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、位移等核心概念，通过“长安街汽车位置描述”问题导入，衔接参考系知识，以时间轴、坐标系为支架，构建时刻与时间间隔、位移与路程的认知脉络。 其亮点在于运用对比表格明晰概念差异，结合打点计时器实验探究（科学探究），例题融入生活情境（物理观念），课堂小结结构化呈现核心。助力学生形成运动描述的物理观念，培养科学思维，教师可高效实施教学。

1.能够区分时刻和时间间隔，学会在时间轴上标注时刻与时间间隔。 2.理解路程与位移的概念，掌握二者的区别与联系，能结合运动轨迹进行判断。 3.了解标量和矢量的定义，会区分常见的标量与矢量。 4.掌握直线运动中位移的计算方法，初步认识位置-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，你认为应该采用什么方法？你对时间是怎样认识的？ 一、时间和时间间隔 要描述物体位置随时间的变化，首先要清楚“时间”一词的含义。说到时间，不能不说时刻和时间间隔。时刻和时间间隔既有联系又有区别。 一、时间和时间间隔 上午8时上课、8时45分下课，这里的“8时”“8时45分”是指这节课开始和结束的时刻，而这两个时刻之间的45min，则是这两个时刻之间的时间间隔 0 1 2 3 4 5 t/s 第1s内 第2s内 第2s末到第4s末 第5s内 第1s初 第2s初（第1s末） 前2s内 前3s内 一、时间和时间间隔 在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。 一、时间和时间间隔 我们平时说的“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。 列车9:10发车9:10为时刻。 全程行驶3小时20分3小时20分为时间间隔。 时刻 时间间隔 物理意义 某一瞬间（时间点） 两个时刻之间的间隔（一段时间） 表示方法 时间轴上的点 时间轴上的线段 运动对应 位置、瞬时速度 位移、路程、平均速度 典型举例 第3秒末、8点整 前3秒、一节课45分钟 一、时间和时间间隔 例题1 某同学所订车次部分信息如图所示，关于图中时间信息描述正确的是（        ） A．“54分”指时刻 B．“54分”指时间间隔 C．“09∶17”指时间间隔 D．“10∶11”指时间间隔 B 二、位置和位移 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。例如，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来描述； 二、位置和位移 一维坐标系 二维坐标系 三维坐标系 二、位置和位移 如果物体做直线运动，可以用一维坐标系来描述。 物体做直线运动时，通常选取这条直线为x轴，在x轴上任选一点作为原点，规定好坐标轴的正方向和单位长度，物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。 1.坐标系建立在参考系之上，相对于参考系静止。 2.画坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度。 3.物体在坐标系中的坐标值有正有负，其正、负不表示大小，仅表示在原点的哪一侧：正表示在原点的正方向一侧，负表示在原点的负方向一侧。 4.建立何种坐标系由物体的运动性质决定。 二、位置和位移 例如，我们要确定一辆行驶在北京长安街上汽车的位置，可以沿东西方向建立一维坐标系，x轴的正方向指东，选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O，汽车的位置就可以用它的坐标准确地描述出来。 如果汽车的坐标是30m，表示它在岗亭以东30m处； 如果汽车的坐标是－20m，表示它在岗亭以西20m处。 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？ 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。 二、位置和位移 我们在初中已经知道，路程是物体运动轨迹的长度，说明这个人旅行的路程也不同。 但是，就位置的变动来说，无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路径，他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1300km的重庆，即位置的变化是相同的。 二、位置和位移 从图中可以看出，由初位置指向末位置的有向线段能准确地描述旅行者位置的变化。 只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是确定的，它不因路径的不同而改变。 物理学中用位移来描述物体位置的变化，并用l表示。 二、位置和位移 项目 位移 路程 一、区别 定义 从初位置指向末位置的有向线段 物体运动轨迹的实际总长度 物理性质 矢量（既有大小，又有方向） 标量（只有大小，没有方向） 决定因素 由初、末位置决定，与运动路径无关 由实际运动轨迹决定，与路径有关 方向 有方向，由初位置指向末位置 无方向 运算法则 平行四边形定则、三角形定则（矢量运算） 算术直接相加（代数运算） 取值特点 可正、可负、可为零（正负表示方向） 只能为正值或零，不可能为负 物理意义 描述物体位置的变化 描述物体运动路径的长短 典型举例 从家到学校再回家，位移为0 从家到学校再回家，路程为2倍家到学校距离 二、联系 单位 都是长度单位：米（m）、千米（km）等 大小关系 单向直线运动中，位移大小=路程；一般情况：位移大小≤路程 相等条件 只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 二、位置和位移 例题2 某同学健身时，哑铃被举高后再回到原位置，如图所示。