第1章 2 时间 位移（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高一物理必修第一册高中同步学案（人教版）

第一章　运动的描述 2　时间　位移 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 目录 contents Part 01 梳理教材 夯实基础 Part 02 探究重点 提升素养 Part 04 课时作业 Part 03 随堂演练 逐点落实 第一章　运动的描述 返回导航 1 梳理教材 夯实基础 返回导航 第一章　运动的描述 返回导航 1 点 时间间隔 线段 第一章　运动的描述 返回导航 1 位置 原点 正方向 单位长度 一维坐标系 平面直角坐标系 第一章　运动的描述 返回导航 1 轨迹的长度 位置的变化 初 末 第一章　运动的描述 返回导航 1 大小 方向 大小 方向 路程 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 x2－x1 沿x轴正方向 沿x轴负方向 第一章　运动的描述 返回导航 1 初始位置 相等 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 交流 4~6 0.02 s 时间间隔 位移 相同 电火花 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 探究重点 提升素养 返回导航 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 随堂演练 逐点落实 返回导航 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 第一章　运动的描述 返回导航 1 课时作业（二） 点击进入 word 第一章　运动的描述 返回导航 1 谢谢观看 第一章　运动的描述 返回导航 1 学科素养与目标要求 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。 3．知道坐标系，会用一维坐标系描述直线运动物体的位置和位移。 科学 思维 1．掌握标量和矢量的区别，会进行标量的加减运算，知道矢量的运算与标量不同。 2．理解位移—时间图像的意义，能根据图像直观地描述物体的位置和位移。 科学 探究 1．了解打点计时器的原理，并会安装和使用。 2．会用打点计时器测量物体运动的时间和位移。 一、时刻和时间间隔 1．时刻 指某一瞬间。在时间轴上用______表示(如第2 s末、第8 s初等均为时刻)。 2．时间间隔 指某两个时刻之间的____________。在时间轴上用________表示(如前4 s内、第4 s内)。 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____________。 (3)常见的坐标系的种类：______________、__________________和空间坐标系。 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。 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，如图所示。 (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________________。 四、位移—时间图像 1．x­t图像实质是位置—时间图像，选取物体运动的____________为坐标原点，则位置坐标与位移大小________，位置—时间图像就成为位移—时间图像。 2．物理意义：描述了物体在不同时间内的位移。 五、位移和时间的测量 两种打点计时器(如图) (1)实验室中常用打点计时器来记录时间和位移，电磁打点计时器是一种使用________电源的计时仪器，工作电压为________ V。 (2)当电源频率是50 Hz时，每隔__________打一次点，打点计时器是根据打点的数目来进行计时的。 (3)纸带上各点之间的距离表示相应____________内物体________的大小。 (4)电火花打点计时器：计时原理与电磁打点计时器________，在纸带上打点的是__________和墨粉。 1．判断下列说法的正误。 (1)2023年1月11日早晨7时36分，天安门广场上五星红旗冉冉升起，7时36分指时刻。(　　 ) (2)小明同学每天早上6：00起床，上学路上需要10分钟，6：00和10分钟都是指时间间隔。(　　 ) (3)如果某段时间内某物体通过的路程为零，则这段时间内物体一定静止。(　　) (4)如果物体的位移为零，在这段时间内物体一定静止。(　　) (5)位移与路径无关，只与初、末位置有关，而路程与路径有关。(　　) (6)矢量一定具有方向，有方向的物理量也一定是矢量。(　　) (7)在一维坐标系中，若物体的位置为“－8 m”，表示物体在坐标原点负方向8 m处。 (　　) (8)在一维坐标系中，求得物体在某段时间内位移为“－8 m”，表示物体在坐标原点负方向8 m处。(　　) (9)位移—时间图像表示物体的运动轨迹。(　　) (10)无论使用哪种计时器，都是先接通电源，后让纸带运动。