高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 时间 位移作业ppt课件
展开任务1:区别时刻与时间间隔.任务2:建立坐标系准确描述物体的位置.任务3:建立位移概念.任务4:建立位移-时间图像.任务5:位移和时间的测量.
问题情境: 图1为某学校作息时间表,图2为时间轴
任务1:区别时刻与时间间隔
1.由作息时间表可知,第一节课8:45上课,9:25下课,每节课40min,期中“8:45”、“9:25”和“40min”都是我们日常生活中所说的时间,它们的意义相同吗?是否应该用更加准确的概念来区分它们?
2.我们常用时间坐标轴来表示时间,图中坐标轴上的“3”,它表示3s初还是3s末?2s末与3s初在坐标轴上是同一点吗?
3.你能在图中标出“前3s”、“第3s” 、“第3s初” 、“第3s末”和“3s”时吗?上述哪些是时间间隔,哪些是时刻?时间间隔与时刻在坐标轴上的特征是什么?
不相同;可用时刻和时间间隔
“前3s”“第3s”是时间间隔,“第3s初”“第3s末”“3s时”是时刻在坐标轴上,时刻用一个点表示,时间间隔用一段线段表示
一 时刻和时间间隔的区别与联系
【方法技巧】时刻与时间间隔的两种判定方法(1)根据上下文判断:时刻对应事件状态,时间间隔对应事件过程。(2)利用时间轴判定:画出时间轴,轴上的点表示时刻,两个时刻间一段线段表示时间间隔。
例 [多选]如图所示为日全食的情景,北京时间2017年8月22日在某国发生的日全食从凌晨0时15分37秒开始初亏,从初亏到复原持续了2小时42分42秒。对此次日全食,该国迎来了2017年最黑暗的一天,广大地区体验了120秒的完全黑暗,则( )A.0时15分37秒是时间间隔B.2小时42分42秒是时间间隔C.在观测日全食时可将太阳看成质点D.地球绕太阳做圆周运动,这是以太阳为参考系来描述的
【点评】 (1)时间对应着某个事件所经历的某个过程。(2)时刻对应着某个事件开始、结束或进行到某一状态时所对应的瞬间。
任务2:建立坐标系准确描述物体的位置
问题情境:行驶在长安街上的汽车,茫茫大海中的轮船,空中飞行的飞机,一维坐标系
1.你正坐着汽车行驶在长安街上时,接到了同学的电话,你如何描述你的位置?轮船船长和飞机驾驶员如何报告位置?
2.物体做直线运动时,常用一维坐标系描述物体的位置,如图中的坐标系,表达了哪些信息?
3.一维坐标系中A、B、C表示汽车运动过程中经过的几个位置,A、B、C位置的坐标分别是什么?坐标值的意义是什么?
通过标志牌;船长和驾驶员通过位置坐标来描述
100m,150m,-100m;描述了物体所处的位置
问题情境:上海到北京间的高铁网络
1. 京沪高铁东线建成后,从上海到北京,高铁可走京沪高铁西线或京沪东线.列车行驶的路程是否相同?位置的变化是否相同?
2.从上海到北京和从北京到上海,位置变化相同吗?如何描述这种不同?
路程不相同;位置变化相同,初末位置一样
起止点不一样,不相同,需要考虑方向
位移为上海到北京的直线距离;位移之和不是1390km
4.如图坐标系中,若汽车沿直线先从0点到A点,再从A点到B点,位移分别等于多少?方向如何?总位移等于多少?方向如何?在坐标系中各段位移及总位移如何计算?方向如何体现?
5.如图坐标系中,若汽车沿直线先从0点到B点,再从B点到C点,位移分别等于多少?方向如何?总位移等于多少?方向如何?在坐标系中各段位移及总位移如何计算?方向如何体现?
100m,50m方向O→A,A→B;总位移为150m,方向O→B
150m,250m,方向O→B,B→C总位移100m,方向O→C位移为两点距离的长度,方向为初位置指向末位置
二 位置、位移和路程的区别与联系
例 如图所示,一辆汽车从超市出发,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。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。(1)在直线坐标系上表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置;(2)求汽车从电影院经度假村到博物馆的位移。
【解】(1)如图所示。(2)汽车从电影院经度假村到博物馆的位移为Δx=x2-x1=-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。
任务4:建立位移-时间图象
1.描述物体的运动,位置与时刻、位移与时间间隔都是重要的物理量,怎样简洁、直观地把它们同时表示出来?
2.如图1中的坐标系,若汽车从坐标原点0点以10m/s的速度向东匀速行驶,若以0点为计时起点,能在图2中标出1s、2.5s、3s、3.5s、4.5s、5s时的位置坐标吗?能求出第3s时的位移吗?
可以注意第3s的时间是从第2是末到第3s末
3.观察描出的六个点有什么规律?你是怎样表示除这六个时刻以外的位置的?
