1.2时间 位移 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦“时间 位移”核心内容，通过“思考与讨论”结合生活实例（如起床时刻、上学时长）导入，搭建从生活经验到物理概念的学习支架，系统衔接时刻与时间间隔、路程与位移等基础知识点。 其亮点在于运用时间轴、坐标系进行模型建构（科学思维），通过对比表格和实例（如圆形跑道半圈的路程与位移计算）开展科学推理，小结整合核心考点。助力学生形成运动观念，教师可高效实施概念教学与能力训练。

1.2 时间 位移 第一章 运动的描述 人教版（2019） 主讲老师：张物理 2026.06 1.7.2013 在开始今天的新课之前，我想问大家一个问题：我们每天都在经历时间，也在不断地移动位置。但是，我们真的清楚“时间”和“位置变化”这些词在物理学里的精确含义吗？比如，我们说“现在8点整”和“一节课45分钟”，这两个“时间”是一回事吗？我们从家到学校，走不同的路线，位置变化一样吗？今天，我们就将一起走进《1.2 时间 位移》，揭开这些看似简单却又充满奥秘的物理概念。 ‹#› 思考与讨论 01. 我们每天早上大概几点起床？比如小明同学每天早上7点整起床，这里的“7点整”，指的是时间轴上一个非常精确的瞬间。 02. 从家到学校路上需要多长时间？比如小红同学上学路上需要20分钟，这里的“20分钟”，描述的是从出发到到达学校这个过程所花费的时长。 核心思考：“7点整”和“20分钟”虽然都与时间相关，但含义截然不同。前者是指某一时刻（时间点），后者是指两个时刻之间的间隔（时间段），今天我们就来深入探究这两个关键概念。 1.7.2013 嗨，同学们！大家早上好！在上课之前，我们先来聊聊每天都在经历的事情。大家想一想，我们每天早上大概是几点起床？比如，小明同学每天早上7点整起床。这里的‘7点整’，指的是一个非常精确的瞬间。然后，我们从家走到学校，或者坐车来学校，大概需要多长时间呢？比如，小红同学上学路上需要20分钟。这里的‘20分钟’，指的是一个过程所花费的时长。大家有没有发现，‘7点整’和‘20分钟’，虽然都和时间有关，但它们说的好像不是一回事。一个是‘点’，一个是‘段’。今天，我们就来深入学习一下这两个概念。 ‹#› 学习目标 01 02 03 04 理解路程与位移的区别 掌握位移的核心计算方法 学会运用坐标系描述位置 区分时刻与时间间隔概念 05 结合实例解决运动学问题 1.7.2013 这节课我们主要有三个小目标，大家跟我一起看：第一，学会区分“时刻”和“时间间隔”，搞清楚它们到底有什么不一样。第二，理解“路程”和“位移”的区别，知道描述物体位置变化的两种方式。第三，掌握位移的计算方法，学会在坐标系里表示和计算位移。只要大家认真听讲，积极思考，这些问题都将迎刃而解！我们开始吧！ ‹#› 一、时刻和时间间隔 1．时刻：指某一瞬间，在时间轴上用具体的“点”来表示。 8:00 8:55 8:45 9:40 45min 45min 10min 图示解析：时间轴上的点对应具体时刻（如8:00上课），线段对应时间间隔（如45分钟课程时长）。 2．时间间隔：指两个时刻之间的间隔，在时间轴上用“线段”表示，代表某一过程持续的时长。 注：日常生活中说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，物理中需严格区分。 1.7.2013 好，我们首先来看第一对概念：时刻和时间间隔。什么是时刻呢？简单来说，时刻就是时间轴上的一个点，它对应着某个事件发生的瞬间。比如，上课铃响的那一刻，下课的那一刻，都是时刻。而时间间隔，则是时间轴上的一段长度，它表示的是两个时刻之间的间隔，也就是一个过程所持续的时长。比如，一节课45分钟，一场电影2小时，这些都是时间间隔。 ‹#› 思考与讨论 在日常生活中，我们经常会用到“时间”这个词，它有时指的是某个瞬间，有时指的是一段时间。如何区分“时刻”与“时间间隔”呢？ 01. 时刻：是时间轴上的一个点 例：小明早上8:00开始上课；列车在13:30准时发车。时刻描述的是事件发生的瞬间。 02. 时间间隔：是时间轴上的一段距离 例：一节课持续45分钟；京沪高铁全程约4小时。时间间隔描述的是事件持续的长短。 