(　　) (11)打点计时器打出的纸带，点迹变密，说明纸带做加速运动。 (　　) 【答案】　(1)√(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√　(8)×　(9)×　(10)√　(11)× 2．小明同学4×10 m折返跑测试成绩为9.87 s，则小明在测试中路程为________m，位移为________m。9.87 s指________(填“时刻”或“时间间隔”)。 【答案】　40　0　时间间隔 一、时刻和时间间隔 【导学探究】 如图所示，在时间轴上标出“第3 s初”，“第3 s末”，“第3 s内”，“前3 s内”；然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间间隔。 【答案】　 “第3 s初”、“第3 s末”表示时刻， “第3 s内”、“前3 s内”表示时间间隔。 【知识深化】 时刻与时间间隔的比较 时刻 时间间隔 在时间轴上的表示 用点表示 用线段表示 描述关键词 “初”“末”“时”，如“第1 s末”，“第2 s初”，“3 s时” “内”，如“第2 s内”，“前3 s内” 联系 两个时刻之间为一段时间间隔，时间间隔能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动物体的一位置，好比一张照片 　(多选)关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是(　　) A．物体在5 s时指的是物体在5 s末时，指的是时刻 B．物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔 C．物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔 D．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻 【解析】　画出时间轴 从坐标轴上分析，选项A、C、D正确。 【答案】　ACD 二、路程和位移　矢量和标量 【导学探究】 小明和父母准备从北京去重庆去旅游，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江到重庆，如图所示。试回答下面两个问题： (1)三种出行方式的路程是否相同？位移是否相同？ (2)位移的大小等于路程吗？什么情况下相等？ 【答案】　(1)路程不相同　位移相同 (2)不相等　在单向直线运动中，位移的大小等于路程。 【知识深化】 1．矢量和标量 (1)标量 标量是指只有大小而没有方向的物理量。如长度、质量、时间、路程、温度等，其运算遵从算术加法法则。 (2)矢量 矢量是指既有大小又有方向的物理量。如位移等，其运算法则不同于标量，将在后面学习。 (3)矢量的表示 ①矢量可以用带箭头的有向线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向。②在同一直线上的矢量，可以先建立一维坐标系，在数值前面加上正、负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则表示与正方向相反。 2．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 与物体的初、末位置关系不大，与物体运动路径关系很大 联系 (1)都是过程量 (2)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 　如图所示，某同学沿平直路面由A点出发前进了100 m到达斜坡底端的B点，又沿倾角为60°的斜坡前进了100 m到达C点，求该同学的位移和路程。 【答案】　173.2 m，方向由A指向C　200 m 【解析】　如图所示，过C点作AB的垂线，交AB的延长线于D点。则可得DC＝BCsin 60°＝100×eq \f(\r(3),2) m＝50eq \r(3) m BD＝BCcos 60°＝100×eq \f(1,2) m＝50 m 所以该同学的位移大小为 x＝AC＝eq \r(AD2＋DC2)＝eq \r(1502＋50\r(3)2) m≈173.2 m 方向由A指向C。 路程为s＝AB＋BC＝100 m＋100 m＝200 m。 1.如图所示，一只蜗牛从足够高的竖直竹竿底部向上爬行到3 m高处后，又慢慢向下爬行了1 m，然后暂时静止。则在这段过程中(　　 ) A．蜗牛的位移为3 m，方向竖直向上，路程为2 m B．蜗牛的位移为1 m，方向竖直向下，路程为4 m C．蜗牛的位移为2 m，方向竖直向上，路程为4 m D．蜗牛的位移为1 m，方向竖直向下，路程为2 m 【答案】　C 　下列关于矢量和标量的说法正确的是(　　 ) A．取定正方向，做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，因为甲的位移为正，乙的位移为负，所以x甲>x乙 B．甲、乙两运动物体的位移大小均为50 m，这两个物体的位移必定相同 C．温度计读数有正、有负，所以温度也是矢量 D．温度计读数的正、负号表示温度高低，不表示方向，温度是标量 【答案】　D 三、直线运动中的位置和位移 1．