2019_2020新教材高中物理1.2时间位移课件新人教版必修1 93ppt

课件93张PPT。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: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。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45 min
B.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3 h 51 min
D.D1692从盐城北到青岛北行进的路程为428 km【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3 h 51 min,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428 km,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0.02 s
B.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0.02 s,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1～2 s
B.第1 s末与第2 s初是同一时刻
C.5 s内就是从4 s末到5 s末这1 s的时间
D.第5 s是一个时刻【解析】选B。在时间轴上第1秒是指0～1 s,A错误;第1 s末与第2 s初是同一时刻,B正确;5 s内就是从0 s到5 s末这5 s的时间,C错误;第5 s是时间间隔,是1 s,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:【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400 m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400 m
B.位移大小和路程都是400 m
C.位移大小是400 m,路程是0
D.位移大小和路程都是0【解析】选A。李明在周长为400 m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=400 m,故A正确,B、C、D错误。2.小球从2 m高处落下,被地面弹回,在1 m高处被接住,则小球在这一过程中(　　)
A.位移大小是3 m　　　 B.位移大小是1 m
C.位移大小是2 m D.路程是2 m【解析】选B。小球从2 m高处落下,被地面弹回,在1 m高处被接住,初末位置的距离为1 m,位移的方向由初位置指向末位置,所以位移的大小为1 m,方向竖直向下,路程表示运动轨迹的长度,s=3 m,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0～4 s内 (　　)A.2 s末甲、乙两物体相距3 m
B.4 s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6 m【解析】选A。由图像可知,2 s末甲、乙两物体相距
3 m,故A正确; 4 s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2 s时距离最大,最大距离为3 m,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点
C.t1时刻,两质点相距最远
D.0～t1时间内,两质点的位移相等【解析】选B、D。x -t图像只能表示直线运动的规律,故A错误。两车在同一时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,t1时刻之前乙在甲的后面,经过时间t1位移相等,则在t1时刻乙车刚好从后面追上甲车,两车相遇,故B正确,C错误;0～t1时间内,甲、乙两车位移相等,故D正确。2.(多选)物体A、B运动的x -t图像如图所示,由图可知
(　　)A.0～5 s内物体A、B的位移相等
B.5 s末物体A、B相遇
C.A、B两物体同时开始运动
D.0～5 s内物体A的位移大于B的位移【解析】选B、D。0～5 s内物体A的位移是10 m,B的位移是5 m,位移不相等,故A错误,D正确;由x -t图像可知,5 s末物体A、B相遇,故B正确;由图像可知,物体A比物体B晚3 s才开始运动,故C错误。四　位移与时间的测量
1.打点计时器的比较:2.测量位移和时间的方法:
(1)测位移:照相法或频闪照相法、打点计时器法。
(2)测时间:可用钟表、打点计时器。3.用打点计时器测量位移和时间的步骤:
(1)安装、固定打点计时器,并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。
(2)接通电源待打点计时器稳定工作后,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。(3)取下纸带从便于测量的位置开始(起始点),往后数出若干个点。如数出n个点,算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t。
