2019_20学年高中物理第一章2时间和位移课件新人教版必修.pptx

2 时间和位移,新知预习,自主检测,一、时刻和时间间隔 1.我们说的上午8时上课、8时45分下课,这里的“8时”“8时45分”是指时刻。 2.在表示时间的轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。 二、路程和位移 1.路程是物体运动轨迹的长度。 2.位移是描述物体位置变化的物理量,用从初位置到末位置的有向线段表示。 3.某人从北京到重庆,选择不同的交通方式,他的位移是相同的,他的路程是不同的。,新知预习,自主检测,三、矢量与标量 1.矢量与标量: 既有大小又有方向的量叫矢量。只有大小而没有方向的量叫标量。 2.两个标量相加遵从算术加法的法则,矢量相加不遵从这一法则。 四、直线运动的位置与位移 研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如图所示,物体由A点沿直线运动到B点,则 1.物体的初、末位置可用位置坐标x1、x2表示。 2.物体的位移x=x2-x1,其方向为沿x轴负向。,新知预习,自主检测,1.正误辨析 (1)时刻就是时间间隔,两者没有本质区别。( ) 解析时刻与时间间隔既有联系,又有区别,两个时刻之间的间隔为时间间隔。 答案 (2)在时间轴上,时刻用线段表示,时间间隔用点表示。( ) 解析在时间轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。 答案,(3)路程是标量,位移是矢量,两者都是描述物体运动的物理量。 ( ) 解析路程只有大小,没有方向,是标量;位移既有大小,又有方向,是矢量。两者是为了描述物体的运动而引入的物理量。 答案,新知预习,自主检测,(4)物体在运动过程中的路程相等,位移一定也相等。( ) 解析物体在运动过程中的路程相等,位移不一定相等,位移相等,路程也不一定相等。 答案 (5)物体运动前半阶段的位移是3 m,后半阶段的位移是4 m,则总位移一定是7 m。( ) 解析位移是矢量,其运算不满足算术运算法则,根据题意知总位移不一定是7 m。 答案,新知预习,自主检测,2.为增强学生的体质,某校高一和高二学生组织了一场足球比赛,下列关于比赛表述中涉及的计时数据,指时间间隔的是( ) A.比赛于2018年6月1日下午2点30分开始 B.开场20 s时,高一队率先进球 C.比赛第30 min,高二队换人 D.整场比赛共踢了90 min 答案D,新知预习,自主检测,3.海峡两岸直航后,原来从台北飞往上海要经过香港中转(以下称“A线路”),现在可以从台北直飞到上海(以下称“B线路”)。假设某人分别沿上述两条线路从台北到上海,以下说法正确的是( ) A.沿A线路和B线路的路程相同,位移也相同 B.沿A线路和B线路的路程相同,位移不相同 C.沿A线路和B线路的路程不相同,位移相同 D.沿A线路和B线路的路程不相同,位移也不相同 解析根据路程和位移的定义,可知A线路的路程大于B线路的路程,但两条线路的位移相同,故C正确。 答案C,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,时间间隔与时刻的区别和联系 情景导引 1.李爷爷起床后外出晨练,在公园遇到张爷爷,“您这么早!练多长时间了?”“十五分钟左右吧,现在是什么时间?”“大约六点。”对话中两个“时间”,哪个是“时间间隔”,哪个是“时刻”? 2.如图所示,在所给的时间轴上,请标出:第2 s末,2 s末,2 s内,第2 s内。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,要点提示1.第一个是时间间隔,第二个是时刻。“练多长时间”,是指时间间隔;“现在是什么时间”指的是一个瞬间,所以是指时刻。 2.“第2 s末”和“2 s末”都与时间轴上t=2 s那一点相对应;“2 s内”是从计时开始到2 s末的时间间隔,时间间隔为2 s;“第2 s内”是第1 s末或者说第2 s初到第2 s末的时间间隔,时间间隔为1 s(如图所示)。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,知识归纳 时间间隔和时刻的比较,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,画龙点睛(1)生活中一般用各种钟表来计时,在实验室里和运动场上常用停表计时。 (2)关键字词的使用,如数值后跟“初、末、时”一般表示时刻;如“内、用、经过、历时”一般表示时间间隔。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,典例剖析 例1(多选)在如图所示的时间轴中,下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是( ),A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初 B.t2t3表示时间间隔,称为第3 s内 C.t0t2表示时间间隔,称为前2 s或第2 s内 D.tn-1tn表示时间间隔,称为第(n-1) s内 解析t2表示时间轴上的一个点,所以表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,A正确;t2t3表示时间轴上的一段距离,所以为时间间隔,称为第3 s内,B正确;t0t2表示时间轴上的一段距离,所以为时间间隔,称为前2 s,第2 s内表示t1t2,C错误;tn-1tn表示时间间隔,称为第n s内,D错误。 