如此重复10次，哑铃的位移大小为（ ） A．0 B．5m C．10m D．11m A 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； 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。 二、位置和位移 二、位置和位移 项目 矢量 标量 一、区别 定义 既有大小又有方向的物理量 只有大小、没有方向的物理量 方向性 有方向，方向是矢量的重要组成部分 无方向 表示方法 带箭头的有向线段；黑体字母（如v、x） 数值+单位；普通字母（如s、t） 运算法则 平行四边形定则、三角形定则（矢量叠加） 代数加减（算术直接运算） 比较大小 比较绝对值（模的大小），与方向无关 直接比较数值大小 正负号含义 表示方向：正=与规定正方向相同，负=相反；不表示大小 表示数值本身的大小（如温度的高低、海拔的高低） 典型物理量 位移、速度、加速度、力、动量、电场强度 路程、时间、质量、温度、速率、功、能量 二、联系 共性 都是描述物理现象的物理量，都有大小和单位 运算转化 矢量在同一直线上时，规定正方向后可转化为标量的代数运算 派生关系 矢量的大小（模）是标量（如：速率是速度的大小） 例题3 下列关于矢量和标量的说法正确的是（ ） A．描述矢量既要说明大小，又要指明方向 B．同一个物理量可以是矢量，也可以是标量 C．矢量和标量的运算遵循法则相同 D．方向是区分矢量和标量的标准，有正、有负的物理量一定是矢量 A 三、直线运动的位移 前面学习了用一维坐标系描述物体的位置，那么，在一维坐标系中位移应该如何表示呢？ 三、直线运动的位移 如图，做直线运动的物体，它的初位置为，末位置为，则物体的位移应该是由指向的红色有向线段，其大小等于末位置与初位置坐标之差－。 三、直线运动的位移 由于常用Δx表示坐标之差，所以在研究直线运动时，常用Δx表示位移，记为 若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向； 若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向。 1.位置与坐标轴上的点对应，位移与坐标轴上的有向线段对应。 2.在直线运动中，若取某方向为正方向，位移与规定的正方向相同时为正；反之为负。 3.比较位移的大小时，用绝对值来比较。 三、直线运动的位移 因为=5m，=2m 所以物体的位移Δx=-5m=-3m 位移大小为3m，位移方向指向x轴负方向。 四、位移时间图像 物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观地表示。 四、位移时间图像 如图，在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x为纵轴，其上的图线就是位置—时间图像，通过它能直观地看出物体在任意时刻的位置。 四、位移时间图像 如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等（x＝Δx），位置—时间图像就成为位移—时间图像，又称x-t图像。从x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。 x t o x t o 匀速直线运动 静止 变速运动 x t o 例题4 如图所示为A、B两人骑自行车在同一直线上运动的位移图像，由图像知（ ） A．A、B两人同向行驶 B．A、B两人在第1s末相遇 C．在4s内，A行驶的路程比B行驶的路程多 D．在5s末，A的位移比B的位移大 D 五、位移和时间的测量 生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在一段时间内的位移。例如，可以用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。 五、位移和时间的测量 电磁打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器，工作电压为4~6 V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点。 当电源频率是50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。 如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小。由这些点的位置，我们可以了解物体运动的情况。 还有一种打点计时器叫作电火花打点计时器，它的计时原理与电磁打点计时器相同，不过，在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。 五、位移和时间的测量 五、位移和时间的测量 五、位移和时间的测量 1. 时刻与时间间隔：时刻是时间点，对应瞬时状态；时间间隔是两段时刻的差值，对应运动过程，单位均为秒。 2. 路程与位移（核心）：路程是轨迹长度（标量）；位移是初位置指向末位置的有向线段（矢量），公式Δx=x₂−x₁。仅单向直线运动时，位移大小等于路程。 3. 矢量与标量：矢量（位移）有方向，遵从平行四边形定则；标量（时间、路程）无方向，直接代数运算。 4. 实验要点：两种打点计时器均为50Hz，打点周期0.02s；电火花计时器摩擦更小、实验精度更高。 本节课已结束，请完成课后作业！ $