2019-2020新教材高中物理 1.2 时间 位移课件 新人教版必修1

2.时间位移一、时刻和时间间隔1.时刻和时间间隔:(1)时刻:在时间轴上对应一个___;如_____。(2)时间间隔:表示两个时刻之间的间隔,在时间轴上对应一个_____;如_____。①3秒末②前4秒内③第5秒初④第6秒内点①③线段②④2.时间的单位:时间的单位有秒、分钟、小时,符号分别是__________,其中______为国际单位制中的基本单位。s、min、h秒(s)二、位置和位移【思考】如何表示电梯运动过程中人的位置和位移?提示:以电梯底端出发点为坐标原点,沿电梯向上运动的方向为正方向建立直线坐标系。用坐标表示位置,用坐标的变化表示位移。1.坐标系:(1)建立坐标系的目的:为了_____(选填“定性”或“定量”)地描述物体的位置。(2)描述的对象:物体的位置及其位置变化。(3)建立坐标系的位置:选择的参考系上。定量(4)坐标系的三要素:原点、正方向和_________。(5)坐标系的种类:①直线坐标系(或一维坐标系)。②平面直角坐标系(或二维坐标系)。③空间坐标系(或三维坐标系)。单位长度2.位置和位移:(1)物体的位置可以由坐标表示,如:初位置和末位置坐标分别为x1和x2。(2)物体的位移:Δx=_____。x2-x1(3)位移:①物理意义:描述物体___________。②表示方法:_____________。③决定因素:取决于___________,与路径无关。位置的变化一条有向线段初、末位置(4)路程:①物理意义:表示物体_____________的长度。②决定因素:物体经过的路径不同,路程长短一般不同。实际运动轨迹(5)矢量和标量。三、位移—时间图像1.意义:直观地表示物体在每一时刻的_____或每一时间间隔的_____。2.画法:如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点,则位置与位移大小相等,位置—时间图像就成为位移—时间图像(x-t图像)。位置位移四、位移和时间的测量一时刻和时间间隔1.时刻和时间间隔的区别与联系:项目比较时刻时间间隔物理意义事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度项目比较时刻时间间隔对应运动描述量位置路程、位移用时间轴表示用时间轴上的点表示用时间轴上的线段表示描述关键词“第1s末”“第3s初”“第3s末”等“第1s”“前2s”“前3s内”等项目比较时刻时间间隔联系(1)两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程。(2)时间间隔能展示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片2.在时间轴上的表示方法:【思考·讨论】2019年3月10日0时28分,我国长征系列运载火箭在西昌卫星发射中心完成了第300次发射,成功利用“长征三号乙”运载火箭将“中星6C”通信卫星送入太空,卫星进入预定轨道。该卫星定点于东经130度,服务寿命15年。请问以上实例中,哪些是时间间隔?哪些是时刻?(物理观念)提示:2019年3月10日0时28分指的是时刻;15年指的是时间间隔。【典例示范】2018年12月26日青盐铁路正式通车,盐城进入高铁时代。青盐铁路建成通车后,将苏鲁东部沿海城市连成一片,盐城可通过青盐铁路接上济青高铁、京沪高铁直达北京。如表是盐城北至青岛北某一车次运行的时刻表。D1692车次D1691自盐城北起1公里站名16:100盐城北13:0117:4117:45186连云港11:3011:2620:03428青岛北9:10盐城未来将通过铁路接入上海和长三角地区,既深化东部沿海地区的交流,也为盐城市民旅游、出行带来极大便利。关于从盐城到青岛的高速列车的时间,下列说法中正确的是世纪金榜导学号()A.高速列车自盐城北发车的时间16:10指的是时间间隔B.从盐城北站到连云港高速列车D1692的运行时间是90分钟C.高速列车D1692和D1691在连云港的停车时间都是4分钟D.