2020高中物理 第1章 2 時(shí)間和位移教案 1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE17-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2時(shí)間和位移[學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.能在具體情境下識(shí)別時(shí)刻和時(shí)間間隔，會(huì)在時(shí)間軸上標(biāo)出時(shí)刻和時(shí)間間隔.2.識(shí)記位移的定義，會(huì)畫位移矢量圖．（重點(diǎn)）3.初步認(rèn)識(shí)矢量和標(biāo)量的區(qū)別，明白位移中正負(fù)號(hào)的物理含義．(難點(diǎn))4。知道位置、位移、路程的區(qū)別和聯(lián)系．（難點(diǎn))一、時(shí)刻和時(shí)間間隔1．時(shí)刻：表示某一瞬間，在時(shí)間軸上用點(diǎn)來表示．2．時(shí)間間隔：表示某一過程,在時(shí)間軸上用線段來表示．3．二者的聯(lián)系:兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔即為時(shí)間間隔．二、路程和位移1．路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度．2．位移（1）物理意義：表示物體（質(zhì)點(diǎn)）位置變化的物理量．(2)定義：從初位置指向末位置的一條有向線段．(3)大小：初、末位置間有向線段的長度．（4）方向：由初位置指向末位置．三、矢量和標(biāo)量1．矢量：既有大小又有方向的物理量．如位移、力等．2．標(biāo)量：只有大小、沒有方向的物理量．如質(zhì)量、時(shí)間、路程等．3．運(yùn)算法則：兩個(gè)標(biāo)量的加減遵從算術(shù)加減法，而矢量則不同，后面將學(xué)習(xí)到．四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在物體運(yùn)動(dòng)的直線上建立x軸，如圖所示．1．物體的初、末位置：可用位置坐標(biāo)x1、x2表示．2．物體的位移:Δx＝x2－x1.1．思考判斷（正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”）(1)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是標(biāo)量. （×)(2)位移取決于運(yùn)動(dòng)的始、末位置，路程取決于實(shí)際運(yùn)動(dòng)的路徑． (√)（3)時(shí)刻就是一瞬間，即一段很短的時(shí)間間隔。 （×）（4)一分鐘可分成60個(gè)時(shí)刻. (×）2．(多選）下列說法正確的是（）A．“北京時(shí)間8點(diǎn)整”指的是時(shí)間間隔B．第ns內(nèi)就是（n－1)s末到ns末這1s時(shí)間間隔(n為任意正整數(shù))C．列車在南京站停15分鐘，指的是時(shí)間間隔D．不管是前5s還是第5s，都是指時(shí)間間隔BCD［8點(diǎn)整指的是某一瞬間,是時(shí)刻，A錯(cuò)誤;第ns指的是(n－1)s末到ns末這段時(shí)間間隔,B正確；停站15分鐘，指一段時(shí)間，是時(shí)間間隔，C正確;前5s指0到5s的時(shí)間間隔,第5s指的是第5s初至第5s末這1s的時(shí)間間隔，都是指時(shí)間間隔，D正確．故選B、C、D。］3．氫氣球升到離地面80m的高空時(shí)從上面掉下一物體，物體又上升了10m后開始下落，若取向上為正方向,則物體從掉下開始至落至地面時(shí)的位移和經(jīng)過的路程分別為()A．80m,100m B．90m,100mC．－80m，100m D．－90m，180mC[物體從離開氣球開始到下落到地面時(shí)，初末位置的距離為80m,取向上為正方向，所以位移x＝－80m．路程等于運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，所以s＝10×2m＋80m＝100m．］時(shí)刻和時(shí)間間隔1。區(qū)別與聯(lián)系時(shí)刻時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)描述量位置路程、位移用時(shí)間軸表示用時(shí)間軸上的點(diǎn)表示用時(shí)間軸上的線段表示描述關(guān)鍵詞“第1s末”“第3s初”“第3s末"等“第1s”“前2s”“前3s內(nèi)”等聯(lián)系兩個(gè)時(shí)刻的間隔即為一段時(shí)間間隔,時(shí)間間隔是一系列連續(xù)時(shí)刻的積累過程．時(shí)間間隔能展示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過程,好比一段錄像；時(shí)刻可以顯示運(yùn)動(dòng)的一瞬間,好比一張照片2.在時(shí)間軸上的標(biāo)示各時(shí)間間隔與時(shí)刻如圖所示．1．2018年12月12日16時(shí)45分,嫦娥四號(hào)探測器經(jīng)過約110小時(shí)的奔月飛行后到達(dá)月球附近,于2019年1月3日上午10點(diǎn)26分，降落在了月球表面．其中12月12日16時(shí)45分，110小時(shí)和1月3日上午10點(diǎn)26分，分別指的是(）A．時(shí)間時(shí)間時(shí)刻 B．時(shí)刻時(shí)刻時(shí)間C．