摘要:
该高中物理课件围绕“运动的描述”这一核心主题,系统构建了质点、参考系、时刻与时间间隔、位置与位移、矢量与标量等关键概念,通过生活情境导入(如汽车在长安街上的运动),自然引出质点模型和参考系的选择,再层层递进至位移与路程的区别,形成清晰的知识脉络,为后续运动学学习奠定坚实基础。
其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养,例如通过排球场地位移计算题强化位移的方向性理解,体现模型建构与科学推理能力,又以对比表格呈现位移与路程的本质差异,凸显科学论证意识。课堂小结结构化呈现知识体系,帮助学生建立逻辑框架,教师可直接用于教学设计,提升课堂效率,学生则能精准掌握易错点,实现从概念理解到问题解决的跃迁。
内容正文:
第一章 运动的描述
第二节 时间 位移
第一课时
学习目标
知道时刻与时间间隔的区别和联系。
理解位移的概念,能区别路程和位移。
了解矢量和标量的含义,会在坐标系中表示物体做直线运动的位置、位移。
复习回顾
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?
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?
现在我们可以描述物体的运动了吗?
机械运动:物体的空间位置随时间的变化
一、时刻和时间间隔
课程表 第一节 8:00- 8:45
第二节 8:55- 9:40
第三节 10:10-10:55
第四节 11:05-11:50
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?
要描述物体位置随时间的变化,首先要清楚“时间”的含义。
一、时刻和时间间隔
时刻:指某一瞬时,它在表示时间的数轴上用点表示。
时间间隔:是指两时刻的间隔。在时间轴上用线段来表示。
时刻和时间间隔的比较:
t/h
8
9
10
上课
上课
下课
下课
45min
45min
10min
时刻:
状态量
用点表示
有先后无长短
可比做一张照片
时间间隔:
过程量
用线段表示
有长短无先后
可比做一段录像
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
一、时刻和时间间隔
时刻、时间间隔在时间轴上的表示:
0
1
2
3
4
5
n
n+1
t/s
时刻
第1s初
第1s末、第2s初
第2s末、第3s初
?
第末、第s初
一、时刻和时间间隔
时刻、时间间隔再时间轴上的表示:
0
1
2
3
4
5
n
n+1
t/s
第1s内
第2s内
第5s内
?
第内
前3s内
针对训练
D
B.“10 点 17 分"指的是时间间隔
针对训练
2.时刻与物体所处的状态(或位置)相对应,而时间间隔指的则是两时刻的间隔,在时间轴上用线段来表示。仔细观察如图所示的时间轴,下列说法正确的是( )
A.第2s内是指时间轴上的C点
B.第3s内是指时间轴上AD段
C.前4s内是指时间轴上DE段
D.第3s初是指时间轴上的C点
D
二、位置和位移
坐标系:为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系。
物体做直线运动,可以用直线坐标系(一维)来描述。
坐标系三要素:原点、正方向和单位长度。
若想说明地面上某人所处的位置,可以采用平面直角坐标系(二维)。
x/m
10
20
30
40
50
O
-50
40
-30
-20
-10
东
二、位置和位移
如图,某人从北京去重庆,可以选择不同的交通方式。既可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江而上。
三种出行方式路程是否相同?位置变化是否相同?
路程:物体运动轨迹的长度。
我们发现,不论怎样从北京到重庆,位置变化是
相同的。而用由初位置指向末位置的有向线段能
准确地描述位置的变化。
二、位置和位移
路程:物体运动轨迹的长度。
位移:由初位置指向末位置的有向线段。
物理意义:描述物体(质点)位置变化。
二、位置和位移
比较项 位移 路程
区别 意义
大小
方向
联系
描述质点位置变化
描述质点轨迹的长度
从初位置到末位置的有向线段的长度
运动轨迹的长度
从初位置指向末位置
无方向
(1)都是描述质点运动的物理量,都是过程量,单位相同
(2)位移的大小不大于相应的路程,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
针对训练
判断:
1、物体在一条直线上运动时,路程和位移总是大小相等。( )
2、一个物体的位移为零,路程也一定为零。( )
3、位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的。( )
×
×
×
针对训练
如图所示,标准的排球比赛场地为长方形,其中。某同学从点起跑,沿着排球场的边缘,依次经过点、点、点,最终回到点。下列判断正确的是( )
A.该同学从A点到C点,位移大小是27m
B.该同学从A点到D点,位移大小是9m
C.该同学从A点到A点,路程是0
D.该同学从A点到D点和从D点到A点,位移相同
B
B
A
C
D
矢量和标量
矢量:既有大小又有方向的物理量。(位移、速度、力等)
用箭头表示,线段长度表示大小,箭头指向表示方向。
标量:只有大小,没有方向的物理量。(质量、体积、温度、路程等)
用数字表示。
直线运动的位移
物质的位置表示:用位置坐标表示。如图所示,若物体从向运动,则表示初位置,表示末位置。
x/m
o
-2
3
A
B
直线运动的位移
物体的位移表示:
物体从A向B运动
x/m
o
-2
3
A
B
(1)大小:
(2)方向:
位移:由初位置指向末位置的有向线段。
,表示位移的方向指向轴的正方向;
,表示位移的方向指向轴的负方向。
末位置与初位置的坐标之差。
坐标系三要素:原点、正方向和单位长度。
初位置指向末位置。
矢量的大小比较
矢量的正负号表示方向,标量的正负表示大小
矢量比较大小时比较绝对值,标量比较大小时直接比较数值。
矢量不能直接加减,标量可以。
如果题目要求某一矢量,除了求出其大小,还要表明其方向
x/m
o
-2
1
A
B
针对训练
从高出地面的位置竖直向上抛出一个小球,它上升后回落,最后到达地面(图)。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
针对训练
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,
,因为甲的位移为正,乙的位移为负,所以
B. 甲、乙两运动物体的位移大小均为,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
D
课堂小结
时刻与时间间隔
定义
区别和联系
时间轴上的表示
位置和位移
坐标系
位移和路程
矢量和标量
$