内容正文:
时间
位移
时间
位移
高中物理2019人教版 必修一 第一章 第二节
授课老师:物理优课PPT
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长安回望绣成堆,山顶千门次第开。一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来。
——杜牧《过华清宫》
课程导入1
李善德的挑战:这位荔枝转运使需要将荔枝从五千四百四十七里外的岭南运至长安,并尽可能保持新鲜。
他的方法:他通过反复试验(“分枝植瓮”和“盐洗隔水”之法,并利用冰块降温)来延长保鲜期;同时精密计算人马车船在不同地貌水域的运力,安排最优的驿站补给,最终试出一条耗时约11天的最优路线。
从“荔枝速递”看时间与位移
唐代的荔枝运输,是一场与时间的赛跑。荔枝“一日色变,二日香变,三日味变”的物性,决定了运送必须在极短时间内完成。
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课程导入1
时间间隔:荔枝从岭南到长安耗费的11天,是一个过程,对应物理中的“时间间隔”。
时刻:荔枝抵达长安城门的那一瞬间,对应物理中的“时刻”。
路程:运送队伍实际走过的所有路径的长度(可能迂回曲折),对应物理中的“路程”。
位移:荔枝从岭南到长安位置的总体变化(初位置指向末位置,与具体路径无关),对应物理中的“位移”。
这个过程,涉及到我们物理中的核心概念:
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课程导入1
古人的智慧令人赞叹,但他们更多依靠经验和反复试验。
现代科技则不同,我们可以运用物理学的精确计算和强大的工具(如GPS定位、冷链物流技术)来更高效、更可靠地完成类似任务。
这背后,正是物理学的价值——将我们对世界的感知和经验,转化为可测量、可计算、可预测的精确规律。
古今对比与思维升华
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课程导入2
乘坐公交车:当我们乘坐公交车时,车辆每秒钟前进一定的距离,我们的位移也随之改变。
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课程导入2
水上运动、射箭、田径、棒球、拳击、击剑、体操、赛艇、跆拳道、网球等运动亦是如此
水上运动、射箭、田径、棒球、拳击、击剑、体操、赛艇、跆拳道、网球
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学习目标
1.知道位移和时间的测量工具
2.认识和练习使用打点计时器
3.正确理解直线的倾斜角和斜率的概念和公式
4.初步了解位移一时间图像的物理意义
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素养目标
物理观念
时刻和时间间隔、位移和路程、矢量和标量的概念
科学思维
矢量与标量的运算法则不同
科学探究
(1) 探究时刻和时间间隔、位移和路程、矢量和标量的区别与联系
(2) 位移和时间的测量方法
科学态度与责任
(1) 从生活情境中认识时刻和时间间隔
(2) 能结合位移—时间图像解答简单的实际问题
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分析讨论
1.在2021年8月01日在日本东京奥运会男子100米决赛中,中国选手苏炳添以9秒98的成绩 排名第六,创造历史!
时间间隔
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分析讨论
2.上课时间8点整
时 刻
3.一节课只有40分钟
时间间隔
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一、时刻和时间间隔
上课
上课
下课
下课
45min
45min
10min
1. 时刻:是指某一瞬时,在表示时间的数轴上,用点来表示。
2. 时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间的数轴上用线段来表示,时间间隔简称时间。
t/h
8
9
10
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一、时刻和时间间隔
t/s
2
3
5
1
4
0
第一秒末
第二秒末
第三秒末
第一秒
第二秒
第三秒
13
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
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一、时刻和时间间隔
在同学们之间,常常有这样的交流话语:
1.现在几点了?
2.今天你从家里到学校用了多少时间?
这里两个“时间”有什么本质上的区别?