時(shí)間時(shí)刻時(shí)間 D．時(shí)刻時(shí)間時(shí)刻D［時(shí)刻表示一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間間隔表示一段時(shí)間,12月12日16時(shí)45分和1月3日上午10點(diǎn)26分表示時(shí)刻，110小時(shí)表示時(shí)間間隔,即時(shí)間．]2．在如圖所示的時(shí)間軸上標(biāo)出的是(）A．第4s初 B．第6s末C．第3s內(nèi) D．前3sD[時(shí)間是指時(shí)間的長度，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)一段距離,時(shí)刻是指時(shí)間點(diǎn)，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn)．從時(shí)間軸中來看表示的是從0到3s的一段時(shí)間,表示的是時(shí)間間隔，即前3s的時(shí)間，所以D正確,選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤．]區(qū)別時(shí)刻和時(shí)間間隔的關(guān)鍵要點(diǎn)(1）在時(shí)間軸上，時(shí)刻對(duì)應(yīng)一點(diǎn)，時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)一段線段．（2)在描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，時(shí)刻對(duì)應(yīng)物體的某一位置，時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)一段運(yùn)動(dòng)過程(如位移、路程)．路程和位移位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系路程位移區(qū)別意義表示運(yùn)動(dòng)軌跡的長度表示位置變化的大小和方向大小軌跡的長度從初位置到末位置的有向線段的長度方向無方向從初位置指向末位置圖示（物體沿曲線由A運(yùn)動(dòng)到B）曲線AB的長度由A到B的有向線段聯(lián)系(1）兩者單位相同，都是米（m）（2）位移的大小小于等于路程，在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小等于路程【例1】一個(gè)人晨練，按如圖所示做半徑為R的中國古代的八卦圖運(yùn)動(dòng)，中央的“S”部分是兩個(gè)直徑為R的半圓．他從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn)．求：(1）他從A點(diǎn)第一次走到O點(diǎn)時(shí)的位移的大小和方向;(2)他從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的位移和路程．思路點(diǎn)撥：①路程是運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，而位移為始末位置間的有向線段．②求位移時(shí)要求出位移的大小和方向．[解析］（1）從A點(diǎn)第一次走到O點(diǎn)時(shí)的位移的大小等于線段AO的長度，即x1＝R.位移的方向?yàn)橛杀敝赶蚰希?）從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的位移的大小等于線段AD的長度，即x2＝eq\r(2）R.位移的方向?yàn)闁|偏南45°.從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的路程等于整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，即s＝eq\f（3，4)×2πR＋2π×eq\f（R,2)＝2。5πR。［答案］(1）R由北指向南(2）eq\r(2）R，方向?yàn)闁|偏南45°2.5πR位移的兩種計(jì)算方法(1）幾何法：根據(jù)位移的定義先畫出有向線段，再根據(jù)幾何知識(shí)計(jì)算．（2）坐標(biāo)法：寫出初末位置坐標(biāo)，位移即為末位置坐標(biāo)減初位置坐標(biāo)，結(jié)果中的正負(fù)號(hào)表示位移方向．3．(多選)同學(xué)們都喜歡上體育課，一年一度的學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)同學(xué)們更是期待很大．如圖所示為某學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)場跑道的示意圖，其中A點(diǎn)是所有跑步項(xiàng)目的終點(diǎn)，也是400m、800m賽跑的起跑點(diǎn)，B點(diǎn)是100m賽跑的起跑點(diǎn)．在一次校運(yùn)動(dòng)會(huì)中，甲、乙、丙三位同學(xué)分別參加了100m、400m和800m賽跑，則從開始比賽到比賽結(jié)束時(shí)(）A．甲的位移最大 B．丙的位移最大C．乙、丙的路程相等 D．丙的路程最大AD［甲同學(xué)的初、末位置直線距離為100m，位移大小為100m，路程也是100m；乙同學(xué)路程為400m，但初、末位置重合，位移大小為零；丙同學(xué)路程為800m，初、末位置重合，位移大小也為零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D正確．]矢量和標(biāo)量1.