物理：1.2《时间和位移》课件(新人教版必修1).ppt

第一章运动的描述 学案2时间和位移 我们看电视或听广播时 时常听到现在是北京时间八点整 我们知道一节课的时间是45min 那么这里所说的时间有什么不同含义 我们的作息时间表与列车时刻表有什么不同呢 登泰山时从山门处到中天门 可以坐车沿盘山公路上去 也可以沿山间小路爬上去 两种登山的路径不同 游客体会到的登山乐趣也不同 但他们的位置变化却是相同的 可见物体运动的路程与其位置变化并不是一回事 泰山十八盘 学点1时刻和时间间隔 时刻指的是某一瞬间 在时间坐标轴上用一点表示 时间间隔指的是两个时刻的间隔 在时间坐标轴上用一段线段表示 在实验室中常用秒表和打点计时器来测量时间间隔 由于我们在日常生活中不注意区分时刻和时间间隔 而把它们统称为时间 因此在以后的学习中 必须区分开 两者的物理意义是不同的 时刻与物体在运动过程中的某一位置相对应 时间间隔与物体在运动过程中的位移 路程 相对应 例1 电台报导时一般这样说 现在是北京时间八点整 听评书连播等节目时 最后播音员往往说 请明天这个时间继续收听 这时的 时间 是什么意思 解析 北京时间八点整指的是时刻 即八点这一瞬间 而 请明天这个时间继续收听 指的是时间间隔 因为听评书时不可能只听一瞬间 评析 在以后的学习中 时刻和时间间隔 即时间 处处用到 几秒末 几秒初 如 秒末 秒初等 表示的是时刻 几秒内 第几秒内 如 秒内 最后 秒 第 秒等 表示的是时间间隔 答案 时刻时间间隔 下列表示的是时间间隔还是时刻 1 第8s末 2 前5s内 3 列车13 02到站 4 第2节课将是从8 55到9 40 5 我已等了你一会儿 6 1997年7月1日零时中华人民共和国对香港恢复了行使主权 学点2位移和路程 路程 质点的实际运动路径的长度 路程只有大小 其单位就是长度的单位 位移 从初位置到末位置的有向线段 线段的长度表示位移的大小 有向线段的指向表示位移的方向 位移是描述质点位置变化的物理量 既有大小又有方向 是矢量 是从起点A指向终点B的有向线段 有向线段的长度表示位移的大小 有向线段的方向表示位移的方向 位移通常用字母 x 表示 它是一个与路径无关 仅由初 末位置决定的物理量 路程是质点运动轨迹的长度 它是标量 只有大小 没有方向 路程的大小与质点的运动路径有关 但它不能描述质点位置的变化 例如 质点环绕一周又回到出发点时 它的路程不为零 但其位置没有改变 因而其位移为零 由于位移是矢量 而路程是标量 所以位移不可能和路程相等 但位移的大小有可能和路程相等 只有质点做单向直线运动时 位移的大小才等于路程 否则 路程总是大于位移的大小 在任何情况下 路程都不可能小于位移的大小 在规定正方向的情况下 与正方向相同的位移取正值 与正方向相反的位移取负值 位移的正负不表示大小 仅表示方向 比较两个位移大小时 只比较两个位移的绝对值 位移与路程的区别和联系 评析 1 位移是矢量 既有大小又有方向 求位移时 不仅要求出位移大小 还要指明位移的方向 2 路程是标量 其大小是运动轨迹的总长度 在较长时间内的路程等于物体在各小段时间内的路程之和 答案 位移大小为2R 方向与过O点的直径成45 角 路程为9 5 R 一个人晨练 按如图1 2 所示走半径为R的中国古代的八卦图 中央的S部分是两个直径为R的半圆 BD CA分别为西东 南北指向 他从A点出发沿曲线ABCOADC进行 则当他走到D点时 求他的路程和位移的大小分别为多少 位移的方向如何 图1 2 答案 5 2 R方向为东南方向 学点3矢量和标量 矢量 既有大小又有方向的物理量 如位移等 标量 只有大小没有方向的物理量 如质量 温度等 矢量是有方向的 如在描述一个物体的位置时 只是说明该物体离我们所在处的远近 而不指明方向 就无法确定物体究竟在何处 标量没有方向 如说一个物体的质量时 只需知道质量是多大就行了 无方向可言 标量相加时 只需按算术加法的法则运算就行了 矢量则不然 不能直接相加减 矢量和标量的区别 评析 1 位移是矢量 可以用有向线段表示 2 位移是过程量 求位移时 必须明确对应的时间 以此再明确该过程的初末位置 进而确定位移的大小和方向 3 由本例可知 全过程中的总位移大小并不一定等于各阶段位移大小之和 例3 一位同学从操场中心 出发 向北走了40m 到达C点 然后又向东走了30m 到达B点 用有向线段表明该同学在A C过程 C B过程和A C B全过程的位移 并求出三个位移的大小 答案 40m30m50m 在例3中 如果用L1 L2和L依次表示A C C B和A C B过程的路程大小 而这三个过程的位移大小依次用x1 x2和x表示 则以下关系式正确的是 A x1 x2 xB L1 L2 LC L1 L2 LD x1 x2 x BD 学点4直线运动的位置和位移 例4 一质点在x轴上运动 各个时刻的位置坐标如下表 则此质点开始运动后 D 1 几秒内位移最大 A sB 2sC 3sD 4sE 5s 2 第几秒内位移最大 A sB 2sC 3sD 4sE 5s 3 几秒内路程最大 A sB 2sC 3sD 4sE 5s 第几秒内路程最大 A sB 2sC 3sD 4sE 5s B E B 解析 由表中数据可看出 s内的位移是 m 其大小为 m 最大 所以选项 正确 第 s内的位移是 m 其大小是 m 最大 所以选项 正确 由于质点一直在运动着 时间越长 经过的轨迹也越长 在 s内的路程也最大 所以选项 正确 在第 s内质点的位移最大 路程是 m也最大 所以选项 正确 评析 1 在直线运动中 某一过程的位移 x与该过程初 末时刻的位置坐标为x1 x2满足 x x2 x1 但该过程的路程s大小不一定满足s x2 x1 2 x x2 x1 0时 表示位移沿x轴正方向 当 x x2 x1 0时 表示位移沿x轴负方向 如图1 2 8甲所示 一根细长的弹簧系着一个小球 放在光滑的桌面上 手握小球把弹簧拉长 放手后小球便左右来回运动 为小球向右到达的最远位置 小球向右经过中间位置 时开始计时 其经过各点的时刻如图1 2 8乙所示 若测得OA OC cm AB 3cm 则自零时刻开始 0 2s内小球发生的位移大小是 方向向 经过的路程是 0 6s内小球发生的位移大小是 方向向 经过的路程是 0 8s内小球发生的位移是 经过的路程是 1 0s内小球发生的位移大小是 方向向 经过的路程是 图1 2 8 要完整准确地描述某一事件 必须同时用到时刻和时间间隔两个概念 表示事件的发生和结束必须用