人教新课改高一物理必修一第一章第二节《时间和位移 》ppt课件

课件37张PPT。2．时间和位移 课 标 要 求
我国首个火星探测器“萤火一号”目前已通过研制阶段的试验考核和验证，转入“待发”状态，预计2010年到达火星并开展科学探测．“萤火一号”升空后将在距地面200公里的远轨道飞行4小时，然后启动主发动机，飞到距地面1万公里的过渡椭圆轨道无动力飞行26个小时．紧接着，“萤火一号”将迎来彻底告别地球的那一时刻，伴随着主发动机的再次启动，它就将进入从地球到火星的双曲线轨道，开始预计长达10到11个半月的太空旅程，走完整整3.5亿公里的漫长路程(如图)．这是我国深度空间技术和航天器研制水平的飞跃．情景切入这一节我们将学习探测器在飞行过程中涉及的物理量——时间和位移．1．我们上午8时上课，8时45分下课，这里的“8时”“8时45分”指的是 ．这一节课的时间间隔是 分钟．
2．1934年10月，中共中央和中央红军八万余人，从江西瑞金实行战略转移，开始长征，历时2年于1936年10月红军三大主力在甘肃会宁地区会师，宣告红军二万五千里长征胜利结束．这里的二万五千里指的是 ．时刻45路程自主研习3．位移是表示物体 的物理量．可以用由 位置到 位置的有向线段来表示，位移的方向是从 位置指向 位置，位移的大小则是初位置到末位置的线段长度．位移既有 ，又有 ，是矢量．位置变化初末初末大小方向4．如下图所示，沿水路ADB和陆路ACB从北京到上海，走过的路程 ，但发生的位移是 ．请在图中标出从北京到上海的位移．不同相同的5．直线运动的位置和位移：在直线坐标上，用坐标x1、 x2表示物体的 ，坐标的变化量Δx＝ 表示物体的位移．位置x2－x1
(1)时刻指的是某一瞬间，在时间坐标轴上用一点表示．
(2)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．在实验室中常用停表和打点计时器来测量时间．(3)说明：①时间间隔和时刻有区别，也有联系．在时间轴上，时间间隔用一线段表示，时刻用一个点表示．如下图所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间间隔，即前3s.2～3表示第3s.不管是前3s，还是第3s，这都是指时间间隔.3s所对应的点计为3s末，也说成4s初，这是时刻．
②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．特别提醒：
(1)关于时间的测量，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，如初、末、时一般表示时刻；如内、用、经过、历时一般表示时间间隔．
电台报时时一般这样说：“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？
答案：北京时间八点整指的是时刻，即八点这一瞬间，而“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.
(1)位置：位置就是质点在某时刻所在的空间的一个点．其位置由坐标确定．
(2)位移：位移是表示质点的位置变动的物理量，用从初位置指向末位置的一根有向线段表示，位移是矢量，它与物体具体运动路径无关，其大小常用x表示，单位是米(m)，有时也用千米(km)或厘米(cm)，求位移时必须回答方向．
(3)质点运动轨迹的长度叫做路程．路程只有大小，没有方向，是标量，其大小与物体具体路径有关．特别提醒：
(1)位移小于等于路程
当物体做单方向直线运动时，位移的大小才等于路程，但位移不是路程；当物体做曲线运动时位移的大小小于路程．
(2)同一位移路程多解
质点的始末位置一旦确定，位移是唯一的，而路程可能有多个取值．(3)位移为零路程不一定为零
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．
有人说：“路程就是位移的大小．”还有人说：“路程和位移的单位相同，所以路程就是位移．”你能指出这些说法错在哪里吗？路程和位移有何不同？
结合下图谈谈你的看法．答案：位移和路程是两个不同的物理量，一个为矢量，一个为标量．要说二者的联系，只有物体做单方向直线运动时，位移的大小在数值上和路程相等．若做往复运动和曲线运动，则不会相同．如图中某同学从A走相同的距离分别到B和C.其路程相等但位移不相等；又若该同学第1次从A到B再到C，第二次直接由A到C，两次相较其位移相等但路程不相等.
