【课件】时间+位移+课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

第一章 运动的描述 2 时间 位移2导入新课 宇宙万物都在时间和空间中存在和运动我们每天按时上课、下课、用餐、休息从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，我们在时间的长河里成长对于时间这个名词，我们并不陌生，你能准确说出时间的含义吗？物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，你们用什么来量度物体位置的改变呢？3交流讨论：交流讨论：一、时刻和时间间隔（1）春晚倒计时的10秒钟，是你充满期待的一段时间，视频中的零点，是你欢呼雀跃的一个时刻请思考时间和时刻有什么不同？4（2）xx同学5:45出寝室，5:50到教室，路上用了5分钟，同学们能否在数轴上画出这三个时间呢？思考：5:45点和5分钟有什么区别？5:45 t5:50时间点5分钟时间段时刻时间间隔（时间）一、时刻和时间间隔5梳理深化梳理深化：1、时刻和时间（1）时刻：时刻指的是某一瞬间，是时间点，在时间坐标轴上用一个点表示2）时间间隔（简称“时间”）：时间间隔是两个时刻之间的间隔，是时间段，在时间坐标轴上用一段线段表示一、时刻和时间间隔62、时间和时刻的关系（1）如果用一条坐标轴表示时间，如图所示，时间轴上的点表示时刻，某一段线段则表示时间间隔。

与时刻对应的物理量是状态量，与时间间隔对应的物理量是过程量t/s0 1 2 3 4 5 6第1秒初第1秒末第1秒内第1秒第2秒初第5秒末第6秒初第3秒内第3秒前6秒时刻时间一、时刻和时间间隔7物理概念时间时刻区别物理意义表示物体运动、变化的过程表示物体运动、变化经历的状态在时间轴上的表示方法在时间轴上用一段线段表示用时间轴上的点表示典型描述3秒内、前3秒内、第3秒、第3秒内、最后3秒等3秒末、第2秒初、第3秒末等联系时间间隔表示初末两个时刻之间的过程，一段时间间隔由无数个时刻组成（2）时间与时刻区别与联系：（一）时刻和时间间隔8巩固提升：例1、墨经中对时间概念作了正确的定义：“久，弥异时也”下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是（）A上午8:30上第一节课，上午8:30表示的是时间间隔B时钟指针所指的某一位置表示的是时刻C3s内与第3s内指的是同一段时间间隔D第2s指的是从第2s末到第3s初B一、时刻和时间间隔9练习1：目前从郑州乘坐高铁最快可以2小时25分钟到北京，G588次列车10点17分从郑州东站发车，12点42分到达北京西站.关于该列车运动的描述，下列说法正确的是（）A“2小时25分钟”指的是时刻B“10点17分”指的是时间C研究列车通过某一电线杆所用时间，可将列车看作质点D研究列车从郑州到北京所用时间，可将列车看作质点D一、时刻和时间间隔10交流讨论：（1）为了定量的研究物体的运动情况，必须在参考系上建立坐标系，这样才能应用数学工具来研究运动。

有了坐标系，就可以定量地描述某一时刻物体的位置，以及某一段时间内物体位置的变化九月，田径场上举办运动会，有百米赛跑、800米赛跑、足球比赛思考：要描述百米赛跑运动员在跑道上的位置，需建立什么样的坐标系？直线运动直线运动 一维一维100m 0 x二、位置和位移11要描述800米赛跑运动员在运动中的位置，需建立什么样的坐标系？要描述足球运动员的位置需建立什么样的坐标系？要描述足球的位置呢？平面运动平面运动 二维二维xy空间运动空间运动 三维三维二、位置和位移12交流讨论：某人从天津到上海出差，选择了几种不同的交通方式，即如图所示三种路线AB二、位置和位移思考：初中时我们常用路程来描述物体的运动，那么这三条路线的路程相同吗？路程能反应三种运动的共同点吗？能说明人的运动方向吗？路程能描述物体位置的变化？从天津到上海和从上海到天津的意义一样吗？13（二）位置和位移1、位置和坐标系（1）引入坐标系的意义：有了坐标系，就可以应用数学工具来定量地描述某一时刻物体的位置，以及某一段时间内物体位置的变化2）坐标系的建立直线运动一维坐标系平面运动二维坐标系（平面坐标系）空间运动三维坐标系（空间直角坐标系）梳理深化：二、位置和位移142、位移和路程的区别与联系物理概念路程位移区别定义轨迹的长度从初位置指向末位置的有向线段大小轨迹的长度从初位置指向末位置的线段（直线）的长度方向无方向；矢量从初位置指向末位置；标量联系描述物体运动的过程，属于过程量单位相同，国际单位都是m路程位移的大小，在单向直线运动中，路程位移的大小。