(4)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。【思考·讨论】
　电火花打点计时器与电磁打点计时器相比,有何优点? (科学探究)
提示:电火花打点计时器的阻力较小,实验误差小。【典例示范】
　打点计时器是一种常用的实验仪器,它使用的电源及其直接测量的物理量分别是 (　　)
A.直流电、测量位移　　　　
B.直流电、测量时间
C.交流电、测量位移
D.交流电、测量时间【解析】选D。打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50 Hz,常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电,它们是每隔0.02 s打一个点,则它直接测量的物理量是时间,故D正确。【素养训练】
1.如图所示,你的左手拿一块表,右手拿一支彩色画笔,你的同伴牵动一条宽约1 cm的长纸带,使纸带在你的笔下沿着直线向前移动,每隔1 s你用画笔在纸带上点一个点,你还可以练习在1 s内均匀地点上两个点,这样,就做成了一台简单的打点计时器。则下列说法正确的是 (　　)A.纸带的速度越快,相同距离上打的点会越多
B.牵动纸带速度不恒定,相邻两点的时间间隔也会不稳定
C.若每隔1 s变为每隔0.5 s打一个点,增大速度,纸带上的两点间距离会变大
D.若每隔1 s变为每隔0.5 s打一个点,同样的速度,纸带上的两点间距离会变小【解析】选D。纸带速度越快,点迹越疏,可知相同距离上打的点越少,故A错误;相邻两点间的时间间隔是一定的,为1 s,与牵动的速度无关,故B错误;若每隔1 s变为每隔0.5 s打一个点,增大速度,由于相邻两点间的时间间隔变小,则两点间距离不一定变大,故C错误;若每隔1 s变为每隔0.5 s打一个点,同样的速度,时间间隔变小,则相邻两点间的距离会变小,故D正确。2.(多选)关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是 世纪金榜导学号(　　)
A.电磁打点计时器使用的是6 V的直流电源
B.在测量物体速度时,先接通打点计时器的电源,后让物体运动
C.打点计时器打点的时间间隔与使用的电源频率无关
D.纸带上打的点越密,说明物体运动越慢【解析】选B、D。电磁打点计时器使用的是4～6 V的交流电源,故A错误;实验过程应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,故B正确;打点的时间间隔取决于交流电压的频率,电源频率越高,打点的时间间隔就越小,故C错误;纸带上打的点越密,说明相等的时间间隔位移越小,即物体运动得越慢,故D正确。【补偿训练】
　　1.(1)我们知道电磁打点计时器使用6 V交流电源,电火花打点计时器使用的是__________(选填“两节1.5 V干电池”“6 V直流电源”“6 V交流电源”或“220 V交流电源”)。?(2)关于用电磁打点计时器测速度,以下说法中正确的是__________。?
A.复写纸放在纸带的上面
B.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
C.拉动纸带时运动越快,打出的点迹越稀疏
D.开始工作时应先释放纸带,后接通电源【解析】(1)电火花打点计时器使用的是220 V交流电
源;
(2)为了在纸带上打出点迹,复写纸放在纸带的上面,故
A正确;为了能充分利用纸带,应将小车停靠在打点计时
器附近,小车尾部与纸带相连,故B正确;拉动纸带时运
动得越快,在相同时间内运动的距离越大,打出的点迹越稀疏,故C正确;开始工作时应先接通电源,后释放纸带,故D错误。
答案:(1)220 V交流电源　(2)A、B、C2.小张以同一个打点计时器在固定频率下,测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动快慢,每次小车都是自右向左运动,四段纸带的长度都相同,如图所示。则下列叙述正确是 (　　)A.纸带甲打点均匀,表示小车的运动是匀速的
B.纸带乙显示的平均速度与纸带甲相同
C.纸带丙表示的小车的运动是先快后慢
D.纸带丁表示的小车的运动是先慢后快【解析】选A。纸带甲打点均匀,表示小车的运动是匀速的,故A正确;纸带乙相邻两点间距较大,显示甲、乙两小车的运动快慢不同,故B错误;小车自右向左运动,则打出的纸带上,打下点迹的先后顺序应从左向右,故纸带丙相邻两点间距离逐渐变大,表示小车的运动是逐渐变快的,故C错误;同理,纸带丁表示小车的运动是逐渐变慢的,故D错误。【拓展例题】考查内容:多过程中路程和位移的计算
【典例】一支队伍长为150 m,沿平直公路匀速前进。模拟演习中,通讯员从队尾跑步前进300 m赶到队首,传达命令后立即返回队尾。当通讯员返回队尾时,队伍已前进了200 m,则在此全过程中通讯员的位移和路程分别是多少?【解析】通讯员前进300 m赶到队首,然后返回队尾,这段时间内队伍前进了200 m,即通讯员返回时运动距离是100 m。通讯员经历了先前进,再返回的两个过程。位移为从初位置指向末位置的有向线段,而路程是运动轨迹的总长度。故通讯员的位移为200 m,方向向前,而通过的路程是300 m+100 m=400 m。
答案:200 m,向前　400 m【课堂回眸】