(1)矢量：在物理学上既有大小又有方向的物理量叫做矢量．位移就是矢量．
(2)标量：在物理学上只有大小没有方向的物理量叫做标量．例如：时间、质量、温度等都是标量．(3)对矢量和标量的理解
①矢量的表示
a．矢量的图示：用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．
b．在同一直线上的矢量，可先建立直线坐标系，可以在数值前面加上正负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则相反．②大小的比较
标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量就大．
如两位移x1＝2m，x2＝－3m，则两位移的大小关系为x1③运算方法
标量的运算法则为算术法，即初中以前所学的加、减、乘、除、乘方和开方等运算方法；矢量的运算法则为平行四边形法则，这要以后才能学习．特别提醒：
(1)求某一矢量时，除求出其大小外，还要指出它的方向．
(2)矢量的“＋”、“－”号仅仅表示方向，不表示矢量的大小.
(1)物体做直线运动，若物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2处于“位置”x2，那么，x2－x1就是物体的“位移”，记为Δx＝x2－x1.即初、末位置坐标的变化量Δx表示物体的位移．
(2)直线运动中，比较两个位移的大小，只比较位移绝对值的大小，正、负号不参与大小比较．
(1)火车站服务处出售的2010年《旅客列车时刻表》为什么不叫做《旅客列车时间表》？
(2)火车站广播道：“从北京驶往广州的×××次列车将于11点20分到达本站1号站台，停车12分钟，请旅客们做好登车准备．”这里的12分钟是指时间还是时刻？火车正点驶离本站的时刻是多少？
(3)张强同学手里拿着汽车票，上面写到：发车时间：14点30分．这里的“时间”指的是时间还是时刻？题型设计解析：所有计时运动的成绩都是时间．生活中所说的登机时间、登车时间、登船时间等的“时间”都是指时刻．
(1)《旅客列车时刻表》列出的都是火车发车和到站的时刻．
(2)12分钟是指停车的时间．正点驶离本站的时刻是11点32分．
(3)这里的“时间”实际是指发车的时刻．
点评：生活中有时使用的物理概念不是十分严谨的，所以判断生活中的物理概念要注意结合具体的生活情景． 下图表示“神舟”七号发射后对应的时间与时刻，给出的五个数据哪些是时刻？哪些是时间间隔？答案：25日09时10分，27日16时30分，28日17时40分指时刻；55小时20分，25小时10分指时间间隔
一个人晨练，按如图所示走半径为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行进，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？ 如图所示，在东西方向笔直公路上由西向东行驶的汽车，关于其位移和路程的说法正确的是
(　　)A．位移等于路程
B．位移小于路程
C．位移大于路程
D．位移与路程的大小相等
答案：D
一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏，如图所示，在一个边长为a的大正方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间逃出，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口在方木箱的另一顶角A处．若老鼠在奔跑中，并不重复地跑过任意一条棱边，也不再回到G点，聪明的猫选择一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发)．结果猫再次在洞口A捉到了老鼠，问(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少？
(2)猫的位移大小和路程是多少？点评：在解决这些实际问题时，除用常规方法外，还要注意思维的发散，或逆向思维的应用．本题的创新之处就在于思维方法的创新． 云鹏拿出了一枚一元硬币，绿妹找来了一把刻度尺，她们想办法测出了硬币的直径，然后让它在水平课桌上沿直线滚动了10圈，她们合作探究，提出了下面的问题．请你帮她们来解决所提出的问题：
(1)硬币圆心的位移大小和路程相同吗？如果不同，各是多少？
(2)硬币圆周上的每一点的位移和路程的大小是否相同？
答案：(1)相同，78.5cm　(2)不相同解析：如图所示，图中表示了硬币沿直线滚动一圈后圆心和圆周上一点A的运动情况，设测得1元硬币的直径为2.5cm，则：
(1)硬币圆心的位移大小和路程相等，均为π×2.5×10cm＝78.5cm.
(2)硬币圆周上的每一点的位移大小为78.5cm，其运动轨迹为一摆线，如图所示．硬币沿直线运动滚动10圈时，圆周上每一点的路程为图中摆线长的10倍，两者大小不同．