二、位置和位移15提醒：（1）计算位移和路程时，先找出研究过程的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段表示位移，位移的大小等于该有向线段的长度，位移的方向由初位置指向末位置；而路程是运动轨迹的长度2）如果某段时间内物体通过的路程为零，则这段时间内物体一定静止，位移也一定为零；如果某段时间内物体的位移为零，则这段时间内物体不一定静止，可能是又回到了出发点，路程也不一定为零3）比较矢量的大小时，只比较绝对值如甲的位移x甲=5m，乙的位移x乙=-10m，乙的位移比甲的位移大，只是甲的位移与规定的正方向相同，而乙的位移与规定的正方向相反二、位置和位移16巩固提升例2、某学校田径运动场400m标准跑道的示意图如图所示，100m赛跑的起跑点在A点，终点在B点，400m赛跑的起跑点和终点都在A点在校运动会中，甲、乙两位同学分别参加了100m、400m项目的比赛，关于甲、乙两位同学运动的位移大小和路程的说法中正确的是（）A甲、乙的位移大小相等B甲、乙的路程相等C甲的位移较大D甲的路程较大C二、位置和位移17练习2、（多选）下列关于位移和路程的说法，正确的是（）A物体沿直线向单一方向运动，通过的路程就是位移B物体沿直线向单一方向运动，通过的路程等于位移的大小C物体通过一段路程，其位移可能为零D物体通过的路程不等，但位移可能相同BCD二、位置和位移18交流讨论：试一试利用我们所学的坐标系、坐标、位移等概念描述以下运动情景：小明从家门口出发，向东走了500m到达快递站，又继续向东走了100m到达超市，购物完成后又向西走了800m到达小红家。

思考：以小明的家门口为原点，以向东为正方向，用1cm表示100m，建立一个直线坐标系并在图上标出小明运动到达的三个位置；三、直线运动的位移 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7x/100m19写出三个位置的位置坐标、小明运动的总位移，并分析小明运动的位移和坐标之间的关系三、直线运动的位移500m 600m -200m;-200m -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7x/100m20梳理深化直线运动物体的位置和位移的确定方法（1）在直线运动中，坐标对应物体的位置，坐标的变化量对应物体运动的位移2）只有选定坐标系后，才能定量地描述物体的位置及位置的变化建立怎样的坐标系，应根据实际问题来确定定量描述沿直线运动的物体的位置和位移只需建立直线坐标系三、直线运动的位移21（3）物体做直线运动，物体的初位置坐标为xA，末位置坐标为xB，那么xB-xA就是物体的“位移”，记为x=xB-xA，如图所示x=xB-xA既表示位移的大小，又表示位移的方向x的绝对值表示位移的大小x的正、负表示位移的方向 正值表示位移x的方向与x轴的正方向相同，负值表示位移x的方向与x轴的正方向相反。

三、直线运动的位移22巩固提升例3、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如表：（1）该质点在前2s内的位移的大小是 ，方向是 2）该质点在第3s内的位移的大小是 ，方向是 3）该质点在前5s内的总位移的大小是 ，方向是 0s1s2s3s4sO1-4x2-2-1-53 4 5 6-6-7-35s6m沿沿x轴负方向轴负方向3m沿沿x轴轴正正方向方向4m沿沿x轴轴正正方向方向（三）直线运动的位移x1=x2-x0=-4m-2m=-6mx3=x5-x0=6m-2m=4mx2=x3-x2=-1m-（-4m）=3m23练习3、国庆盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过（如图），以北京长安街为坐标轴x，向西为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标系，一辆彩车最初在原点以东3km处，一段时间后行驶到原点以西2km处这辆彩车最初位置、最终位置和位移分别是（）A3km，2km，5km B-3km，2km，5km C3km，-2km，1km D-3km，-2km，1kmB三、直线运动的位移24四、位移时间图像交流讨论 物理学中描述物体位移变化情况时，常借助一种更直观的数学方法来描述位移，即位移时间图像。

