高一物理必修一第一章 第二节 时间与位移优秀课件

始逆时针运动,则末位置为C,如题中图所示,其位移为由A指 向C的有向线段,大小为
3 1 个周长,即 4
四､直线运动的位置和位移 1.位置:对应坐标轴上的坐标,坐标为正时,位置在坐标轴的 正半轴,坐标为负时,位置在坐标轴的负半轴. 2.位移:对应坐标的变化量,位移的方向从初位置指向末位置, 位移的大小等于位置坐标变化量的数值.
3.位移的表示方法:x=x2-x1,其中x2为末位置坐标,x1为初位
置坐标,x的正､负表示位移l与正方向同向或反向.
例2:关于时间和时刻,下列说法正确的是(
)
A.物体在3秒时指的是物体在3秒末时,指的是时刻
B.物体在3秒内指的是物体在2秒末到3秒末这1秒的时间
C.物体在第3秒内指的是物体在2秒末到3秒末这1秒的时间
D.第3秒末就是第4秒初,指的是时刻
解析:时刻是一个状态量,时间是一个过程量,区分二者的关系关键是看 它们对应的是一个状态还是一段过程.在时间轴上同一时刻的不同说
第二节
时间和位移
一、时刻和时间间隔

1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上， 用点来表示． 上 下上 下
课 课课 课
8

45min 10min
9 45min
10
t/h
上午前两 节课开始与 结束的时刻 及两节课与 课间休息的 时间间隔
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，在表示时间 的数轴上用线段来表示．时间间隔简称时间．
3．位移和路程不同
y
B A
O
x
物体从A运动到B,不管沿着什么轨 迹，它的位移都是一样的。这个位移 可以用一条有方向的（箭头）线段 AB表示
二､路程和位移 1.位移和路程是两个不同的概念,位移是用来描述物体位置 变化的物理量,用从初位置指向末位置的有向线段来表示; 而路程则是描述物体运动路径(轨迹)长短的物理量. 2.位移既有大小,又有方向,是矢量;路程只有大小,没有方向,
二､路程和位移 1.路程:物体运动轨迹的总长度,只有大小,没有方向,是标量. 2.位移: (1)物理意义:表示物体(质点)的位置变化. (2)定义:从初位置指向末位置的有向线段. (3)大小､初末位置间线段的长度. (4)方向:由初位置指向末位置.
二、位移与路程
三、标量与矢量 1．标量：只有大小没有方向的量．如：长度、质量、 时间、路程、温度、能量等．运算遵从算术法则． 2．矢量：有大小也有方向的量．如：位移、力、速度 等．运算法则与标量不同，我们将在以后学习．
D
内容指向，联系分析 5 s时和5 s末是指同一时刻 5 s内是指物体在1 s初到5 s末这5 s的时间 第5 s内是指第4 s末到第5 s末这1 s的时间
第4 s末和第5 s初指同一时刻，在时间轴上 二者对应同一点
结论 正确 错误 正确
正确
答案 ACD 点评 (1)时刻是一状态量，时间是一过程量，区分二者的 关键是看它们对应的是一个状态还是一段过程．
法,如第3秒末和第4秒初是同一时刻,由此可知,3秒内是指1秒初到3秒
末这两个时刻之间的时间间隔,为3秒的时间,故B选项错误.本题选项A ､C､D正确.
答案:ACD
巩固练习1:以下的计时数据指时间的是(
)
A.天津开往德州的625次列车于13 h 35 min从天津发车 B.某人用15 s跑完100 m C.中央电视台新闻联播节目19 h开播 D.1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权 E.某场足球赛开赛15 min时甲队攻入一球 解析:A､C､D､E中的数据都是指时刻,而B中的15 s是与跑完 100 m这一过程相对应的时间. 答案:B
答案:B
点评:求解位移除了明确大小外,还应明确方向,因位移是矢量;求
解路程只说明大小即可.
例4:如图所示,一个物体从A运动到B,又从B运动到C.A､B､C三点的位置坐标分别为 xA=5 m、xB=-10 m、xC=-2 m,试分别求出物体从A到B,从B到C,从A经B到C的位 移和路程.
