人教版 (2019)必修 第一册2 时间 位移图文课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第一册2 时间 位移图文课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了时间位移，知识点二位置和位移，物体位置的表示，运动轨迹，位置的，有向线段，时刻t，位置x，初始位置，打点计时器等内容，欢迎下载使用。
知识点一 　时刻和时间间隔
1.下图为某校的上课时间表.
答案:“8时”“8时45分”指的是时刻.下课和上课之间的10分钟指的是时间间隔.
上午8时上课、8时45分下课,这里的“8时”“8时45分”指的是时刻还是时间间隔?下课和上课之间的10分钟指的是时刻还是时间间隔?
2.在表示时间的数轴上,时刻用 来表示,时间间隔用 .来表示.
1.用一维坐标系来描述一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置改变,如图所示,选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O,x轴的正方向表示向东.
(1)如果汽车某时刻的坐标是x1=30 m,表示什么意思?经过一段时间,如果汽车的坐标是x2=-20 m,表示什么意思?
答案:汽车的坐标是30 m表示它在岗亭以东30 m处,汽车的坐标是-20 m表示它在岗亭以西20 m处.
(2)这段时间内汽车的位移是多少?表示什么意思?
答案:这段时间内汽车的位移Δx=x2-x1=-20 m-30 m=-50 m,负号表示汽车向西运动了50 m.
2.路程是物体 的长度.用位移来描述物体 . .从初位置指向末位置的 表示位移.3.(1)矢量:在物理学中,像位移这样的物理量叫作矢量,它既有 又有 .(2)标量:像温度、路程这样的物理量叫作标量,它们只有 ,没有 .
知识点三　位移—时间图像
阅读教材第16页,完成下列问题图像的建立:在直角坐标系中选 为横轴,选 .为纵轴,其上的图线就是位置—时间图像.如果将物体运动的 选作位置坐标原点O,则位置—时间图像就成为位移—时间图像,又称x-t图像.2.从x-t图像可以直观地看出物体在任意时刻的 或物体在不同时间内的 .
知识点四　位移和时间的测量
阅读教材第16~17页,完成下列问题.1.学校实验室中常用 来记录时间和位移.2.常用的打点计时器有 和 .3.电磁打点计时器是一种使用 的计时仪器,工作电压约为 ,能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点.当电源频率是50 Hz时,每隔 打一次点. 
1.时间间隔是指较长的一段时间,时刻是指较短的一段时间.( )2.第2 s指的是时刻.( )3.物体做直线运动时,位移的大小一定等于路程.( )4.x-t图像既能表示直线运动,也能表示曲线运动.( )
探究一　时刻和时间间隔
李爷爷起床后外出晨练,在公园遇到张爷爷.“您这么早!练多长时间了?”“十五分钟左右吧,现在是什么时间?”“大约六点.”1.对话中的“十五分钟左右”“大约六点”,哪个是时间间隔?哪个是时刻?
答案:“十五分钟左右”,指一段时间,是时间间隔;“大约六点”,指一个瞬间,是时刻.
2.能否在时间轴上表示出上面对话中的时间?
1.我们日常生活中说的“时间”有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,需要根据实际问题理解.2.时刻与物体所处的状态(或位置)相对应,时间间隔与物体所经历的过程(或位移)相对应.3.时刻和时间间隔常见的几种说法:“第5 s末”“5 s末”“第6 s初”指的均是时刻,在时间轴上均对应t=5 s的这一点;“第5 s内”是指时间间隔,在时间轴上对应4 s末到5 s 末之间的一段时间,时间间隔(时长)为1 s.
【典例1】关于时间间隔、时刻的含义,下列说法正确的是( )A.第3 s初是一段时间间隔,这段时间为1 sB.第5 s末与第6 s初是同一时刻C.4 s内与第4 s内是指同一时间间隔D.第2 s内是一段时间间隔,这段时间为2 s
解析:第3 s初是某一时刻,在时间轴上用一个点来表示,选项A错误;在时间轴上,第5 s末与第6 s 初用同一个点来表示,选项B正确;4 s内是指时长为4 s的一段时间间隔,第4 s内是第4个1 s,是1 s的时间间隔,选项C错误;第2 s内是第2个1 s,这段时间长为1 s,而不是2 s,选项D错误.