4.匀速直线运动物体的x-t图象有什么特点?速度大小能够反映吗?
5.如图3,A、B、C是三个物体做直线运动的x-t图象,物体如何运动?运动方向能看出来吗?速度大小能看出来吗?
大体在一条直线上;连线表示
一条倾斜的直线,速度大小用图线的倾斜程度来反映
A沿正向匀速运动B静止C沿负向匀速运动
例 如图所示为某客车的x-t图像。(1)根据图像说明客车在各时间段的运动情况。(2)客车最远位置距离出发点多少千米?
【思路点拨】 在x-t图像中,图线反映了物体的位移随时间的变化规律。在t轴上方的位移为正,表示位移方向与规定的正方向相同;t轴下方位移为负,表示位移方向与规定的正方向相反。
【解】(1)0~1 h,客车向正方向前进40 km。1~1.5 h,客车静止在40 km处。1.5~3 h,客车沿负方向返回。(2)由图像可知,1 h末客车离出发点最远,最远距离为40 km。
问题情境: 打点计时器、小车在轨道上运动、实验获得的纸带
任务5:位移和时间的测量
1.用什么工具测量小车运动的位移?如果是mm刻度尺,读数要求是什么?
2.用什么测量小车运动的时间?为什么不能用停表(秒表)测量?
3.打点计时器各部分叫什么?打点计时器有什么功能(记录哪些物理量)?
4.实验时,是先接通电源还是先释放小车?
通过纸带测量;注意估读
用打出的纸带,打点计时器就是测量时间的仪器,停表准确度低
可以打出纸带,纸带记录位移和时间
5.如图中纸带,选择A为计时起点,打下各点小车运动的时间是多少?打下各点时小车的位移如何测量?
6.为了研究小车运动位置随时间的变化关系,需要记录哪些数据?
相邻点之间的时间间隔为T,位移可以采用图示方法测量
打点间距变大,说明做加速运动
1.[多选]关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是( )A.2017年4月20日19时41分,海南文昌发射场,中国首艘货运飞船“天舟一号”顺利发射升空,这里指的是时刻B.高速摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片,曝光时间为10-6 s,这里指的是时刻C.中央电视台每晚新闻联播开始的时间是19时,这里指的是时间间隔D.物体在第4 s内指的是物体在第3 s末到第4 s末这段时间间隔
2.如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为2 s内B.t2~t3表示时间,称为前3 s内C.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或前2 s内D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1) s内
3.一个小球从距地面4 m高处竖直向下抛出,被地面弹回,在距地面1 m处被接住,坐标原点定在抛出点正下方2 m处,选竖直向下为坐标轴的正方向,抛出点、落地点、接住点的位置坐标是( )A.2 m,-2 m,-1 mB.-2 m,2 m,1 mC.4 m,0,1 mD.-2 m,0,-1 m
【方法技巧】利用坐标轴解题的方法(1)建立坐标系时,必须标上原点、正方向和单位长度。(2)位置坐标的意义:正、负表示方向,数值表示与坐标原点的距离。(3)坐标轴的方向不一定非得在水平方向或竖直方向上,同时不能忽略“+”“-”号。(4)建立何种坐标系,由物体运动特点确定,建立坐标系的原则是方便准确地描述物体位置及位置变化。
4.在边长为100 m的正方形广场边缘,一同学由a点沿如图所示路径散步。在由a点运动到b点的过程中,该同学( )A.通过的路程是50 m B.通过的路程是400 mC.位移大小是50 m D.位移大小是400 m
5.一质点从O点沿x轴运动,如图所示,t1时刻质点位于x1=-3 m处。t2时刻质点到达x2=5 m处,t3时刻到达x3=-7 m处,则:(1)质点在t1到t2这段时间内位移的大小和方向如何?(2)质点在t2到t3这段时间内位移的大小和方向如何?(3)质点在t1到t3这段时间内位移的大小和方向如何?
【解】 (1) =x2-x1=5 m-(-3 m)=8 m,位移大小为8 m,方向沿x轴正方向。(2) =x3-x2=-7 m-5 m=-12 m,位移大小为12 m,方向沿x轴负方向。(3) =x3-x1=-7 m-(-3 m) =-4 m,位移大小为4 m,方向沿x轴负方向。
6.[多选]如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t图像,关于线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )A. 这辆汽车最远距离出发点30 kmB. AB段汽车静止C. CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相同D. 0~4 h内,汽车的位移大小为30 km
解析:A对:由题图可知,这辆汽车从O位置开始出发,最远距离出发点30 km。B对:AB段图线平行于时间轴,表示位移不随时间变化,汽车处于静止状态。C错:OA段表示汽车沿正方向运动,CD段表示汽车沿负方向运动,所以CD段汽车的运动方向与OA段汽车的运动方向相反。D错:由题图可知0~4 h内,汽车的位移大小为0。
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