解析:在坐标中,位移等于坐标值的变化量,而路程等于运动路径的长度,由A到B 时,位移为x1 x1=xB-xA=-10 m-5 m=-15 m. 由B到C的位移x2. 负号表示与x轴正方向相反.路程lAB=15 m.
(2)时间间隔是两个时刻之间的时间
长度,例如“第5秒内” 时间长度为1秒,即从第5秒初这个时 刻(即第4秒末)到第5秒 末(即第6秒初)这两个时刻之间的时
间长度.
方法指导
一、时间与时刻的区别与联系 例1 关于时间和时刻，下列说法正确的是( ) A．物体在5 s时指的是物体在5 s末时，指的是时刻
x2=xC-xB=-2 m-(-10 m)=8 m.
方向与x正方向轴相同,路程lBC=8 m. 由A经B最后到C的位移x3,x3=xC-xA=-2 m-5 m=-7 m. 方向与x轴方向相反,路程lABC=15 m+8 m=23 m.
巩固练习3:一质点绕半径为R的圆圈运动了一周,如右图所示, 0 则其位移大小为________, 路程是________. 若质点运动了 2πR
巩固练习2:以下各说法中指时间的是( A.前3秒 C. 3秒末 答案:ABD B.最后3秒 D.第3秒
)
1．学习了时Biblioteka Baidu与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑 柱发表了如下一些说法，正确的是„( A ) A. 蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的 时刻 B．红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的 时间 C．紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上 课的时刻是45分钟 D．黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下 课的时间
一、时刻和时间间隔 第二秒末
第一秒末
第三秒末
0
1
第一秒
2
第二秒
3
第三秒
4
5 t/s
一、时刻和时间间隔
0 1
前二秒 前一秒
2
前三秒
3
4
5 t/s

3．时间的测量：在实验室中常用秒表和打点计 时器．
知识精析
一、时间与时刻 1 ．时刻对应于物体所处的状态，只有先与后、早与迟 的区别，而没有长短之分；在时间轴上，时刻用一个点表 示． 举例：下面几种说法均属时刻． 第2 s初，第3 s末，第5 s时，火车10：05开车． 2 ．时间间隔对应于物体所经历的某段过程，是用长短 来表达的，它本身没有先后或迟早的涵义；在时间轴上，时 间间隔用线段表示． 举例：下面的几种说法均属时间间隔． 第5 s内：时间为1 s； 前10 s内：时间为10 s； 从第3 s初至第6 s初：时间为3 s.
3 1 周,则其位移 7 4 R 2 R 2 大小为________,路程是________,
此运动过程中最大位移是
7 R 2R ________, 最大路程是________. 2
解析:质点绕半径为R的圆圈运动一周,位置没有变化,位移是 0,走过的路程是2π R;质点运动
1 3 4
周,设从A点开
答案 B
例1:关于时间与时刻,下列说法正确的是(
)
A.作息时间表上标出上午8：00开始上课,这里的8：00指的是时间
B.上午第一节课从8：00到8：45,这里指的是时间
C.电台报时时说:“现在是北京时间8点整”,这里实际上指的是时刻
D.在有些情况下,时间就是时刻,时刻就是时间
解析:时刻是变化中的某一瞬间,时间为两个时刻之间的长短,时 刻是一个状态而时间是一个过程,所以答案应为BC. 答案:BC 点评:这里时间指时间间隔,指两个时刻之间的一段时间.
答案 路程为200 m，位移为118.57 m，方向由A指向D
三、直线运动中的位置和位移 例3 在如图2－3所示的坐标系中，物体由A点沿直线运动到B点，再由B点沿 直线返回到 C 点，试分别求出物体从 A 到 B、从 B到 C、从 A到 C 三段的路程和位 移．
解析 根据定义去求路程和位移，在位移轴上，位移等于坐标值的变 化量. 路程就是轨迹的长度，所以质点在三个阶段的路程分别为： lAB＝30 m，lBC＝40 m lAC＝lAB＋lBC＝30 m＋40 m＝70 m 三个阶段的位移分别为： xAB′＝xB－xA＝30 m xBC′＝xC－xB＝10 m－50 m＝－40 m xAC′＝xC－xA＝10 m－20 m＝－10 m 负号表示位移的方向与x轴正方向相反． 答案 路程分别为30 m、40 m、70 m 位移分别为30 m、－40 m、－ 10 m
B．物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
C．物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间 D．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻 解析 解答本题的关键是正确理解 “ 时 ” 、 “ 初 ” 、 “末”、“内”等字在表示时刻和时间间隔时的不同含义.