两列高速列车在两地之间的运行时间相同【解析】选C。高速列车自盐城北发车的时间16:10指的是时刻,故A错误;从盐城北站到连云港高速列车D1692的运行时间是91分钟,故B错误;高速列车D1692和D1691在连云港的停车时间都是4分钟,故C正确;两列高速列车在两地之间的运行时间不同,故D错误。【母题追问】1.在【典例示范】中,下列情况中可将高速列车视为质点的是()A.研究列车车轮的转速B.测量列车通过铁路桥的时间C.分析列车形状对所受阻力的影响D.计算列车在盐城、青岛间运行的平均速度【解析】选D。研究列车车轮的转速时,或者测量列车通过铁路桥的时间时,或者分析列车形状对所受阻力的影响时,列车的大小和形状都不能忽略不计,不能看作质点,故A、B、C错误;而计算列车在盐城、青岛间运行的平均速度时,列车的大小和形状均可忽略不计,可看作质点,故D正确。2.(多选)设【典例示范】中的列车在每个车站都能准点到达,准点开出。从时刻表中可知()A.D1692在连云港站台停靠45minB.D1691在11时28分时停靠在站台C.D1691从青岛北到盐城北的总时间为3h51minD.D1692从盐城北到青岛北行进的路程为428km【解析】选B、C、D。D1692在连云港站台停靠4分钟,故A错误;D1691在11时28分时停靠在站台,故B正确;D1691从青岛北到盐城北的总时间为3h51min,故C正确;由时刻表可知,D1692从盐城北到青岛北行进的路程为428km,故D正确。【补偿训练】1.全班每人说了一句有关时间的话,下面收集的四句,其中指时刻的是()A.我们实验用的打点计时器打点周期是0.02sB.中午学校食堂开饭的时间是11时40分C.食堂就餐人数很多,我等了10分钟才打上饭菜D.本次月考物理考试时间为90分钟【解析】选B。打点计时器打点周期是0.02s,是所用的时间的长度,是指时间间隔,故A错误;食堂开饭的时间是11时40分,指的是一个时间点,是时刻,故B正确;等了10分钟是所用的时间的长度,是指时间间隔,故C错误;考试时间为90分钟是所用的时间的长度,是指时间间隔,故D错误。2.下列说法正确的是()A.在时间轴上第1秒就是1～2sB.第1s末与第2s初是同一时刻C.5s内就是从4s末到5s末这1s的时间D.第5s是一个时刻【解析】选B。在时间轴上第1秒是指0～1s,A错误;第1s末与第2s初是同一时刻,B正确;5s内就是从0s到5s末这5s的时间,C错误;第5s是时间间隔,是1s,D错误。二位置与位移1.位置与位移的关系:2.位移与路程的区别和联系:项目比较位移路程区别物理意义描述质点的位置变化,是从初位置指向末位置的有向线段描述质点实际运动轨迹的长度项目比较位移路程区别矢标性矢量,既有大小,又有方向标量,有大小,无方向相关因素由质点的初、末位置决定,与质点运动路径无关既与质点的初、末位置有关,也与质点运动路径有关项目比较位移路程联系(1)都是描述质点运动的空间特征的物理量(2)都是过程量(3)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【思考·讨论】港珠澳大桥通车后,中央广播电视总台巴士成为第一辆驶上港珠澳大桥的大巴,它在某一段时间内沿直线行驶在港珠澳大桥上,如何表示它的位置及位移?(模型建构)提示:沿运动方向建立直线坐标系,用坐标表示巴士的位置,坐标的变化与巴士通过的位移对应。【典例示范】手机给人民生活带来很多便利,某些出行软件极大地方便了某些“不识路”的驾车一族,如图,下列说法正确的是世纪金榜导学号()A.图中的“34分钟”“41分钟”“48分钟”指的是时刻B.图中的“21公里”“17公里”指的是位移C.图中推荐的第三种方案驾车距离最短,则路程等于位移大小D.图中研究汽车在导航图中的位置时,可把汽车看作质点【解析】选D。图中的“34分钟”“41分钟”“48分钟”指的是时间间隔,故A错误;图中的“21公里”“17公里”指的是实际路线长度,是路程,故B错误;推荐的第三种方案驾车距离最短,但运动的轨迹是曲线,所以路程大于位移的大小,故C错误;在图中研究汽车在导航图中的位置时,汽车的大小和形状能够忽略,可以将汽车视为质点,故D正确。