内容正文:
人教版必修第一册
第一章 运动的描述
人教版必修第一册
1.2时间、位移(第1课时)
教学目标
1. 知道时刻与时间间隔的含义及在数轴上的表示方法,会在具体的问题中辨析、识别。
2. 理解位置、位移等概念的含义,会在实际问题中正确分析。
3. 了解矢量、标量的含义,理解位移的矢量性。会在一维坐标系中表示物体做直线运动的位置、位移等物理量。
4. 理解位移一时间图像物理意义,能根据图像分析物体在一段时间内的位移。
5. 了解打点计时器的基本结构和工作原理,会使用打点计时器记录物体运动的位移和时间。知道如实记录原始数据的重要性。
教学重点和难点
重点:
1.理解时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2.理解位移的概念以及它与路程的区别。
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。
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,我们可以采用什么方法?
问题
问题1:现在是什么时间?
问题2:“一节课是多长时间?
上述问题中出现的两个时间,意思相同吗?
现在是什么时间?(指的是物理学上的时刻)
一节课是多长时间?(指的是物理学上的时间间隔)
一、时刻与时间间隔
1.时刻:在表示时间的数轴上,用点表示时刻,也用时间坐标轴上的坐标表示。
2.时间间隔:在表示时间的数轴上,用线段表示,也用时间坐标轴上的坐标变化来表示
3.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。
t/s
2
3
5
1
4
0
前1秒
前2秒
前3秒
t/s
2
3
5
1
4
0
第1秒
第2秒
第3秒
第1秒末、第2秒初
4秒时是指第4秒末
4.时间轴表示时间间隔和时刻
一、时刻与时间间隔
5.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、时刻与时间间隔
1.位置的描述——坐标系
在参考系中,为确定空间一点的位置(定量描述),即按规定方法选取的有次序的一组数据来表达物体的位置,这就是"坐标"。在研究某一问题过程中规定坐标的方法,就是该问题所用的坐标系。
二、位置和位移
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。
1.物体做直线运动时,可用一维直线坐标来描述;
2.物体在平面上运动时,可用二维平面直角坐标系来描述;
3.物体在空间里运动时,可用三维立体空间直角坐标系来描述;
二、位置和位移
二、位置和位移
以“物体做直线运动”为例,建立一维直线坐标;
坐标系构成要素: 、 、 。
原点
正方向
单位长度
二、位置和位移
以“物体做直线运动”为例,建立一维直线坐标;
用坐标表示汽车的位置,汽车在岗亭以西20m,汽车坐标是-20m;汽车坐标是30m,汽车在岗亭以东30m
二、位置和位移
物体位置的描述我们清楚了,那么,物体位置的变化该怎样描述呢?
二、位置和位移
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?
轨迹不相同, 初末位置相同,位置变化相同
二、位置和位移
1.路程:物体运动轨迹的长度。
2.位移
(1)定义:由初位置指向末位置的有向线段;
(2)物理意义:描述物体(质点)位置变化的物理量;
(3)大小:初、末位置间线段的长度;
(4)方向:初位置指向末位置。
3.矢量:在物理学中,像位移这样的物理量叫作矢量,它既有大小又有方向。
标量:在物理学中,像温度、路程这样的物理量叫作标量,它们只有大小,没有方向。
位移、速度、力等
路程、温度、密度、时间等
二、位置和位移
位移和路程的区别与联系
项目
比较 位移 路程
区
别 物理
意义 描述物体的位置变化,是由初位置指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度
矢标性 矢量 标量
相关
因素 由物体的初、末位置决定,与物体运动路径无关 既与物体的初、末位置有关,也与物体运动路径有关
联系 位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
三、直线运动的位移
物体做直线运动,在时刻t1处于位置x1,经过时间在t2时刻到达位置x2,求= t2 -t1 时间内物体的位移。
位移是初位置指向末位置
法一:位移的图示法
Δ x
法二:位移的代数表示法——直线运动
建立直线坐标以后
Δ x表示位移
位移大小等于末位置与初位置坐标之差Δx=x2-x1
位移的方向由坐标之差的正负所决定。
位置变化
若两坐标之差为正,则位移的方向与x轴的正方向相同;若两坐标之差为负,则位移的方向与x轴的正方向相反。
x/m
0
x1
x2
初位置x1,末位置x2
位移Δx: Δx = x2 - x1
x/m
0
x1
x2
初位置0,末位置x1
位移Δx: Δx = x1 -0=x1
x/m
0
x1
x2
初位置x2,末位置x1
位移Δx: Δx = x1 - x2
某物体从A点出发运动到达B点,坐标xA为5m,xB为2m,物体的位移大小等于多少?方向如何?
0
xB
xA
x/m
Δ x = xB - xA
= 2m - 5m
(末位置坐标减初初位置坐标)
= - 3m
Δ x
物体的位移大小等于3m,方向与x轴的正方向相反。
3.(来自教材)从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面,如图所示。分别以地面和抛出点为原点建立一维坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格。
坐标
原点 抛出
点的
坐标 最高
点的
坐标 落地
点的
坐标 从抛出点到最高点的位移 从最高点到落地点的位移 从抛出点到落地点的位移
地面 ____ ____ ___ ____ _____ _____
抛出点 ___ ____ _____ ____ _____ _____
3 m
8 m
0
5 m
-8 m
-3 m
0
5 m
-3 m
5 m
-8 m
-3 m
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
x/m
练习
物体的位置坐标与坐标原点的选取有关;但位移与坐标原点的选取无关。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
x/m
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
总结提升
时间 位移
时刻和时间间隔
位置和位移
时间轴上表示时刻、时间间隔
时刻:一瞬间,在时间轴上用“点”表示
时间间隔:在时间轴上两点之间,用“线段”表示
直线运动的位移
坐标系:原点、正方向、单位长度,三种坐标系
路程:物体运动轨迹的长度,标量
位移
定义:从初位置指向末位置的有向线段
物理意义:表示位置变化的物理量
矢量:初、末位置间线段的长度;初位置指向末位置
Δx= x2-x1,矢量,正负表方向,绝对值表大小
课堂小结
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谢 谢
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