区分时刻和时间间隔的方法(1)利用上下文判断:分析所给的说法,根据题意仔细体会.如第几秒末、第几秒初等表示时刻,第几秒内、前几秒内、后几秒内等表示时间间隔.(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻和时间间隔标出来,时刻对应一个点,时间间隔对应一条线段.
一辆汽车在某一城市中运动.如果这辆汽车某时刻在市中心东5 km的A处,经过一段时间汽车又到了市中心西3 km的B处.1.我们如何建立一个坐标系来表示汽车的位置以及位置的变化?
答案:我们可以取正东方向为x轴的正方向,市中心为原点,坐标的单位为km,建立一维坐标系来描述汽车的位置.如图所示.
A处时位置xA=5 km;B处时位置xB=-3 km.位置的变化Δx=xB-xA=-3 km-5 km=-8 km,负号表示汽车向西运动.
2.若物体不是沿直线运动,例如,从北京去重庆,可以乘飞机直达,也可以坐火车,经石家庄、郑州、西安到重庆,还可以先坐火车经石家庄、郑州到武汉,再由武汉乘轮船到重庆.选择不同的路径所走的路程不同,但位置变化是相同的.我们该如何描述沿不同路径的位置变化呢?
答案:将起点和终点用有向线段相连,线段的长度可以表示位置变化的多少,位置变化的方向从起点指向终点.
3.如果从北京到另外某个地方连接的线段长度与从北京到重庆的线段长度相同,这两个位置的变化相同吗?为什么?
答案:不同.因为终点不同,两条线段指向不同.
4.判断物体做不同运动时,位移的大小与路程的关系.(选填“”或“=”)
1.对坐标系的理解.(1)建立坐标系的意义:可以定量地描述物体的位置及位置变化.(2)坐标系相对于参考系是静止的.(3)坐标系的三要素:原点、正方向、单位长度.(4)物体在坐标系中的坐标值有正有负,这里的正负不表示大小,仅表示方向.
2.位移与路程的区别与联系.(1)位移既有大小,又有方向,是矢量,它的大小等于初、末位置间的距离,它的方向是从初位置指向末位置;而路程只有大小没有方向,是标量,它的大小是物体实际运动轨迹的长度.(2)位移的大小与路径无关,路程与路径有关.(3)只有物体做单向直线运动时,其位移大小才和路程相等,除此之外,物体的位移大小总是小于路程.
【典例2】从离地面3 m高处竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面.此过程中( )A.小球通过的路程是8 m　B.小球的位移大小是13 mC.小球的位移大小是3 mD.小球的位移方向是竖直向上
解析:小球运动示意图如图所示.
所以路程为5 m+8 m=13 m;位移大小为3 m,方向竖直向下.选项C正确.
探究三　位移—时间图像
某天,兔子和乌龟赛跑.兔子认为赢乌龟是一件轻轻松松的事,所以决定先打个盹,再开始跑.乌龟则一刻不停地努力向前爬.当兔子醒来的时候,乌龟已经远远超过了兔子.如图所示是“龟兔赛跑”的x-t图像.
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?兔子从什么时候、什么位置开始睡觉?在什么时候乌龟悄悄地爬过兔子身旁?
答案:由题意可知,图线OBCE表示乌龟的运动图线,图线OABDF表示兔子运动的图线.兔子从t1时刻开始睡觉,位置是距出发点x1的位置.在t2时刻乌龟悄悄地爬过兔子身旁.
2.兔子睡了多长时间?兔子醒来时乌龟在什么地方?谁先到达终点?提前多少时间到达?
