2019-2020学年新教材高中物理 第一章 第2节 时间 位移课件 新人教版必修第一册

第2节时间位移课标要求1．能在具体情境下识别时刻和时间间隔，会在时间轴上标出时刻和时间间隔。2.知道什么叫位移，会画位移矢量图。3.初步认识什么是矢量、标量，理解位移中正、负号的物理意义。4．知道位置、位移、路程的区别和联系。一、时刻和时间间隔1．填一填(1)时刻：表示某一，在时间轴上用表示。瞬间(2)时间间隔：表示某一，在时间轴上用表示。过程线段(3)时刻与时间间隔的联系：两个时刻之间的间隔为时间间隔。2．判一判(1)时刻指较短的一段时间，而时间间隔指较长的一段时间。()(2)“北京时间12点整”中的时间指时刻。()(3)1分钟可分为60个时刻。()×√×点3．选一选(1)下列各选项的表述中，不是指时间的是()A．3月1日到3月2日之间B．一光年C．一整夜D．45分钟解析：一光年是指光在真空中一年的行程，故选项B符合题意。根据时间的定义可知选项A、C、D都是指时间，故选项A、C、D不符合题意。答案：B(2)下列说法表示同一时刻的是()A．第2s末和第3s初B．前3s内和第3s内C．第3s末和第2s初D．第1s内和第1s末解析：第2s末指第2s刚刚结束的时刻，也就是第3s刚刚开始的时刻，即第3s初，选项A正确；前3s内指从计时开始持续的前3s时间，而第3s内指从第2s末开始到第3s末这1s的时间，它们表示两段不同的时间间隔，选项B错误；第3s末和第4s初表示同一时刻，第2s初和第1s末表示同一时刻，选项C错误；第1s内指从计时开始到第1s末的一段时间间隔，而第1s末指的是时刻，选项D错误。答案：A二、位置和位移1．填一填(1)坐标系①建立坐标系的物理意义：为了地描述物体的位置。②平面直角坐标系：描述物体在某内的具体位置及运动。③一维坐标系：描述做运动的物体的位置及运动。定量平面直线(2)路程：物体的长度。运动轨迹(3)位移①物理意义：描述物体的物理量。②定义：由指向的有向线段。③大小：初、末位置间有向线段的。④方向：由指向。位置变化初位置末位置长度初位置末位置(4)矢量和标量①矢量：既有大小又有方向的物理量。②标量：只有大小没有方向的物理量。2．判一判(1)长度、质量、路程都是标量。()(2)如果物体的位移为零，物体的路程也一定为零。()(3)汽车里程表上显示的数字表示位移大小。()√××3．选一选(1)下列物理量中是矢量的是()A．质量B．路程C．位移D．时间解析：质量、路程、时间都是只有大小没有方向，即都是标量，而位移是既有大小又有方向，即位移是矢量，故选项C正确，A、B、D错误。答案：C(2)某同学绕操场一周跑了400m，用时65s。这两个物理量分别是()A．路程、时刻B．位移、时刻C．路程、时间间隔D．位移、时间间隔解析：绕操场一周跑了400m，用时65s，分别是指该同学运动的路程及所用的时间间隔，C正确。答案：C三、直线运动的位移和位移—时间图像1．填一填(1)直线运动的位移研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示。①物体的初、末位置，可用位置坐标x1、x2表示。②物体的位移：Δx＝。x2－x1(2)位移—时间图像①物理意义：描述物体在某一时刻的或某一段时间间隔的。②作图：在直角坐标系中选择时刻t为横轴，选择位置x为纵轴，描出物体在各个时刻的位置，用平滑的连接各点，就得到位置—时间图像，通过它能直观地看出物体在任意时刻的位置。如果将物体运动的位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等(x＝Δx)，位置—时间图像就成为位移—时间图像，又称x­t图像。位置位移曲线初始2．判一判(1)在一维坐标系中，物体的位移等于其位置坐标。()(2)在x­t图像中，可以求出物体在某段时间内的位移。()×√3．想一想以电梯底端为坐标原点，沿电梯向上为正方向建立直线坐标系，思考以下问题：(1)在上面建立坐标系的基础上，如何表示电梯内乘客的位移？(2)电梯内正在上行的乘客的位移是正值还是负值？下行的乘客呢？乘客运动的路程可以是负值吗？提示：(1)电梯的位置坐标即表示电梯内乘客的位移。(2)电梯内乘客在上行和下行过程中均在x轴正半轴，位移均为正值，路程不可能为负值。