-时间和位移—人教版高中物理必修第一册优质课件(共33张).ppt
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1、第二节第二节时间和位移时间和位移 一、时刻和时间间隔一、时刻和时间间隔1时刻:表示某一瞬间时刻:表示某一瞬间,在时间轴上用,在时间轴上用点点来表示来表示2时间间隔:表示某一过程时间间隔:表示某一过程,在时间轴上用,在时间轴上用线段线段来表示来表示3二者的联系:两个时刻之间的间隔即为时间间隔二者的联系:两个时刻之间的间隔即为时间间隔(1)时刻只能显示运动的一瞬间,好比一张照片。常用来表示时)时刻只能显示运动的一瞬间,好比一张照片。常用来表示时刻的关键词有:初、末、时等。如图所示,刻的关键词有:初、末、时等。如图所示,E点表示第点表示第4 s末,亦末,亦即第即第5 s初。初。(2)时间间隔能显示运
2、动的一个过程,好比一段录像。常用来表)时间间隔能显示运动的一个过程,好比一段录像。常用来表示时间间隔的关键词有:内、经历、历时等。如图所示,前示时间间隔的关键词有:内、经历、历时等。如图所示,前2 s内、内、第第2 s内指的是时间间隔。内指的是时间间隔。4时刻和时间间隔的两个认识时刻和时间间隔的两个认识物理认知的时间世界物理认知的时间世界典例典例1(多选)根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间(多选)根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是隔的叙述正确的是 ()At2表示时刻,称为第表示时刻,称为第2 s末或第末或第3 s内,也可以称为内,也可以称为2 s 时时B
3、0t2表示时间间隔,称为最初表示时间间隔,称为最初2 s内或第内或第2 s内内Ct2t3表示时间间隔,称为第表示时间间隔,称为第3 s内内Dtn1tn表示时间间隔,称为第表示时间间隔,称为第n s内内CD二、位置和位移二、位置和位移1坐标系坐标系(1)为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系(coordinate system)若想说明地面上某人所处的位置,可以采用平面直角坐标系来描述若想说明地面上某人所处的位置,可以采用平面直角坐标系来描述如果物体做直线运动,可以用一维坐标系来描述如果物体做直线运动,可以用一维坐标系来描
4、述(2)一维坐标的建立一维坐标的建立 物体做直线运动时,通常选取这条直线为物体做直线运动时,通常选取这条直线为x轴,在轴,在x轴上任选一轴上任选一点作为原点,规定好坐标轴的正方向和单位长度,物体的位置就可点作为原点,规定好坐标轴的正方向和单位长度,物体的位置就可以用它的位置坐标来描述以用它的位置坐标来描述例如,我们要确定一辆行驶在北京长安街上汽车的位置,可以沿东例如,我们要确定一辆行驶在北京长安街上汽车的位置,可以沿东 西方向建立西方向建立一维坐标系,一维坐标系,x轴的正方向指东,选取路上的某交通岗亭作为坐标原点轴的正方向指东,选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O,汽车,汽车的位置就可以用它的坐
5、标的位置就可以用它的坐标 准确地描述出来。如果汽车的坐标是准确地描述出来。如果汽车的坐标是30 m,表示它在,表示它在岗亭岗亭 以东以东30 m处;如果汽车的坐标是处;如果汽车的坐标是20 m,表示它在岗亭以西,表示它在岗亭以西 20 m处(图处(图1.2-2)。)。时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)2路程和位移路程和位移(1)路程路程(path):路程是物体运动轨迹的长度:路程是物体运动轨迹的长度
6、时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)就位置的变动来说,无论使用什么交通工具、走过了怎就位置的变动来说,无论使用什么交通工具、走过了怎 样不同的路径,样不同的路径,他总是从北京到达了西南方向、直线距离约他总是从北京到达了西南方向、直线距离约 1 300 km 的重庆,即位置的变的重庆,即位置的变化是相同的。从图中可以看化是相同的。从图中可以看 出,由初位置指向末位置的有向线段能准确地描出,由初位置指向末
7、位置的有向线段能准确地描述旅行者述旅行者 位置的变化。只要物体的初、末位置确定,这个有向线段位置的变化。只要物体的初、末位置确定,这个有向线段 就是确定就是确定的,它不因路径的不同而改变。物理学中用的,它不因路径的不同而改变。物理学中用位移位移(displacement)来描述物)来描述物体位置的变化,并用体位置的变化,并用l表示(图表示(图1.2-4)。)。时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)(2)