图像的建立：建立一个平面直角坐标系，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x，根据给出的（或测定的）数据，描出几个点，用平滑的曲线将几个点连接起来，则这条曲线就表示质点的运动特点，这种图像就叫做位移时间（x-t）图像，简称位移图像25（1）物体A作匀速直线运动，从原点出发每一秒前进一米，将这些点在平面直角坐标系中标出，并用光滑的曲线把它们连接起来，画出位移随时间的变化图像要求至少画出前6秒）（2）物体B做匀速直线运动，从原点出发每一秒前进两米，画出位移随时间的变化图像要求至少画出前3秒)（3）物体C作匀速直线运动，从距离原点2米出发每一秒前进一米，画出位移随时间的变化图像要求至少画出前5秒）ABC四、位移时间图像请将A、B、C、D四个物体的位移图像画在坐标系中26（4）物体从原点出发先以2m/s匀速前进3s的时间，再静止2s，然后以2m/s的速度反向运动3s，在坐标系2中画出位移随时间的变化图像四、位移时间图像D27思考：比较A、B、C的相同点和不同点？你能得出什么结论？AB出发点相同，倾斜程度不同AC出发点不同，倾斜程度相同03s正向匀速直线运动35s静止58s反向匀速直线运动比较D不同阶段线的不同之处？由此你能得出什么结论？四、位移时间图像28出发点看图象纵坐标的截距图象的倾斜程度反应运动的快慢运动方向：向上倾斜是正向运动向下倾斜是反向运动运动性质：平行于 t 轴的直线表示静止倾斜的直线表示匀速运动四、位移时间图像29梳理深化：（四）位移（四）位移时间时间图像图像 1、图像信息、图像信息 （1）物体位物体位置置随时随时间变化的规律间变化的规律 （2）物体物体某时刻所在的位置某时刻所在的位置 （3）物体物体开始运动的开始运动的时刻时刻 （4）物体开始所处的位置，即出发点物体开始所处的位置，即出发点四、位移时间图像302、在、在图像中图像中求某段时间的位移：求某段时间的位移：末时刻的纵坐标减初时刻的纵坐标末时刻的纵坐标减初时刻的纵坐标3、两、两图线的图线的交点交点表示两质点在这一时刻表示两质点在这一时刻相遇：相遇：如图中如图中P点所示点所示4、判断物体的运动性质：、判断物体的运动性质：平行于平行于 t 轴的直线表示静止；倾斜的直线表示匀速运动轴的直线表示静止；倾斜的直线表示匀速运动5、判断物体的运动方向：、判断物体的运动方向：向上倾斜是正向运动，向下倾斜是反向运动向上倾斜是正向运动，向下倾斜是反向运动四、位移时间图像316 6、几种典型的位移图像、几种典型的位移图像A A、静止、静止 B B、正向匀速直线运动、正向匀速直线运动 C C、正向匀速直线运动、正向匀速直线运动 D D、反向匀速直线运动、反向匀速直线运动 E E、反向匀速直线运动、反向匀速直线运动 F F、正向匀速直线运动、正向匀速直线运动 P P、相遇、相遇四、位移时间图像32巩固提升例例4 4、如图所示是、如图所示是“龟兔赛跑龟兔赛跑”的位移一时间图像，看图回答：的位移一时间图像，看图回答：（1 1）哪一条图线表示乌龟的运动？哪一条图线表示兔子的运动？）哪一条图线表示乌龟的运动？哪一条图线表示兔子的运动？（2 2）兔子在什么时候、什么地方开始睡觉？）兔子在什么时候、什么地方开始睡觉？（3 3）乌龟何时悄悄地爬过兔子身旁？）乌龟何时悄悄地爬过兔子身旁？（4 4）兔子睡了多长时间？）兔子睡了多长时间？（5 5）兔子醒来时乌龟在什么地方？）兔子醒来时乌龟在什么地方？（6 6）谁先到达终点？）谁先到达终点？四、位移时间图像图线OB。