突破点一时刻和时间间隔[学透用活]1．时刻只能显示运动的一瞬间，好比一张照片。常用来表示时刻的关键词有：初、末、时等。如图所示，E点表示第4s末，亦即第5s初。2．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2s内、第2s内指的是时间间隔。[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隔的叙述正确的是()A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s内，也可以称为2s时B．0～t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内C．t2～t3表示时间间隔，称为第3s内D．tn－1～tn表示时间间隔，称为第ns内[解析]t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，故A错误；0～t2表示时间间隔，称为前2s内或最初2s内，第2s内表示1s末到2s末这1s的时间间隔，故B错误；t2～t3表示时间间隔，称为第3s内，故C正确；tn－1～tn表示时间间隔，称为第ns内，故D正确。[答案]CD[规律方法]判断时刻与时间间隔的两种方法(1)根据上下文判断：分析题干，根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一状态，时间间隔对应的是某一过程。(2)利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻和时间间隔表示出来，对应一个点的是时刻，对应一段线段的是时间间隔。[对点练清]1．[多选]高一(5)班上午第一节课上化学，第二节课上英语，若每节课为40min，课间为10min，则下列说法正确的是()A．上英语课和化学课的起、止时刻相同B．上英语课和化学课的时间间隔相同C．上化学课的末时刻是上英语课的初时刻D．上化学课的末时刻与上英语课的初时刻的间隔是时间间隔解析：上英语课和化学课的起、止时刻不同，选项A错误；上英语课和化学课都是用时40min，时间间隔相同，选项B正确；上化学课的末时刻比上英语课的初时刻早10min，选项C错误；上化学课的末时刻与上英语课的初时刻的间隔是10min，是时间间隔，选项D正确。答案：BD2．下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是()A．列车员说“火车8点42分到站”指的是时间间隔B．“前3秒钟”“最后3秒钟”“第3秒钟”指的都是时间间隔C．“第1秒末”“最后1秒”指的都是时刻D．轮船船务员说本班轮离港时间为“17点25分”指的是时间间隔解析：“火车8点42分到站”指的是一个时间点，是时刻，故A错误；“前3秒钟”“最后3秒钟”“第3秒钟”指的是时间的长度，都表示时间间隔，故B正确；“第1秒末”指的是时刻，“最后1秒”指的是时间间隔，故C错误；“17点25分”指的是一个时间点，是时刻，故D错误。答案：B3.2018年11月6日上午11时10分，伴随着巨大的轰鸣声，万众瞩目的空军歼­20战机亮相第十二届中国航展，歼­20战机飞行表演历时约为20分钟。下列说法正确的是()A．“2018年11月6日上午11时10分”指的是时间间隔B．“约为20分钟”指的是时刻C．研究人员在定位歼­20战斗机的位置时可将其看成质点D．研究歼­20战斗机在飞行过程中进行姿势调整时可将其看成质点解析：“2018年11月6日上午11时10分”指的是时刻，故A错误；“约为20分钟”指的是时间间隔，故B错误；研究人员在定位歼­20战斗机的位置时其大小可以忽略，可将其看成质点，故C正确；研究歼­20战斗机在飞行过程中进行姿势调整时需要考虑飞机的大小、形状，不能将其看成质点，故D错误。答案：C突破点二位移与路程的比较[学透用活]位移和路程的区别与联系路程位移运动轨迹的长度，与路径有关初、末位置之间的距离，由初、末位置决定，与路径无关大小是标量，只有大小，没有方向是矢量，有大小和方向标矢性物体运动轨迹的长度从初位置指向末位置的有向线段定义描述物体实际运动轨迹的长度描述物体的位置变化物理意义区别(1)都是描述物体运动的物理量联系(2)都是过程量(3)位移的大小一般小于路程，只有在物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程(4)单位相同，在国际单位制中，都是“米”[典例2]某同学晨跑时，从A出发，其运动轨迹如图所示，其中BC为一半圆。