1.7.2013 我们来看几个生活中的例子。“小明早上8:00开始上课”，这里的‘8:00’是一个非常精确的瞬间，所以它是时刻。“一节课持续45分钟”，‘45分钟’描述的是上课这个过程的长短，所以它是时间间隔。同样，“列车在13:30准时发车”是时刻，而“从北京到上海的高铁大约需要4小时”就是时间间隔。大家能分清了吗？谁还能再举一个生活中的时刻和时间间隔的例子？ ‹#› 一、时刻和时间间隔 t/s 2 3 5 1 4 0 0-1s(前1s) 0-2s(前2s) 0-3s(前3s) t/s 2 3 5 1 4 0 第1秒内 第2秒内 第3秒内 时刻：时间轴上的点，对应某一瞬间，如第1秒末、第2秒初。 关键辨析：“五秒时”指第5秒末（时刻）；时间间隔是轴上的线段，如前2秒。 01.用时间轴直观表示时刻与时间间隔 1.7.2013 为了更清楚地表示时刻和时间间隔，我们可以画一条‘时间轴’。就像大家看到的这张图，在时间轴上，每一个数字点，比如0、1、2、3秒，都代表一个时刻。而两个时刻点之间的线段长度，就代表时间间隔。比如，从0到1秒，这中间的线段就代表了1秒的时间间隔。大家看，时间轴是不是很像一把尺子？时刻就是尺子上的刻度，时间间隔就是两个刻度之间的距离。这样是不是就很好区分了？ ‹#› 时间的单位与测量 01. 国际基本单位 秒 (符号：s) 在国际单位制（SI）中，时间的基本单位被定义为秒。它是衡量时间长短的标准尺度，也是所有时间计量的基础。 02. 常用单位换算 分钟 (min)：1 分钟 = 60 秒 小时 (h)：1 小时 = 60 分钟 = 3600 秒 注：日常生活中常用的更大时间单位还有天、年等，它们之间也遵循固定的换算关系。 03. 常用测量工具 实验室场景：停表 用于精确测量较短的时间间隔，精度可达0.1秒或更高，是物理实验的必备工具。 日常生活：钟表 包括机械钟、电子表、手机时钟等，用于日常作息、计时和安排生活节奏。 核心总结：时间是描述物质运动过程持续性的物理量，秒是其国际标准单位，不同场景需选择合适的测量工具。 1.7.2013 我们知道了什么是时间，那怎么衡量它呢？在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号是s。当然，生活中我们还会用到更大的单位，比如分钟和小时。它们之间的换算关系是：1分钟等于60秒，1小时等于60分钟。我们实验室里常用的测量时间的工具是停表，而我们日常生活中看时间则用钟表。 ‹#› 例题1：关于时间的计算 一列火车在上午9:10从甲地出发，经过1小时40分钟到达乙地。请根据已知条件，分析并计算以下关于时刻与时间间隔的问题： 01. 出发的时刻 时刻是指某一瞬间，题目中明确给出火车从甲地出发的具体时间点。 答案：上午 9:10 02. 行驶的时间间隔 时间间隔是指两个时刻之间的间隔，代表一个过程。题目中“经过”的时长即为行驶的时间间隔。 答案：1小时40分钟 03. 到达的时刻 到达时刻 = 出发时刻 + 行驶时间间隔。计算：9时10分 + 1小时40分钟 = 10时50分。 答案：上午 10:50 1.7.2013 我们来一起解决这个问题。首先看第一个问题，出发的时刻是什么？题目里明确说了，是上午9:10，这是一个瞬间，所以是时刻。第二个问题，行驶的时间间隔是？题目说‘经过1小时40分钟’，这是一个过程，所以时间间隔就是1小时40分钟。第三个问题，到达的时刻是？我们需要在出发时刻的基础上，加上行驶的时间间隔。9时10分加上1小时40分钟，等于10时50分。所以，到达乙地的时刻是上午10:50。大家都算对了吗？ ‹#› 第二部分：位置和位移 1.7.2013 ‹#› 二、路程与位移（一）路程 1．路程定义：物体实际运动轨迹的长度，反映运动的路径长短． 起点 终点 绕行 直走 短距S₁ 长距S₂ 轨迹L 路程是标量，只有大小没有方向。无论运动路径如何变化，路程只累加实际走过的轨迹长度，是对运动路径的具体度量。 典型实例：从家出发绕路去超市购物，实际行走的总路径长度就是路程；路程的数值会因绕行而增加，只关注运动轨迹的累积长度。 1.7.2013 想象一下，你从家出发去学校。你可以走直线，也可以绕点路。这两种走法，有什么相同和不同的地方吗？