答案AB,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,规律方法时刻与时间间隔的两种判断方法 (1)根据上下文判断:分析所给的说法,根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一事件或运动的状态,时间间隔对应的是事件或运动的过程。 (2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻和时间间隔表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间间隔。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,变式训练1以下计时数据指时间间隔的是( ) A.天津开往德州的K625次列车于13点35分从天津发车 B.李明用15 s跑完100 m C.2018年5月17日7点33分我国首枚自研民营商业火箭首飞成功 D.某场足球赛开赛15分钟时甲队攻入一球 解析列车发车、火箭发射、进球都是事件发生的瞬间,对应的都是时刻,A、C、D错误;跑完100 m是事件发生的过程,对应的是时间间隔,B正确。 答案B,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,位移和路程的区别与联系 情景导引,如图所示,一小孩在公园内游玩,由所在位置经如图所示的路径向塔行走。 此过程中小孩的位移大小和通过的路程是否相等? 要点提示由于小孩所走的路径是弯曲的,路程是小孩实际走过的路径的长度,是标量。其位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量。由题图可以看出,小孩的位移大小与路程不相等。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,知识归纳 位移和路程的比较,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,画龙点睛(1)比较两位移的大小时,只比较其绝对值的大小,不看其“正负”号。 (2)当质点做单向直线运动时,位移的大小等于路程,但因位移有方向,是矢量,不能说位移就是路程。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,典例剖析 例2(多选)同学们都喜欢上体育课,一年一度的学校运动会同学们更是期待。如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400 m、800 m赛跑的起跑点,B点是 100 m 赛跑的起跑点。在一次校运动会中,甲、乙、丙三位同学分别参加了100 m、400 m和800 m赛跑,则从开始比赛到比赛结束时 ( ) A.甲的位移大小最大 B.丙的位移大小最大 C.乙、丙的路程相等 D.丙的路程最大,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,解析甲同学的初、末位置直线距离为100 m,位移大小为100 m,路程也是100 m;乙同学路程为400 m,但初、末位置重合,位移大小为零;丙同学路程为800 m,初、末位置重合,位移大小也为零,所以甲的位移最大,丙的路程最大,选项A、D正确。 答案AD 规律方法路程和位移的求解思路,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,变式训练2右图为中国古代的太极图,图中大圆的半径为R,圆心在O点(图中未画出),AC是直径,中央“S”形部分是两个半径均为 的半圆。某人晨练时按此图自A点出发,沿图中箭头所示路径ABCOA进行,第一次返回A点的过程中,他的路程和位移大小分别是( ) A.0,0 B.0,2R C.2R,0 D.2R,2R,解析位移由初位置指向末位置,质点沿路径ABOA运动,当质点由A点运动到C点再返回A点时,位移大小等于0,路程等于ABC的半个圆弧长加上中央两个小半圆弧长之和,等于2R。故C正确,A、B、D错误。 答案C,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,矢量和标量的区别 情景导引 一个袋子里原来有40 kg大米,现在又放进去30 kg大米,那么现在大米总量是70 kg。如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点,然后又向西走了30 m到达C点,则他从A点到C点的位移是多大?从大小的计算方法上看,质量和位移有什么不同?,要点提示如图所示,位移为从A点指向C点的有向线段,大小为50 m。质量是标量,遵从算术运算法则,可以直接相加减;位移是矢量,不能直接相加减,位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,知识归纳 矢量与标量的区别,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,典例剖析 例3(多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是( ) A.两个运动的物体位移大小均为20 m,这两个位移一定相同 B.做直线运动的两个物体的位移x甲=1 m,x乙=-3 m,则它们的大小关系为x甲x乙 C.