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练 习
例1
如图所示,在时间轴上标出“第3秒初”“第3秒末”“第3秒内”
“前3秒内”,然后指出哪些表示时刻,哪些表示时间间隔?
t/s
2
3
5
1
4
0
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练 习
例2
以下关于时间和时刻的说法正确的是( )
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”为时间间隔
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”和“最后1秒”指的都是时刻
C
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一、时刻和时间间隔
3
时间的测量
刻、周、季度
秒 表
打点计时器
电火花计时器
常用时间单位 :
法定计时单位 :
秒表、打点计时器
秒、分、时、日、年
实验室常用计时仪器:
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二.位置和位移
( 1 ) 描述百米运动员在运动中的位置。
( 2 ) 描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置。
( 3 ) 描述翱翔在蓝天上的飞机的位置。
描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢?
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二.位置和位移
需要标明:原点、正方向、标度、单位
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。
直线坐标系
一维坐标系
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二.位置和位移
2.平面直角坐标系
如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系?
3.三维立体空间坐标系
若要描述飞机在空中的位置变化情况呢?
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轨迹不相同, 位置变化相同
思 考
⑴ 不同点? ⑵共同点?
1300km
问题 1
北京 → 重庆
(1)飞机
(2)火车
(3)先火车,再乘船
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思 考
④
①
②
③
A
B
问题 2
沿 ①②③④ 四条不同路径到达B点路程是否相同,位置变化是否相同?
根据上述两个问题,你可以得到什么样的结论?
路程与物体运动轨迹有关,而位置的变化仅与物体起点与终点的位置有关
结 论
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二.位置和位移
矢 量
有大小,有方向
1.位移(displacement)——从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。
有大小,无方向
标 量
2.路程(path)-—物体运动轨迹的长度。
位移、力、速度、加速度。
矢 量
路程、时间、电流、温度、质量、密度、功。
标 量
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练 习
例1
【导学探究】如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40m到达B点,然后又向西走了30m到达C点,则他从A到C点的路程是多少?位移的大小是多少?路程和位移的计算方法相同吗?
B
A
C
30m+40m=70m
路 程
大小:50m
方向:从 A 指向 C
位 移
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位移与路程的比较
位移 路程
区 别 物理意义 表示物体的位置变化 表示物体运动轨迹的长度
大小 等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关 按运动轨迹计算的实际长度
矢标性 有方向,是矢量 无方向,是标量
联 系
(1)国际单位制中单位都是“米”
(2)同一运动过程中路程不小于位移大小
(3)在单向直线运动中,位移等于路程
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三.直线运动的位移
0
x1
x2
x/m
位 移
变化量=末-初
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物体从A 到B 的位移= m
物体从B 到A 的位移呢?
三.直线运动的位移
15
-15m
0
3
6
9
x/m
-6
-9
A
B
-3
试一试
的绝对值表示位移大小,正负号表示位移的方向
两次运动位移大小相同,方向相反。
两次运动位移大小相同,方向相反。
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三.直线运动的位移
4
位移和时间的测量
时间测量
位移测量
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三.直线运动的位移
4
用打点计时器获取物体运动的信息
电磁打点计时器
电火花计时器
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三.直线运动的位移
工作电压: .
打点周期: .
打点方式: .
记录信息: .
交流电6V以下
利用振动的振针打点
T = 0.02S
时间和位移
直流?交流?
电磁打点计时器
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三.直线运动的位移
电火花打点计时器
工作电压
交流电 220V
打点方式
利用火花放电打点
记录信息
时间和位移
频率50Hz,每隔0.02秒打一次点
打点周期
T = 0.02S
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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
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练习使用打点计时器
1.固定打点计时器
2.安装纸带
3.启动电源, 用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一 行小点,随后立即关闭电源
4.取下纸带
注意先接通电源,
后拉动纸带
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位移和时间的测量
频闪相机
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位移和时间的测量
频闪相机
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课堂小结
一种时空观
时刻与时间间隔、位置、位移与路程
两种方法论
(1)用数学来表达物理
时间轴、坐标系、位移—时间图像
(2)用实验来研究物理
用打点计时器研究物体的运动
时间 位移
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高中物理2019人教版 必修一 第一章 第二节
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谢谢观看
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