选项 A B C
5.位移的大小与路程无关,只有当质
点做单向直线运动时,位 移大小才等于路程,并且也仅仅是大 小相等而已.否则,路程 总是大于位移的大小.在任何情况下
位移的大小都不可能大
于路程.
二、位移和路程的区别 例2 如图2－1所示，在2008年北京奥运会上，甲、乙两运动员分别 参加了在主体育场举行的400 m和100 m田径决赛，且两人都是在最内侧 跑道完成了比赛．则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小 x甲、x乙和 通过的路程大小l甲、l乙之间的关系是( )
是标量.
3.位移只与质点的初始位置和末位置有关,与运动路径无关, 在初､末位置确定后,位移就是唯一确定的;而路程不仅与 质点的初､末位置有关,还与质点的运动路径有关,在初､末
位置确定后,路程并不能唯一确定.同一位移可以对应多个
路程.
4.物体在一段时间内路程一般不能为零,除非物体静止不动;
物体在一段时间内的位移可以为零,即使物体是运动的.如 运动员绕环形操场跑一周,位移为零,但路程不为零.
例3:如图所示,一质点沿两个半径为R的半圆弧从A运动 到C,则它的位移和路程分别是( A.4R,由A指向C;2R C.2π R,由A指向C;4R C )
B.4R,由A指向C;2π R D.4π R,由A指向C;2π R,由A指向
解析:质点的位移大小等于初位置A与末位置C之间的距离,方向由
A指向C;路程等于从A到C轨迹的长度,即弧长,故B选项正确.
(2)在时间轴上，要注意同一点的不同说法．如图所示， A点表示第1 s末或第2 s初，但不要理解成第1 s初．
变式训练1
下列的计时数据指时间的是( ) A．天津开往德州的列车于13时35分从天津发车 B．某人用15 s跑完100 m C．中央电视台新闻联播节目19时开播 D．1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权
A．x甲>x乙，l甲<l乙 C．x甲>x乙，l甲>l乙
B．x甲<x乙，l甲>l乙 D．x甲<x乙，l甲<l乙
解析 田径场上的跑道如图所示.400 m比赛要从起点环绕
跑道一圈，圈子最内侧跑道的起点和终点重合．因此，路程l
甲＝400
m，位移x甲＝0；而100 m比赛是直道，路程l乙＝100
m，位移x乙＝100 m．显然x甲<x乙，l甲>l乙． 答案 B 点评 田径比赛的问题，首先要了解田径场的情况；再次 要对运动员参赛项目比赛规则要有所了解．故体育比赛对物 理学的研究起一定的作用．
变式训练2
如图2－2所示，一操场跑道全长400 m，其中CD和FA为 100 m长的直道，弯道ABC和DEF均为半圆形，长度均为100 m．一运动员从A点开始起跑，沿弯道ABC和直道CD跑到D 点，求该运动员在这段时间内的路程和位移．
图2 －2
解析 设半圆形弯道半径为 R，则有：πR＝100 m，所以 100 2 R＝ m＝31.85 m．运动员的位移大小为：x＝ x2 ＋ (2 R ) CD π ＝118.57 m．位移方向由 A 指向 D，与 AF 成夹角 φ，则有： 2R tan φ＝ ＝60.6370，查三角函数表得：φ＝32.50° .运动员的 sCD 路程为：l＝xABC＋xCD＝100 m＋100 m＝200 m.
3.时刻和时间间隔的区别和联系. (1)我们平时所说的“时间”,有的时候指时刻,有的时候指 时间间隔,要根据上下文认清它的含义. 例如:“5秒末”､“5秒时”,“第5秒初”等指的都是时刻而 不是时间间隔;而“5秒内”､“前5秒内”､“第5秒内”等 这些指的一段时间,即时间间隔,而不是时刻,“5秒内”､ “前5秒内”时间间隔都是5秒,“第5秒内”的时间长度只 有1秒.