8、位移位移(displacement)(物体位置的移动变化,数学中两点之间(物体位置的移动变化,数学中两点之间得距离,直线段最短)得距离,直线段最短)表示方法:由初位置指向末位置的有向线段,如图所示从初位表示方法:由初位置指向末位置的有向线段,如图所示从初位置到末位置的有向线段表示位移置到末位置的有向线段表示位移物理意义:描述物体的物理意义:描述物体的位置变化位置变化大小:从大小:从初位置初位置到到末位置末位置的有向线段的长度的有向线段的长度方向:从方向:从初位置初位置指向指向末位置末位置时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共333
9、3张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)3 3、矢量和标量、矢量和标量矢量:既有矢量:既有大小大小又有又有方向方向的物理量如位移、速度、力等的物理量如位移、速度、力等标量:只有标量:只有大小大小、没有、没有方向方向的物理量如质量、时间、温度和路程等的物理量如质量、时间、温度和路程等运算法则:运算法则:两个标量的加减遵从两个标量的加减遵从算术加减算术加减,而矢量则不同,后面将学习到,而矢量则不同,后面将学习到时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共33
10、33张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)4、位移和路程的区别与联系、位移和路程的区别与联系位移位移路程路程区区别别物理意义物理意义表示物体的位置变化表示物体的位置变化表示物体运动轨迹的长度表示物体运动轨迹的长度大小大小等于物体由初位置到末位置等于物体由初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关的距离,与运动轨迹无关按运动轨迹计算的实际长度按运动轨迹计算的实际长度标矢量标矢量矢量矢量标量标量联系联系(1)二者都是为了描述物体的运动而引入的物理量,它们的单位相同,二者都是为了描述物体的运动而引入的物理量,它们的单位相同
11、,国际单位制中的单位是国际单位制中的单位是m;(2)同一运动过程的路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移同一运动过程的路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移大小等于路程大小等于路程(1)在单向直线运动中,只能说位移大小等于路程,不能说位移等于路程因为位移是在单向直线运动中,只能说位移大小等于路程,不能说位移等于路程因为位移是矢量,路程是标量,两者不可能相等矢量,路程是标量,两者不可能相等(2)位移为零,路程不一定为零,比如物体从某位置出发又回到出发点路程为零,说位移为零,路程不一定为零,比如物体从某位置出发又回到出发点路程为零,说明物体未动,所以位移一定为零物体沿曲线运动时,位移的大小
12、小于路程明物体未动,所以位移一定为零物体沿曲线运动时,位移的大小小于路程时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)D时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)三、直线运动的位移三、直线运动的位移1 1、研究直线运动时,在
13、物体运动的直线上建立、研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x x轴,如图所示轴,如图所示(1)(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的位移在直线运动中,坐标对应物体的位置,坐标的变化量对应物体的位移.(2)(2)物体的初、末位置:可用位置坐标物体的初、末位置:可用位置坐标x x1 1、x x2 2表示表示(3)(3)物体的位移:物体的位移:x x x x2 2x x1 1.无论初、末位置的坐标大小关系如何,坐标值无论初、末位置的坐标大小关系如何,坐标值正负如何,正负如何,x xx x末末x x初初总是成立的总是成立的时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中