矢量的表示方法（1)圖示表示：用帶箭頭的線段表示，線段的長度表示矢量的大小，箭頭的方向表示矢量的方向．（2)數(shù)字表示：先建立坐標(biāo)系并規(guī)定正方向，然后用正、負(fù)數(shù)來表示矢量．“＋”號(hào)表示與坐標(biāo)系規(guī)定的正方向一致,“－”號(hào)表示與坐標(biāo)系規(guī)定的正方向相反；數(shù)字的大小表示矢量的大?。?．矢量和標(biāo)量的區(qū)別(1)矢量是有方向的，標(biāo)量沒有方向．(2）標(biāo)量的運(yùn)算法則為算術(shù)運(yùn)算法則，即初中所學(xué)的加、減、乘、除等運(yùn)算方法；矢量的運(yùn)算法則為以后要學(xué)到的平行四邊形定則．（3)矢量大小的比較要看其數(shù)值的絕對(duì)值大小,絕對(duì)值大的矢量大，而“＋”“－”號(hào)只代表方向．4．下列物理量中，哪個(gè)是矢量（)A．質(zhì)量B．時(shí)間C．路程 D．位移D［質(zhì)量、時(shí)間和路程都只有大小,沒有方向,是標(biāo)量．位移既有大小又有方向，是矢量．選項(xiàng)D正確．]5．下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法中正確的是（）A．選定正方向，做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體的位移x甲＝3m,x乙＝－5m，則x甲>x乙B．甲、乙兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為50m,這兩個(gè)物體的位移必定相同C．溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù),所以溫度是矢量D．溫度計(jì)讀數(shù)的正負(fù)號(hào)表示溫度高低，不表示方向，溫度是標(biāo)量D[直線運(yùn)動(dòng)中位移的正負(fù)號(hào)表示方向，不表示大小,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩個(gè)矢量大小相等、方向相同時(shí),它們才相同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度是標(biāo)量，溫度的正負(fù)號(hào)表示溫度的高低，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．]矢量、標(biāo)量的大小比較(1)矢量的正、負(fù)只表示方向，不代表大小,比較矢量大小時(shí)只看其絕對(duì)值．（2)比較兩個(gè)標(biāo)量大小時(shí)，有的比較絕對(duì)值，如電荷量,有的比較代數(shù)值，如溫度．直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移1。直線運(yùn)動(dòng)位移的計(jì)算物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的位移可通過初、末位置的坐標(biāo)值計(jì)算．如圖所示,在t1～t2時(shí)間內(nèi),物體從位置xA移動(dòng)到位置xB，發(fā)生的位移Δx＝xB－xA.對(duì)于甲圖，Δx＝3m；對(duì)于乙圖，Δx＝－5m.甲乙2．直線運(yùn)動(dòng)位移的方向在直線運(yùn)動(dòng)中，位移的方向一般用正負(fù)號(hào)來表示．如圖甲所示,Δx>0,表示位移的方向沿x軸正方向；如圖乙所示，Δx<0，表示位移的方向沿x軸負(fù)方向．這樣就可以用一個(gè)帶正負(fù)號(hào)的數(shù)值，把直線運(yùn)動(dòng)中位移矢量的大小和方向表示出來了．【例2】一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如下表：時(shí)刻/s012345…位置坐標(biāo)/m20－4－1－76…（1)該質(zhì)點(diǎn)前2s的位移的大小是____________，方向________．（2）該質(zhì)點(diǎn)第3s內(nèi)的位移的大小是__________，方向________．（3）該質(zhì)點(diǎn)前5s的總位移的大小是__________，方向________．思路點(diǎn)撥:①位置坐標(biāo)與時(shí)刻對(duì)應(yīng)，而位移與時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)．②某段時(shí)間內(nèi)的位移等于這段時(shí)間初、末位置間的有向線段．［解析］(1)前2s的位移Δx1＝x2－x0＝－4m－2m＝－6m,即位移的大小為6m，方向沿x軸負(fù)方向．（2）第3s內(nèi)的位移Δx2＝x3－x2＝－1m－(－4）m＝3m，即位移的大小為3m，方向沿x軸正方向．(3）前5s的總位移Δx3＝x5－x0＝6m－2m＝4m，即位移的大小為4m，方向沿x軸正方向．[答案］（1）6m沿x軸負(fù)方向(2）3m沿x軸正方向(3)4m沿x軸正方向直線運(yùn)動(dòng)中物體位移的計(jì)算技巧(1）在直線運(yùn)動(dòng)中,坐標(biāo)對(duì)應(yīng)物體的位置，坐標(biāo)的變化量對(duì)應(yīng)物體的位移．(2)無論初、末位置的坐標(biāo)大小關(guān)系如何,坐標(biāo)值正負(fù)如何，Δx＝x末－x初總是成立的．6．