【母题追问】1.在【典例示范】中有三种不同的路径可供选择,从起点运动到终点,车的位移一样吗?【解析】选择不同的路径,汽车实际的运动路程是不同的,但都能够从起点运动到终点;而位移可以用从起点指向终点的有向线段表示,因此,尽管路程不同,但位移相同。答案:见解析2.如何描述【典例示范】中汽车不同时刻所处的位置?【解析】可以建立平面直角坐标系。答案:见解析【补偿训练】1.体育课上李明在周长为400m的环形跑道上运动,从某点开始绕行一周又回到该点,则李明的()A.位移大小是0,路程是400mB.位移大小和路程都是400mC.位移大小是400m,路程是0D.位移大小和路程都是0【解析】选A。李明在周长为400m的环形跑道上运动,从某点开始绕行一周又回到该点,初末位置重合,所以位移为0,路程等于周长,即s=400m,故A正确,B、C、D错误。2.小球从2m高处落下,被地面弹回,在1m高处被接住,则小球在这一过程中()A.位移大小是3mB.位移大小是1mC.位移大小是2mD.路程是2m【解析】选B。小球从2m高处落下,被地面弹回,在1m高处被接住,初末位置的距离为1m,位移的方向由初位置指向末位置,所以位移的大小为1m,方向竖直向下,路程表示运动轨迹的长度,s=3m,没有方向,故B正确,A、C、D错误。三位移—时间图像1.位移—时间图像:(1)特点:直观地表示物体在每一时刻的位置及每一时间间隔内的位移。(2)特例:当选择初始位置作为坐标原点时,位置坐标值与位移大小相等。2.位移—时间图像与运动轨迹的关系:位移—时间图像反映的是物体做直线运动时位移随时间的变化关系,不是物体的运动轨迹。【思考·讨论】在位移—时间图像中,图线a与纵轴的交点和图线a、b交点的含义是什么?(物理观念)提示:图线a与纵轴的交点表示在开始计时的时刻物体相对坐标原点的距离;图线a、b的交点表示t1时刻两物体位于同一位置,即相遇。【典例示范】(多选)甲、乙、丙三个物体运动的位移—时间(x-t)图像如图所示,下列说法中正确的是()世纪金榜导学号A.丙物体做曲线运动B.甲物体做曲线运动C.三个物体在0～t0时间内的位移相同D.物体乙和丙在0～t0时间内的路程相等【解析】选C、D。x-t图像只能描述做直线运动的物体,选项A、B错误;三个物体在0～t0时间内的位移相同,故C正确;乙和丙的运动方向不变,都做单向直线运动,其位移的大小等于路程,故D正确。【素养训练】1.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移—时间(x-t)图像如图所示,由图像可以得出在0～4s内()A.2s末甲、乙两物体相距3mB.4s时甲、乙两物体间的距离最大C.甲、乙两物体始终同向运动D.甲、乙两物体间的最大距离为6m【解析】选A。由图像可知,2s末甲、乙两物体相距3m,故A正确;4s时甲、乙两物体间的距离为零,故B错误;乙始终向正方向运动,甲先向正方向运动,后向负方向运动,故C错误;甲、乙两物体在2s时距离最大,最大距离为3m,故D错误。2.(多选)a、b两车在同一平直公路上行驶,两车的位移x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()A.b车运动方向始终不变B.a、b两车相遇两次C.t1到t2时间内,a车和b车的位移相等D.t1到t2时间内,a车和b车的位移都在均匀增大【解析】选B、C。由图像可知,b车的位移先增大后减小,因此b车的运动方向发生了变化,故A错误;图像a与b有两个交点,说明两车相遇两次,故B正确;t1到t2时间内,两车的位移和时间均相同,故C正确;由图像可知,a车的位移均匀增大,b车位移不是均匀增大的,故D错误。【补偿训练】1.(多选)甲、乙两质点某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两质点的x-t图像如图所示,则下列说法正确的是()A.0～t1时间内,乙质点做曲线运动B.t1时刻,乙质点从后面追上甲质