当其到达C点时，其运动的路程和位移大小分别为(π取3.14)()A．500m500mB．500m0C．500m314mD．614m500m[解析]位移是指从初位置指向末位置的有向线段，大小为线段AC的长度，即为500m，路程为线段AB和弧BC的长度之和，为614m，所以D正确，A、B、C错误。[答案]D[规律方法]确定物体位移和路程的方法(1)确定研究对象和研究过程。(2)找出该过程中物体的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段就是位移。线段的长度表示位移的大小，方向表示位移的方向。(3)建立位置坐标系，画出物体的实际运动轨迹示意图，轨迹的长度就是路程。[对点练清]4．[多选]下列关于位移和路程的说法正确的是()A．位移的大小和路程总是相等的，只不过位移是矢量，而路程是标量B．位移是描述物体的直线运动，路程是描述物体的曲线运动C．位移取决于初、末位置，路程取决于实际运动的轨迹D．运动物体的路程总大于或等于位移的大小解析：路程总是大于或等于位移的大小，A错误，D正确；位移取决于初、末位置，路程取决于实际运动的轨迹，与物体做直线运动、曲线运动无关，B错误，C正确。答案：CD5．[多选]下列哪种情况指的是位移的大小()A．机动车里程表上所显示的千米数B．标准田径场跑道的周长是400mC．乘飞机由北京到上海的直线距离约为1080kmD．计量跳远运动员的比赛成绩解析：机动车里程表上所显示的千米数是运动轨迹的长度，是路程，A错误；标准田径场跑道的周长，是轨迹的长度，是路程，B错误；乘飞机由北京到上海的直线距离为位移的大小，C正确；跳远运动员的比赛成绩是初、末位置的距离，是位移的大小，D正确。答案：CD6．一支长150m的队伍匀速前进，通信兵从队尾前进了300m后赶到队首，传达命令后立即返回，当通信兵回到队尾时，队伍已前进了200m，则在此全过程中，通信兵的位移大小和路程分别是多少？解析：设队伍长度用线段AB表示，通信兵的运动情况如图所示，通信兵的初位置和末位置都是队尾，所以位移大小为200m，通信兵由队首返回队尾时，由图可知，他的路程为100m，所以总路程为400m。答案：200m400m突破点三矢量和直线运动的位移表示[学透用活][典例3][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A运动到C，然后又从C运动到B，物体的位移分别是ΔxAC＝－4m－5m＝－9m；ΔxCB＝1m－(－4m)＝5m。下列说法正确的是()A．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数B．A到C的位移大于C到B的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D．物体由A运动到B的位移ΔxAB＝ΔxAC＋ΔxCB[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A、C错误，B正确；因ΔxAC＝xC－xA，ΔxCB＝xB－xC，则ΔxAC＋ΔxCB＝xC－xA＋xB－xC＝xB－xA＝ΔxAB，即ΔxAB＝ΔxAC＋ΔxCB，选项D正确。[答案]BD[规律方法]直线运动的位置和位移的“正、负”位置用坐标x表示x为正时，位置在正半轴x为负时，位置在负半轴位移Δx＝x2－x1Δx为正时，位移为正方向Δx为负时，位移为负方向[对点练清]7．[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．位移－10m比5m小D．－10℃比5℃的温度低解析：由矢量的定义可知，选项A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10m的位移比5m的位移大，选项C错误；温度是标量，其正、负是相对0℃时高出和低于的温度，所以