】D 【详解】A．a点表示第1s末这一时刻；故A错误； B．b点表示第2s末这一时刻；故B错误； C．a点到c点表示的时间间隔；故C错误； D．c点到d点表示1s的时间间隔。故D正确。 故选D。 2．一篮球从距离地面1.5m处竖直下落，竖直反弹后上升0.6m，整个过程的路程和位移大小分别是（　　） A．2.1m  0.6m B．2.1m  0.9m C．1.5m  0.6m D．1.5m   0.9m 课堂练习 B 课堂练习 【答案】B 【详解】整个过程的路程是 位移大小是 故选B。 3．如图所示，质点从N点沿半径均为R的两个半圆形轨道运动到P点，质点的路程、位移大小分别是（　　） A．，0 B． C．，0 D． 课堂练习 D 课堂练习 【答案】D 【详解】路程是质点运动轨迹的长度，位移表示物体位置的改变大小等于始末位置的直线距离，所以质点从N点沿半径均为R的两个半圆形轨道运动到P点，路程为，位移为。 故选D。 4．桌面离地面的高度是0.8m，坐标系的原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，有A、B两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m。那么A、B的坐标分别是（　　） A．1.1m        0.5m B．1.1m        -0.4m C．1.1m        -0.5m D．0.9m        -0.5m 课堂练习 B 课堂练习 【答案】B 【详解】由题意可知A的坐标为，B的坐标为 故选B。 5．在利用电火花打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，下列说法正确的是（　　） A．电火花打点计时器使用的是8V的交流电 B．进行实验时应先释放拖着纸带的小车，后接通电源 C．若实验时的实际交流电频率大于50Hz，则速度的测量值将偏大 D．处理数据时，若每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为0.1s 课堂练习 D 课堂练习 【答案】D 【详解】A．电火花打点计时器使用的是220V的交流电，故A错误； B．进行实验时应先接通电源，后释放拖着纸带的小车，故B错误； C．根据若实验时的实际交流电频率大于50Hz，则实际打点时间小于，则在计算速度代入的时间偏大，使得速度的测量值将偏小，故C错误。 D．处理数据时，若每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为故D正确； 故选D。 布置作业 1.认真阅读课本本节内容，并完成课后“练习与应用”； 2.完成分层作业。 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.52 $$