14、物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)甲甲 乙乙2 2、直线运动位移的计算、直线运动位移的计算物体做直线运动时,它的位移可通过初、末位置的坐标值计算如物体做直线运动时,它的位移可通过初、末位置的坐标值计算如图所示,在图所示,在t t1 1t t2 2时间内,物体从位置时间内,物体从位置x xA A移动到位置移动到位置x xB B,发生的位,发生的位移移x xx xB Bx xA A.对于甲图,对于甲图,x x3 m3 m;对于乙图,;对于乙图,x x5 m
15、.5 m.时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)3 3、直线运动位移的方向、直线运动位移的方向 在直线运动中,位移的方向一般用正负号来表示如图甲所示在直线运动中,位移的方向一般用正负号来表示如图甲所示x x00,表示位移的方向沿,表示位移的方向沿x x轴正方向;如图乙所示,轴正方向;如图乙所示,x x00,表示位移,表示位移的方向沿的方向沿x x轴负方向这样就可以用一个带正负号的数值,把直线运动轴负方向
16、这样就可以用一个带正负号的数值,把直线运动中位移矢量的大小和方向表示出来了我们可以规定一个正方向,凡中位移矢量的大小和方向表示出来了我们可以规定一个正方向,凡是与规定的正方向相同的矢量都用是与规定的正方向相同的矢量都用“”号来表示,与规定的正方向号来表示,与规定的正方向相反的用相反的用“”号来表示号来表示时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)典例典例3 3(多选)物体做直线运动时,可以用坐标轴上的坐标表
17、示其位置,用坐标的变化量表示(多选)物体做直线运动时,可以用坐标轴上的坐标表示其位置,用坐标的变化量表示其位移。如图所示,一个物体沿直线从其位移。如图所示,一个物体沿直线从A A运动到运动到C C,然后又从,然后又从C C运动到运动到B B,物体的位移分别是,物体的位移分别是x xACAC4 m4 m5 m5 m9 m9 m;x xCBCB1 m1 m(4 m)4 m)5 m5 m。下列说法正确的是。下列说法正确的是()()A AC C到到B B的位移大于的位移大于A A到到C C的位移,因为正数大于负数的位移,因为正数大于负数B BA A到到C C的位移大于的位移大于C C到到B B的位移,
18、因为符号表示位移的方向,不表示大小的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小C C因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较D D物体由物体由A A运动到运动到B B的位移的位移x xABABx xACACx xCBCB 解析解析 位移是矢量,比较两位移的大小时,只需比较数值,符号表示方向,选项位移是矢量,比较两位移的大小时,只需比较数值,符号表示方向,选项A A、C C错误,错误,B B正确;因正确;因x xACACx xC Cx xA A,x xCBCBx xB Bx xC C,则,则x xACACx xCBCBx xC Cx xA Ax xB
19、 Bx xC Cx xB Bx xA Ax xABAB,即,即x xABABx xACACx xCBCB,选项,选项D D正确。正确。BD 时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)时间和位移时间和位移人教版高中物理必修第一册人教版高中物理必修第一册PPTPPT优质课件优质课件(共共3333张张)四、位移四、位移时间图像(位置时间图像(位置时间图像)时间图像)1、位移、位移时间图像时间图像:物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用 图像图像直观地表示。直观地表示。如图如
20、图 1.2-61.2-6,在直角坐标系中选时刻,在直角坐标系中选时刻 t t 为横轴,选位置为横轴,选位置 x x 为纵为纵轴,其上的图线就是位置轴,其上的图线就是位置时间图像,通过它能直观时间图像,通过它能直观 地看出物体在任意时刻的地看出物体在任意时刻的位置。如果将物体运动的初始位位置。如果将物体运动的初始位 置选作位置坐标原点置选作位置坐标原点 O O,则位置与位移大小相,则位置与位移大小相等(等(x x x x),),位置位置-时间图像就成为位移时间图像就成为位移-时间图像,又称时间图像,又称 x x-t t 图像。图像。从从 x x-t t 图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
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