高中物理1-2时间和位移课件新人教版必修1

高中物理1-2时间和位移课件新人教版必修1目录contents时间和位移基本概念直线运动规律曲线运动规律牛顿运动定律在时间和位移中应用实验：测量物体在斜面上滑动时加速度大小及方向拓展：相对论时空观简介时间和位移基本概念01指的是某一瞬时，是运动变化中的某一瞬时，通常与物体的位置相对应，它是运动状态存在的直接原因。时刻指两个时刻之间的间隔，又称时间长度。时间间隔可以展示物体运动过程所经历的时间段，对应着物体的位移、路程等过程量。时间间隔时刻与时间间隔路程质点从空间的一个位置运动到另一个位置，运动轨迹的长度叫做质点在这一运动过程所通过的路程。路程是标量，即没有方向的量。位移表示物体(质点)的位置变化。定义为：由初位置到末位置的有向线段。其大小与路径无关，方向由起点指向终点。它是一个有大小和方向的物理量，即矢量。路程与位移物理学中用位移和发生这个位移所用的时间的比值表示物体运动的快慢和方向。速度在数值上等于物体运动的位移跟发生这段位移所用的时间的比值。速度的计算公式为v=Δs/Δt。国际单位制中速度的单位是米每秒。速度速率是物体运动的快慢，即速率是速度的大小或等价于路程的变化率。它是运动物体经过的路程△S和通过这一路程所用时间△t的比值。即(S1-S0)/(t1-t0)，v=s/t。速率速度与速率直线运动规律02物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内通过的路程都相等，这种运动叫做匀速直线运动。定义特点公式速度大小和方向都不变，加速度为零。$s=vt$，其中$s$为位移，$v$为速度，$t$为时间。030201匀速直线运动物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化都相等，这种运动叫做匀变速直线运动。定义加速度大小和方向都不变，且与速度方向在同一直线上。特点$s=v_0t+frac{1}{2}at^2$，其中$s$为位移，$v_0$为初速度，$a$为加速度，$t$为时间。公式匀变速直线运动物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。定义初速度为零，加速度为重力加速度$g$，方向竖直向下。特点$h=frac{1}{2}gt^2$，其中$h$为下落高度，$g$为重力加速度，$t$为时间。公式自由落体运动曲线运动规律03平抛运动定义物体以一定的初速度沿水平方向抛出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。平抛运动规律平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。平抛运动的物体，由于所受的合外力为恒力，所以平抛运动是匀变速曲线运动，平抛物体的运动轨迹为一抛物线。平抛运动特点轨迹是抛物线，速度方向时刻改变，加速度方向始终竖直向下，且大小不变。平抛运动圆周运动定义01质点在以某点为圆心半径为$r$的圆周上运动，即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。圆周运动特点02圆周运动的加速度方向始终指向圆心，且大小不变。因此，圆周运动是一种变加速曲线运动。匀速圆周运动03质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做“匀速圆周运动”。匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，且大小不变。圆周运动速度方向做曲线运动的物体在某点的速度方向为该点的切线方向。做曲线运动的物体在某点的加速度方向为该点所受合外力的方向。在曲线运动中，当加速度方向与速度方向之间的夹角小于90°时，物体做加速曲线运动；当加速度方向与速度方向之间的夹角大于90°时，物体做减速曲线运动；当加速度方向与速度方向之间的夹角等于90°时，物体做匀速圆周运动。加速度方向速度与加速度关系曲线运动中速度与加速度关系牛顿运动定律在时间和位移中应用04牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。惯性现象解释物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。惯性是物体的一种固有属性，只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。牛顿第一定律与惯性现象解释物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。牛顿第二定律在直线运动中，物体受到的合外力与物体的加速度方向相同，且合外力的大小等于物体的质量与加速度的乘积。因此，可以通过测量物体的质量和加速度来求解物体受到的合外力。直线运动中的应用牛顿第二定律在直线运动中应用VS两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。相互作用中的体现在物体间的相互作用中，作用力和反作用力总是成对出现，且满足牛顿第三定律。例如，在碰撞、摩擦等现象中，物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。牛顿第三定律牛顿第三定律在相互作用中体现实验：测量物体在斜面上滑动时加速度大小及方向05010405060302实验原理：利用斜面、滑块、光电门等实验器材，通过测量滑块在斜面上滑动的时间和位移，计算滑块的加速度大小和方向。实验步骤安装实验器材，调整斜面的倾斜角度和光电门的位置。将滑块放置在斜面上，记录滑块从静止开始下滑到通过光电门的时间。测量滑块通过光电门的位移，并记录数据。改变斜面的倾斜角度，重复以上步骤进行多次实验。实验原理及步骤介绍根据实验数据，利用运动学公式计算滑块的加速度大小和方向。可以采用逐差法、图像法等方法进行数据处理。数据处理由于实验器材的精度限制、环境因素等引起的误差，如光电门的响应时间、斜面的摩擦等。系统误差由于实验操作过程中的不稳定因素引起的误差，如滑块释放的初始速度、测量时间的准确性等。随机误差采用高精度实验器材、进行多次实验取平均值、改进实验方法等。减小误差的方法数据处理与误差分析通过实验测量得到了滑块在斜面上滑动时的加速度大小和方向。分析了实验误差来源，并提出了减小误差的方法。实验结果表明，滑块在斜面上滑动时的加速度与斜面的倾斜角度、滑块的质量等因素有关。通过实验可以加深对牛顿第二定律的理解和应用，为后续的物理学习打下基础。01020304实验结论总结拓展：相对论时空观简介06物理定律在所有惯性参照系中都具有相同的形式，即无论观察者的运动状态如何，物理定律都是不变的。在任何惯性参照系中，光在真空中的传播速度都是恒定的，与光源和观察者的运动状态无关。狭义相对论基本原理光速不变原理相对性原理等效原理在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系中的物理效应。广义协变原理物理定律在任意参照系中都应该具有协变形式，即物理定律的数学形式不依赖于特定的坐标系统。广义相对论基本原理宇宙膨胀暗物质和暗能量时间箭头多重宇宙理论现代宇宙学对时间和空间认识0102