教科2003课标版 必修1-2. 位置变化的描述——位移课件36张PPT

第一章
运动的描述
学案2　时间和位移
目标定位
1.知道时刻和时间间隔的区别及联系，能区分给定的时间表示时刻还是时间间隔.
2.理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系.
3.知道矢量、标量的区别，知道位移是矢量.
一、时刻和时间间隔
问题设计
1.请分析生活中的两个问题：
(1)电台报时一般这样说：“现在是北京时间八点整.”听评书连播节目时，最后播音员往往说：“明天同一时间请继续收听.”这里两个“时间”的含义相同吗？
答案　不同，第一个时间指一个时刻，第二个时间指一段时间间隔.
知识探究
(2)中考结束后，爸爸带小明乘火车去深圳旅游，火车20∶30准时从北京西站出发，经5小时23分于第二天1∶53到达山东菏泽站，停2分钟后出发，于4∶26到达安徽阜阳站……
这一段话中提到的时间哪些是时刻，哪些是时间间隔？
答案　20∶30、1∶53、4∶26是时刻；5小时23分、2分钟为时间间隔.
要点提炼
(1)时刻：指 .在时间轴上，时刻用 来表示.
(2)时间间隔：指某两个时刻之间的 .在时间轴上，时间间隔用 来表示.
某一瞬间
点
间隔
线段
延伸思考
如图1所示，结合所给时间轴，请分析以下几个表述指的是时刻还是时间间隔：第2 s末，2 s末，2 s内，第2 s内.
图1
答案　由题图可知，“第2 s末”和“2 s末”都与时间轴上t＝2 s那一点相对应，所以指的是时刻；“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).
二、路程和位移
问题设计
1.出发前，爸爸让小明选择出行方式.有三种方式可供选择：一是乘长途汽车；二是坐高铁；三是乘飞机.三种出行方式的路程是否相同？位置的变化是否相同？位移是否相同？
答案　三种方式路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到深圳，初位置一样，末位置一样，即位置的变化一样，位移相同.
2.分析下列两种情况下的位移和路程，并说明，位移的大小总等于路程吗？什么情况下相等？
(1)百米比赛中；
答案　百米比赛中，从起点到终点的位移是100 m，路程是100 m.
(2)沿着400 m的跑道跑一圈.
答案　沿着400 m的跑道跑一圈，位移是0，路程是400 m.
一般情况下，位移的大小不等于路程.只有物体在一条直线上运动且运动方向不变时，位移的大小才等于路程.
要点提炼
1.路程表示物体运动 ，只有大小，没有方向，是标量.
2.位移表示物体 ，大小等于从初位置到末位置 的长度.方向由 指向 .
3.同一运动过程的路程不小于位移的大小；在
中，位移的大小等于路程.
轨迹的长度
位置的变化
有向线段
初位置
末位置
单向直线
运动
三、矢量和标量
问题设计
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？
答案　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，遵从算术加法的法则，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.
要点提炼
1.矢量和标量
(1)矢量：指的是既有 又有 的物理量.例如，位移.
(2)标量：只有 没有 的物理量.例如，时间、温度.
2.矢量的表示方法：用一条带箭头的线段来表示.
表示矢量的大小， 表示矢量的方向.
大小
方向
大小
方向
线段的
长度
箭头的指向
3.大小的比较：标量大小的比较一般只看自身数值大小；而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大，则该矢量大.
4.运算规律：标量的运算法则为算术法则，即初中所学的加、减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后学习到的平行四边形定则.
四、直线运动的位置和位移
问题设计
如图2所示，一辆轿车从超市出发，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.
图2
(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；
答案　如图所示
(2)求轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？
答案　轿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.
要点提炼
1.位置和 相对应，位移和 相对应.
2.在一维直线坐标系中，坐标轴上的一个点对应一个 ，线段长对应一段位移，用两个坐标的差值表示，即Δx＝x2－x1，Δx的数值表示位移 ，Δx为正表示位移方向与正方向 ，Δx为负表示位移方向与正方向 .