温度计读数有正负,其正、负号表示温度的方向 D.温度计读数时正的温度一定大于负的温度,正负不能代表方向 解析位移是矢量,大小相同,方向不一定相同,所以这两个位移不一定相同,A错;矢量比较大小时,比较绝对值,B正确;温度是标量,只有大小,没有方向,正号表示比零摄氏度高,负号表示比零摄氏度低,正的温度一定高于负的温度,C错,D对。 答案BD,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,规律方法(1)矢量的正、负仅表示方向,不表示大小。 (2)在求解某一矢量时,除求出其大小外,还应指明其方向。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,直线运动的位置和位移 情景导引 如图所示,一辆汽车从超市出发,向东行驶了300 m到达电影院,继续行驶了150 m到达度假村,又向西行驶了950 m到达博物馆,最后回到超市。,(1)以超市所在的位置为原点,以向东的方向为正方向,用1个单位长度表示100 m,请用直线坐标系表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置; (2)求汽车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少?,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,要点提示(1)如图所示 (2)汽车从电影院经度假村到博物馆的位移为x=-500 m-300 m= -800 m,负号表示其方向与规定的正方向相反,即方向向西。 其路程为s=150 m+950 m=1 100 m。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,知识归纳 直线坐标系 研究直线运动时在物体运动的直线上建立直线坐标系。 (1)物体的位置用坐标值表示,坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向还是负方向上;坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离。 (2)位移用坐标的变化量表示,即位移x=x2-x1,其绝对值表示位移的大小,正、负表示位移的方向,正值表示与规定的正方向相同,负值表示与规定的正方向相反。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,典例剖析 例4(多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量表示物体的位移。如图所示,一个物体从A点运动到C点,它的位移x1=-4 m-5 m=-9 m;从C运动到B,它的位移为x2=1 m-(-4 m)=5 m。下列说法正确的是( ) A.C点到B点的位移大小大于A点到C点的位移大小,因为正数大于负数 B.A点到C点的位移大小大于C点到B点的位移大小,因为符号表示位移的方向,不表示大小 C.若选C点为坐标原点,则x1大小、方向不变 D.物体由A到B的合位移x=x1+x2,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,解析位移是矢量,比较位移的大小时,只需比较数值,不要带正负号,选项A错误,B正确;C项中,x1=0-9 m=-9 m,大小、方向不变,选项C正确;因x1=xC-xA,x2=xB-xC,所以物体由A到B的合位移x=xB-xA=x1+x2,选项D正确。 答案BCD 规律方法直线运动中物体的位置坐标的大小、正负与坐标原点、正方向的选择有关;而物体的位移的大小、正负与坐标原点无关。,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,变式训练3一质点沿x轴运动,开始时位置为x0=-2 m,第1 s末位置为x1=3 m,第2 s末位置为x2=1 m。请分别求出第1 s内、第2 s内和前2 s内质点位移的大小和方向。 解析第1 s内,x=x1-x0=3 m-(-2 m)=5 m,方向沿x轴正方向;第2 s内,x=x2-x1=1 m-3 m=-2 m,方向沿x轴负方向;前2 s内,x=x+x=5 m-2 m=3 m,方向沿x轴正方向。 答案5 m,沿x轴正方向 -2 m,沿x轴负方向 3 m,沿x轴正方向,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,1.(多选)关于时间间隔和时刻,下列说法正确的是( ) A.时间间隔是较长的一段时间,时刻是较短的一段时间 B.“第2 s内”和“前2 s内”指的是不相等的两段时间间隔 C.“北京时间12点整”指的是时刻 D.“1 min”只能分成60个时刻 解析时刻不是较短的一段时间,而是一个时间点,A错误。“第2 s内”指从1 s末到2 s末的一段时间,“前2 s内”指从开始到2 s末的一段时间,两者是不同的,B正确。“12点整”是一个时间点,是时刻,C正确。“1 min”能分成无数个时刻,D错误。 答案BC,探究一,探究二,探究三,探究四,随堂检测,2.(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是( ) A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的 B.在某一段时间内物体运动的