答案:兔子睡觉的时间是从t1到t3,时间长度为t3-t1.当兔子醒来时乌龟在离原点x2的地方.乌龟先到达终点,兔子后到达终点,提前到达的时间间隔为t5-t4.
从x-t图像获取的信息.(1)x-t图像为倾斜直线表示物体做匀速直线运动.(2)x-t图像为平行于t轴的直线表示物体静止.(3)x-t图像上两点的纵坐标之差表示这段时间内物体的位移.
【典例3】(多选)物体甲、乙的x-t图像如图所示,由图可知( )
A.从第10 s起,两物体运动方向相同B.两物体由同一位置开始运动C.乙比甲迟10 s开始运动D.25 s末甲、乙相遇
解析:从第10 s起,两物体都向正方向运动,选项A正确;甲物体从距原点20 m处开始运动,乙从原点开始运动,选项B错误;甲从开始计时起运动,乙从10 s末开始运动,选项C正确;25 s末甲、乙都位于距原点30 m处,选项D正确.
图像问题的处理思路(1)分析清楚纵、 横坐标轴代表的物理量.(2)研究图像所表达的物理量之间的关系, 从图像中获取相关信息.(3)联系实际还原真实的物理情景, 对问题做出正确判断.
探究四　位移和时间的测量
下图为某同学练习使用打点计时器时得到的一条纸带.
1.当电源频率是50 Hz时,打点计时器每隔多长时间打一次点?如果在纸带上打出了n个点,那么打这些点经历了多长时间?使用什么测量工具测量两点的位移?
答案:当电源频率是50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一次点.如果在纸带上打出了n个点,它们的间隔数是n-1个,它们的时间间隔为(n-1)×0.02 s.使用刻度尺测量两点的位移.
2.使用打点计时器打点时,应先接通电源再拉动纸带,还是先拉动纸带再接通电源?
答案:应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带.
3.电磁打点计时器和电火花计时器使用的电源相同吗?
答案:不相同,电磁打点计时器使用的是8 V低压交变电源,电火花计时器使用的是220 V的交变电源.
1.对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始点O之间的距离).2.打点完毕,立即断开电源,可以保护打点计时器.
【典例4】一位同学在使用打点计时器时,纸带上的点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是( )A.接到了直流电源上B.电源电压不稳定C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧
解析:打点计时器接在直流电源上不会打点,选项A错误.点迹轻重与电压有关,电压不稳定,点迹时轻时重,选项B错误.频率不同时打的点仍是圆点,选项C错误.振针压得过紧,振针和纸带接触时间长,将打出一些短线,选项D正确.
1.仔细观察如图所示的时间轴,下列说法正确的是( )
A.第3 s初是指时间轴上的D点B.第5 s内是指时间轴上的FG段C.前4 s内是指时间轴上的AE段D.第2 s内是指时间轴上的C点
2.如图所示,港珠澳大桥全长49.968 km,2018年10月24日9:00正式通车.这座大桥的开通使得香港到珠海和澳门车程仅需要30 min.下列说法正确的是( )
A.30 min是时刻B.9:00是时间间隔 km是路程 km是位移
3.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是( ) A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量是既有大小又有方向的物理量C.-10 m的位移比5 m的位移小D.-10 ℃比5 ℃的温度低
4.如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点的高度为1 m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )
5.一质点做直线运动的位移—时间图像如图所示,试回答以下问题.(1)0~2 s和2 ~4 s内质点做什么运动?(2)在0~2 s内、0~4 s内和2~4 s内的位移分别为多少?
答案:(1)0~2 s内质点做匀速运动　2~4 s内质点静止(2)0~2 s内位移是10 m　0~4 s内位移是10 m2~4 s内位移是0
解析:(1)0~2 s内,x-t图像为倾斜直线,表示质点做匀速直线运动;2~4 s内质点始终处于x=10 m处,质点静止.(2)由图像知,在0~2 s内位移为Δx1=10 m;在0~4 s内位移为Δx2=10 m;在2~4 s内位移为Δx3=0.