我们先来定义第一个概念：路程。路程，就是物体实际运动轨迹的长度。它只关心你走了多‘长’，不关心你从哪来、到哪去。比如刚才的例子，你绕路去超市，那么你走的总长度，就是你的路程。路程是一个只有大小，没有方向的量。 ‹#› 二、位移 (Displacement) x/m 2 3 5 1 4 0 Δx₁=1m Δx₂=2m Δx₃=3m x/m 2 3 5 1 4 0 初位置x₀ 途经点x₁ 末位置x₁ 关键：有向线段（大小+方向） 特点：矢量，与路径无关 1.定义：从初位置指向末位置的有向线段 1.7.2013 那什么是位移呢？位移是用来描述物体位置变化的物理量。它的定义是：从初位置，也就是起点，指向末位置，也就是终点的一条有向线段。这里有两个关键点：第一是大小，也就是这条线段的长度；第二是方向，也就是从起点指向终点的方向。所以，位移不仅有大小，还有方向！不管你中间绕了多少弯路，你的位移都是从家指向学校的那条直线段。 ‹#› 一、路程 vs. 位移 路程与位移的核心概念与特性对比 对比维度 路程 位移 物理定义 物体实际运动轨迹的总长度 从初位置到末位置的有向线段 大小度量 轨迹实际长度，与路径有关 初末位置的直线距离，路径无关 方向与性质 无方向，属于标量 有方向(初→末)，属于矢量 （1）区别： （2）结论： ① 路程与位移的大小只有在物体做“单向直线运动”时才相等； ② 若物体运动路径有往返或曲线，路程一定大于位移的大小，位移只关注位置变化。 1.7.2013 现在我们来总结一下路程和位移的区别。大家看这个表格：定义不同，路程是轨迹长度，位移是位置变化。大小不同，路程是你实际走的路，位移是两点之间的直线距离。最关键的区别是：路程没有方向，位移有方向！只有在物体做单向直线运动时，路程的大小才等于位移的大小。 ‹#› 思考与讨论 情境引入：一位同学绕着400米的标准操场跑了整整一圈，最后回到了起跑点。 问题一（路程）：他运动的轨迹长度是多少？答案是400米，这就是路程的物理意义。 问题二（位移）：初位置与末位置重合，从初到末的有向线段长度为0，即位移的大小为0。 x y z 1.7.2013 我们来看一个经典的例子。一位同学绕着400米的操场跑了一圈，回到了起点。请问：他的路程是多少？位移是多少？我们来分析一下。他跑了一圈，操场一圈是400米，所以他的路程就是400米。那位移呢？位移是从初位置到末位置的有向线段。他跑了一圈又回到了起点，说明他的初位置和末位置是同一个点。那么，从这个点指向它自己的线段长度是多少呢？当然是0！所以，他的位移是0。这个例子告诉我们，即使路程很长，位移也可能是0。大家明白了吗？ ‹#› 第三部分：矢量与标量 1.7.2013 刚才我们提到，位移有方向，路程没有方向。在物理学中，我们根据物理量是否有方向，把它们分成了两大类。接下来，我们就来学习这两个重要的概念：矢量与标量。 ‹#› 物理量的两大阵营 在物理学研究中，为了精准描述物质的运动状态与相互作用，我们依据“是否具有方向”这一核心特征，将物理量划分为矢量和标量两类。这是理解物理规律、进行定量计算的重要基础。 01. 矢量 (Vector) —— 兼具大小与方向 定义：既有大小，又有方向的物理量。在运算时遵循平行四边形定则或三角形定则，方向是其关键属性。 典型实例：位移（描述位置变化的有向线段）、速度（描述运动快慢与方向）、力（物体间的相互作用）等。 02. 标量 (Scalar) —— 仅具备大小属性 定义：只有大小，没有方向的物理量。运算时遵循基本的代数运算法则（加减乘除），无需考虑方向因素。 典型实例：路程（实际路径的长度）、时间（物质运动的持续性）、质量（物体所含物质的多少）、温度（物体的冷热程度）等。 1.7.2013 在物理学中，我们根据物理量是否有方向，把它们分成了两大类：矢量和标量。矢量，是既有大小，又有方向的物理量。比如我们刚刚学的位移，还有以后要学的速度、力等等。标量，是只有大小，没有方向的物理量。比如我们学的路程、时间，还有大家熟悉的质量、温度等等。判断一个物理量是矢量还是标量，就看它是否有方向。这是一个非常重要的分类方法，大家一定要记牢！ ‹#› 知识点四：直线运动的位置和位移 01. 