(多選)某一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿一直線做往返運(yùn)動(dòng),如圖所示，xOA＝xAB＝xCO＝xDC＝1m，O點(diǎn)為x軸上的原點(diǎn),且質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)出發(fā)，向x軸的正方向運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)再返回沿x軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是（)A．質(zhì)點(diǎn)在A→B→C的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為2m，方向沿x軸正方向，路程為4mB．質(zhì)點(diǎn)在B→D的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為－4m，方向沿x軸負(fù)方向，路程為4mC．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，其位置可用D點(diǎn)的坐標(biāo)－2m表示D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，相對(duì)于A點(diǎn)的位移為－3mBCD[由于xAC＝－2m，因此質(zhì)點(diǎn)在A→B→C的時(shí)間內(nèi)，位移大小為2m,位移方向?yàn)锳到C，沿x軸負(fù)方向，所以位移為－2m，路程為4m，A錯(cuò)誤；在B→D的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為4m，位移方向由B指向D，與正方向相反，沿x軸負(fù)方向，所以位移為－4m，路程為4m，B正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)時(shí),位置在原點(diǎn)的左側(cè)，坐標(biāo)為－2m,C正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，在A點(diǎn)左側(cè)3m處，規(guī)定向右為正方向，所以相對(duì)于A點(diǎn)的位移為－3m,D正確．］課堂小結(jié)知識(shí)脈絡(luò)1。在時(shí)間軸上時(shí)刻用點(diǎn)表示,時(shí)間間隔用線段表示．2．位移是矢量，用從初位置指向末位置的有向線段表示．3．路程是標(biāo)量．是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度。1．為慶祝元旦，某校高一和高二學(xué)生組織了一場足球比賽，下列關(guān)于比賽的表述中涉及的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，指時(shí)間的是(）A．比賽于2019年1月1日下午2點(diǎn)30分開始B．開場20秒時(shí)，紅隊(duì)率先進(jìn)球C．比賽第30分鐘,藍(lán)隊(duì)換人D．整場比賽共踢了90分鐘D[2019年1月1日下午2點(diǎn)30分是比賽開始的時(shí)刻，開場20秒時(shí)是紅隊(duì)進(jìn)球的時(shí)刻，比賽第30分鐘是藍(lán)隊(duì)換人的時(shí)刻，因此選項(xiàng)A、B、C中的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)都是指時(shí)刻；90分鐘是整場比賽所用的時(shí)間,是時(shí)間間隔，因此選項(xiàng)D正確．]2．（多選）關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法中正確的是(）A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．標(biāo)量只有大小沒有方向C．－10m的位移比5m的位移小D．－10℃的溫度比5℃的溫度低ABD［由矢量和標(biāo)量的概念可知A、B均正確；－10m的位移大小為10m，比5m的位移大，C錯(cuò)誤；溫度是標(biāo)量，－10℃的溫度比5℃的溫度低，所以D正確．]3．(多選)下列關(guān)于位移與路程的說法中正確的是(）A．出租車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為2。00元/km，“km"指的是位移B．一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)操場是400m，“400m"指的是路程C．從學(xué)校到家約2km的行程，“2km”指的是路程D．田徑比賽中的200m比賽,“200m”指的是位移BC[出租車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是按路程制定的，A錯(cuò)誤;一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)操場是400m,“400m"指最內(nèi)側(cè)跑道的周長，指路程，田徑比賽中的200m比賽跑道是彎曲的，“200m"指的是路程,B正確,D錯(cuò)誤；從學(xué)校到家的行程指的是路徑的長度，“2km”指的是路程，C正確．］4．(多選)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可以用坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)表示物體的位置,用坐標(biāo)的變化量Δx表示物體的