时刻
时间间隔
位置
大小
相同
相反
典例精析
一、时间间隔和时刻的理解
例1　下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是(　　)
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.时光不能倒流，因此时间有方向是矢量
解析　时刻不是一段时间，故A错；
第2秒内的时间间隔是1 s，前2秒的时间间隔是2 s，故B对；
12点整是指时刻，故C对；
时间是标量，故D错.
答案　BC
二、位移和路程的理解及计算
例2　关于位移与路程，下列说法中正确的是(　　)
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路程为零，则该物体一定
是静止的
C.在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程
D.在曲线运动中，物体的位移大小可能大于其路程
解析　物体从某位置出发，经一段时间又返回到该位置，此过程位移为零，但它运动了，A错.
物体运动的路程为零，说明它未动，反之物体若静止不动，它运动的路程一定为零，B对.
只有在单向直线运动中，物体的位移大小才等于路程，C错.
曲线运动中，物体的位移大小一定小于路程，D错.
答案　B
例3　某人向东行6 km，再向北行10 km，又向南行2 km，试计算他的路程和位移.(以初始位置为原点，画出坐标图加以说明)
解析　坐标图如图所示
路程为s＝6 km＋10 km＋2 km＝18 km
故方向为东偏北53°.
答案　见解析
三、矢量和标量的区别
例4　下列关于位移(矢量)和温度(标量)的说法中，正确的是(　　)
A.两个运动物体的位移大小均为30 m，则这两个位移一定
相同
B.做直线运动的两物体的位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，则
x甲>x乙
C.温度计读数有正也有负，其正、负号表示方向
D.温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能表示方向
解析　当两个矢量大小相等、方向相同时，才能说这两个矢量相同；直线运动的位移的“＋”、“－”号只表示方向；温度是标量，标量的正负表示大小(即温度的高低).
答案　D
课堂要点小结
三组物理量的对比辨析
物理量
概念辨析
位移与路程
位移的大小等于初位置到末位置的直线距离，方向由初位置指向末位置，是矢量
路程是物体运动轨迹的实际长度，是标量
时刻与时间间隔
时刻在时间轴上用一个点来表示；时刻对应的是位置
时间间隔在时间轴上用线段来表示；时间间隔对应的是位移
矢量与标量
矢量：既有大小又有方向的物理量.如位移、速度和力
标量：只有大小没有方向的物理量.如质量、温度、时间
1.(时间间隔和时刻的理解)“嫦娥三号”于
2013年12月2日凌晨1时30分在西昌卫星发射中心成功发射，它在太空跋涉约13天后，于14日21时11分在月球虹湾以东区域成功软着陆.以上记录时间的数据分别指的是(　　)
A.时刻、时间间隔、时刻
B.时间间隔、时刻、时间间隔
C.都是时刻
D.都是时间间隔
自我检测
解析　2013年12月2日凌晨1时30分和14日21时11分都指的是时刻；13天是时间间隔，故A正确.
答案　A
2.(时间和时刻的理解)下列关于时间和时刻的两种说法意义相同的是(　　)
A.第2 s末和第3 s初 B.前3 s内和第3 s内
C.第3 s末和第2 s初 D.第1 s内和第1 s末
解析　同一时刻在时间轴上对应同一个点，所以仅A正确.
A
3.(矢量和标量)下列物理量中，哪个是矢量？(　　)
A.质量 B.时间
C.路程 D.位移
解析　质量、时间和路程都只有大小，没有方向，是标量.位移既有大小又有方向，是矢量.选项D正确.
D
4.(位移和路程的计算)一个人晨练，按如图3所示，走半径为R的中国古代的八卦图的路线，中央的S形部分是两个直径为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运动.求：
图3
(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向.
解析　从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段AO的长度，即x1＝R.
位移的方向为由北指向南.
答案　R　由北指向南
(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程.