位置在一维坐标系中的表示 一维坐标系中位置用一个点的坐标表示；坐标值的正负表示物体所在位置在坐标原点的正方向上还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离。 2．位移在一维坐标系中的表示 用两个坐标的差值即Δx＝x2－x1表示位移。Δx的数值表示位移大小，Δx为正，表示位移方向与规定的正方向相同；Δx为负，表示位移方向与规定的正方向相反。 3．在一维坐标系中，选择不同的坐标原点，各点的位置坐标不同，但两点间位移相同，即位移与坐标系的选取无关。 　一质点沿x轴运动，如图所示，t1时刻质点位于x1＝－3 m处，t2时刻质点到达x2＝5 m处，t3时刻到达x3＝－7 m处，则： (1)物体在t1到t2这段时间内位移的大小和方向如何？ (2)t2到t3这段时间内位移的大小和方向如何？ (3)t1到t3这段时间内位移的大小和方向如何？ 【答案】　(1)8 m　沿x轴正方向 (2)12 m　沿x轴负方向 (3)4 m　沿x轴负方向 【解析】　(1)物体在t1到t2这段时间内位移Δx1＝x2－x1＝5 m－(－3 m)＝8 m 为正值，说明位移方向为x轴正方向。 (2)t2到t3这段时间内的位移Δx2＝x3－x2＝－7 m－5 m＝－12 m 为负值，说明位移方向为x轴负方向。 (3)t1到t3这段时间位移Δx3＝x3－x1＝－7 m－(－3 m)＝－4 m 为负值，说明位移方向为x轴负方向。 四、位移—时间图像(x­t图像) 1．x­t图像的物理意义： x­t图像反映了物体的位移随时间的变化关系，x­t图像只能用来描述直线运动，图像上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于规定位置的位移。 2．x­t图像的应用 由位移—时间图像可求： (1)任一时刻所对应的位置 (2)任一时间内的位移 (3)两图线的交点表示两质点在这一时刻相遇，如图中P点。 (4)截距 图像不过原点O时，若从纵轴开始，如图线甲所示，则表示开始计时时，初始位置不在原点处，纵截距表示物体出发的位置(x1)；若从横轴开始，如图线乙所示，则表示计时一段时间后，质点才开始运动，横截距表示物体出发的时刻(t1)。 　做直线运动的物体在某段时间内的位移—时间图像如图所示。试分析物体在t＝0到t＝6 s内的运动情况。 【答案】　0～2 s内物体的位移随时间均匀增加，做匀速直线运动； 2 s～4 s内物体的位移没有变化，物体静止； 4 s～6 s内物体的位移先随时间均匀减小后反向均匀增加，所以物体反向做匀速直线运动。 2．一物体做直线运动，其位移—时间图像如图所示，设向右为正方向，则在前6 s内(　　 ) A．物体先向左运动，2 s后开始向右运动 B．在t＝2 s时物体距出发点最远 C．前2 s内物体位于出发点的左方， 后4 s内位于出发点的右方 D．在t＝4 s时物体距出发点最远 【答案】　D 【特别提醒】 1．x­t图像中的图线表示的是位移随时间变化的规律，不是质点运动的轨迹。 2．x­t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。 1．下列关于甲、乙两图中计时数据的说法，正确的是(　　 ) 甲　　 　　　乙 A．甲图中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时刻 B．乙图中的列车到点“16：30”是指时间间隔 C．乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔 D．甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔 【答案】　C 2．从离地面3 m高处竖直向上抛出一个小球，它上升5 m后回落，最后到达地面。此过程中(　　) A．小球通过的路程是8 m B．小球的位移方向竖直向上 C．小球的位移大小是13 m D．小球的位移大小是3 m 【答案】　D 3．如图所示，某校学生开展无线电定位“搜狐”比赛，甲、乙两人从O点同时出发，并同时到达A点搜到狐狸，两人的“搜狐”路径已在图中标出，则(　　) A．甲的位移大于乙的位移 B．两人运动的位移相同 C．甲的位移小于乙的位移 D．甲的路程等于乙的路程 【解析】　甲乙两人都从0点出发，到达A点，位移是从初位置到末位置的有向线段，他们的位移相同，B正确，A、C错误，从题图中给出的运动轨迹看出甲的路程大于乙的路程，D错误。 【答案】　B 4．a，b两个质点相对于同一点在同一直线上运动的x­t图像如图所示，关于a，b的运动下面说法中正确的是(　　) A．a，b两个质点运动的出发点相距1 m B．质点a比质点b迟1 s开始运动 C．在0～3 s内，a，b的位移大小均为5 m D．在0～3 s内，a，b的位移相同 【解析】　由题图可以看到，被选作参考系的质点位于坐标轴上的原点，质点a从坐标轴上5 m处向参考系原点方向运动，经2 s到达坐标轴原点。在t＝1 s时，质点b从坐标原点出发，沿坐标轴的正方向运动，1 s内的位移为5 m；质点a运动了2 s，质点b只运动了1 s，它们的位移大小相等，均为5 m，而方向相反，不能说ab位移相同，故C正确。故选C。 【答案】　C $$