坐标系的核心目的：为了定量地描述物体的位置以及位置随时间的变化规律，我们需要在选定的参考系上建立适当的坐标系，这是将抽象运动转化为数学量化分析的关键工具。 02. 一维坐标系的构建：在研究汽车行驶、电梯升降等直线运动时，建立一维坐标系（数轴）即可满足需求。我们在直线上选取一点作为原点，规定一个方向为正方向，再选定合适的单位长度，物体的位置就可以用坐标值精准表示。 x/m 0 30 -20 负 正 关键总结：一维坐标系的三要素是原点(O)、正方向和单位长度，这三者共同构成了描述直线运动位置的完整框架。 1.7.2013 我们已经知道了位移的概念。如果物体是沿着一条直线运动的，比如在笔直的公路上行驶的汽车，我们怎么精确地描述它的位置和位移呢？这时候，我们就需要请出一个强大的工具——一维坐标系。我们可以在这条直线上选一个点作为原点，规定一个正方向，再选一个合适的单位长度。这样，这条直线就变成了一条数轴。物体在直线上的任何一个位置，都可以用一个坐标来表示。 ‹#› 用坐标表示位置 x/m x₁ x₂ x₃ -x₁ +x 0 负方向侧 A点位置 B点位置 x/m x₁ x₂ x₃ -x₁ +x 0 原点位置 左侧位置 右侧位置 坐标x表示物体具体位置 正负代表原点两侧方向 1.一维坐标系的核心概念 1.7.2013 ‹#› 位移的计算公式 01. 核心定义与数学表达 位移描述物体位置的变化，等于末位置坐标减去初位置坐标。 公式：Δx = x₂ - x₁ 02. 结果为正的物理意义 当计算结果 Δx > 0 时，表明物体的末位置坐标大于初位置坐标。 结论：位移的方向与我们规定的正方向是相同的。 03. 结果为负的物理意义 当计算结果 Δx < 0 时，表明物体的末位置坐标小于初位置坐标。 结论：位移的方向与我们规定的正方向是相反的。 04. 关键提醒：矢量属性 位移是矢量，既有大小又有方向。计算时一定要先规定正方向，公式中的坐标需带正负号代入运算。 1.7.2013 那么，当物体从A点运动到B点，它的位移是多少呢？位移的大小和方向，就可以通过坐标来计算。我们用一个特殊的符号Δx来表示位移。位移等于末位置坐标减去初位置坐标，也就是Δx = x₂ - x₁。这里的Δx是一个矢量。如果计算结果是正数，说明位移方向与我们规定的正方向相同；如果是负数，说明位移方向与正方向相反。 ‹#› 例题2：位移的计算 题目情境：一个物体在x轴上运动，先从坐标x₁ = 2m的位置运动到x₂ = 7m的位置，随后又运动到坐标x₃ = 3m的位置。请根据位移的定义式 Δx = x末 - x初，分别计算以下三个阶段的位移。 01. 阶段一：x₁ → x₂ 位移定义：末位置减初位置 Δx₁₂ = x₂ - x₁ = 7m - 2m 结果：+5m 物理意义：位移为正，表示方向与x轴正方向相同。 02. 阶段二：x₂ → x₃ 位移定义：末位置减初位置 Δx₂₃ = x₃ - x₂ = 3m - 7m 结果：-4m 物理意义：位移为负，表示方向与x轴正方向相反。 03. 全程位移：x₁ → x₃ 关键提示：总位移只看起点(x₁)和终点(x₃) Δx₁₃ = x₃ - x₁ = 3m - 2m 结果：+1m 物理意义：物体最终相对起点向正方向移动了1m。 1.7.2013 我们一步一步来计算这个例题。第一问，从x₁到x₂的位移，等于7m减去2m，等于+5m。结果是正的，表示位移方向与正方向相同。第二问，从x₂到x₃的位移，等于3m减去7m，等于-4m。结果是负的，表示位移方向与正方向相反。第三问，从x₁到x₃的位移，等于3m减去2m，等于+1m。大家注意，计算总位移的时候，只看起点和终点，中间过程不用管！ ‹#› 一、路程与位移的大小关系 路程与位移的定义辨析及实例计算 路程 位移 物理定义 物体实际运动轨迹的长度之和，是标量，无方向。 从起点到终点的有向线段长度，是矢量，有方向。 例题计算 先2m→7m，再7m→3m，总路程=5m+4m=9m。 起点2m，终点3m，位移大小=3m-2m=1m。 数值特征 路程始终大于等于0，反映运动的实际路径长短。 位移大小反映位置变化的净效果，与路径无关。 （1）区别： （2）联系： ①位移的大小永远小于或等于路程，即 |位移| ≤ 路程。 ②只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。 1.7.2013 通过刚才的例题，我们再来深入思考一下路程和位移的关系。在例题中，物体先从2m运动到7m，走了5m；然后又从7m运动到3m，走了4m。所以它的总路程是 5m + 4m = 9m。而它的总位移是从2m到3m，大小是1m。这再次证明了：位移的大小永远小于或等于路程。只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。 ‹#› 课堂小结 位置变化 时刻 时间概念 是时间轴上的一个点，对应物体运动的某一瞬时状态，无长短之分。 间隔 是时间轴上的一段长度，表示两个时刻之间的持续过程，有长短可度量。 从初位置指向末位置的有向线段，既有大小又有方向，运算遵循矢量法则。 路程位移 路程 位移 物体运动实际轨迹的长度，只有大小没有方向，是标量，其值不会小于位移的大小。 位移计算 一维坐标系中 Δx = x₂ - x₁，正负号表示位移方向，数值表示位移大小。 核心考点 区分时刻与时间间隔、路程与位移，掌握位移的矢量性及一维计算方法。 1.7.2013 好了，同学们，这节课的内容就到这里。我们一起来回顾一下今天的核心知识点。关于时间，我们学习了时刻和时间间隔。关于位置变化，我们学习了路程和位移，知道了路程是标量，位移是矢量。最后，我们还学会了在一维坐标系中计算位移，公式是Δx = x₂ - x₁。这些概念非常重要，是我们学习整个运动学的基础，大家一定要好好掌握！ ‹#› 课后练习1：基础巩固 题目：以下说法中指时间间隔的是（ ） A.学校上午8点开始上课。 B.刘翔在110米栏比赛中跑出了12.88秒的好成绩。 C.中央电视台新闻联播每天19点准时开播。 D.某航班于14:30从北京起飞。 B 1.7.2013 我们来看第一题，这是一个选择题。大家仔细读题，判断哪个选项描述的是时间间隔。A、C、D选项中的“8点”、“19点”、“14:30”都是指一个具体的瞬间，是时刻。而B选项的‘12.88秒’，描述的是完成比赛这个过程所用的时间，所以是时间间隔。正确答案是B。 ‹#› 课后练习2：能力提升 题目：一个人沿着半径为R的圆形跑道跑了半圈，试分析他的路程和位移大小分别是多少？ 01. 路程解析： 路程是物体运动轨迹的实际长度。此人跑了半圈，轨迹为半圆的弧长。根据圆的周长公式 C=2πR，半圈的弧长即为 πR。 02. 位移解析： 位移是从初位置到末位置的有向线段长度。跑半圈后，起点与终点恰好位于圆的直径两端，因此位移大小等于圆的直径，即 2R，方向由起点指向终点。 Q2 1.7.2013 第二题稍微有点难度。一个人跑了半圈，他的路程就是半个圆的周长，也就是πR。那位移呢？位移是从起点到终点的有向线段。跑半圈，起点和终点在圆的直径两端，所以位移的大小就是这个直径的长度，也就是2R。方向是从起点指向终点。大家做对了吗？ ‹#› 课后练习3：综合应用 题目描述：一个物体在直线上做运动，其位置坐标随时间的变化关系记录如下： t=0s 时，x=1m； t=2s 时，x=5m； t=5s 时，x=-2m 求解问题： 1. 计算物体在前2秒内的位移大小与路程； 2. 计算物体在2秒到5秒这段时间内的位移； 3. 分析并计算前5秒内的总位移和运动的总路程。 ▍核心解析与答案 1. 前2秒：位移Δx = 5-1 =+4m；单向运动，路程=4m。 2. 2s-5s：位移Δx = -2-5 =-7m；负号表示方向与正方向相反。 3. 前5秒：总位移Δx = -2-1 = -3m；总路程=4+7 =11m。 1.7.2013 最后一题是综合应用题。我们来一步步分析：第一问，前2秒，物体从1m运动到5m。位移是+4m，因为是单向直线运动，所以路程也是4m。第二问，2秒到5秒，物体从5m运动到-2m。位移是-7m，负号表示位移方向与正方向相反。第三问，前5秒，总位移是从起点1m到终点-2m，等于-3m。总路程是前2秒的4m，加上后3秒的7m，总共是11m。 ‹#› THANKS THANKS 感谢观看 1.7.2013 非常棒！同学们今天表现得都很出色。物理就在我们身边，希望大家能带着今天学到的知识，去观察和思考生活中的各种运动现象。今天的课就到这里，下课！ ‹#› $