学年高中物理第一章运动的描述2时间和位移学案新人教版必修1.docx

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学年高中物理第一章运动的描述2时间和位移学案新人教版必修1.docx

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学年高中物理第一章运动的描述2时间和位移学案新人教版必修1

2　时间和位移

[学科素养与目标要求]　

物理观念：

1.知道时刻和时间间隔的区别和联系.2.知道位移与路程的区别和联系.3.知道什么是矢量、标量及其区别．

科学思维：

1.掌握标量和矢量的区别，会进行标量的加减运算，知道矢量的运算不同于标量的运算.2.会分析实际问题中的位移和路程．

一、时刻和时间间隔

1．时刻：

指某一瞬间．在时间轴上用点表示．

2．时间间隔：

指某两个时刻之间的间隔．在时间轴上，用线段表示．

二、路程和位移

1．路程：

物体运动轨迹的长度．

2．位移

（1）物理意义：

表示物体（质点）位置变化的物理量．

（2）定义：

从初位置到末位置的一条有向线段．

三、矢量和标量

1．矢量：

既有大小又有方向的物理量，例如：

位移等．

2．标量：

只有大小没有方向的物理量，例如：

时间、温度、质量、路程等．

3．运算法则：

两个标量的加减遵从算术加法的法则，矢量相加的法则与此不同（填“相同”或“不同”）．

四、直线运动的位置和位移

研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴．

（1）物体的初、末位置：

可用位置坐标x1、x2表示．

（2）物体的位移等于两个位置的坐标变化，即：

Δx＝x2－x1.

1．判断下列说法的正误．

（1）时刻就是一瞬间，即一段很短很短的时间间隔．（　×　）

（2）上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻．（　√　）

（3）在800m比赛中，李明以2分01秒46的成绩获得冠军，其中的2分01秒46指的是时间间隔，800m指位移．（　×　）

（4）物体在一条直线上运动时，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是标量．（　×　）

（5）一个物体的位移为零，路程也一定为零．（　×　）

2．钓鱼岛群岛自古以来就是我国的领土，它到温州的直线距离为356km.若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权，早上8点20分从温州出发去钓鱼岛巡航，航行了480km，历时8时20分到达钓鱼岛，该海监船的位移大小为________，路程为________．

答案　356km　480km

一、时刻和时间间隔

如图1所示，在时间轴上标出“第3s初”，“第3s末”，“第3s内”，“前3s内”；然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间间隔．

图1

答案　

“第3s初”、“第3s末”表示时刻，

“第3s内”、“前3s内”表示时间间隔．

时刻与时间间隔的比较

时刻

时间间隔

在时间轴上的表示

用点表示

用线段表示

描述

关键词

“初”“末”“时”，如“第1s末”，“第2s初”，“3s时”

“内”，如“第2s内”，“前3s内”

联系

两个时刻的间隔为一段时间间隔，时间间隔能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片

例1　下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是（　　）

A．第4s末到第5s初经历了1s的时间间隔

B．“早上第一节课8∶00上课”，其中8∶00指的是时间间隔

C．物体第3s末的位置坐标是（2m,3m），其中第3s末指的是时刻

D．物体第3s内运动了4m，其中第3s内指的是时刻

答案　C

解析　第4s末与第5s初在时间轴上是同一个点，是指同一时刻，故A错误；“早上第一节课8∶00上课”，这里的8∶00指的是时刻，故B错误；第3s末，指的是时刻，故C正确；时间间隔是指时间的长度，第3s内，指1s的时间长度，是时间间隔，故D错误.

[学科素养]　通过本例题的学习，正确理解时刻和时间间隔的概念，理解时刻、时间间隔与运动物体的位置和位置变化的对应关系，正确理解生活中“时间”的概念：

生活中的“时间”有时指“时刻”、有时指“时间间隔”，应根据具体情况而定．

二、路程和位移　矢量和标量

（1）如图2所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘高铁直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，三者的路程是否相同？

位移是否相同？

图2

（2）①如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40m到达B点，然后又向西走了30m到达C点，则他从A点到C点的路程是多少？

位移的大小是多少？

②路程和位移的计算方法相同吗？

答案　

（1）三者的路程不同，但都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同．

（2）①如图所示，路程是70m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50m.

②不相同．路程是标量，遵从算术加法法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度．

1．矢量和标量

（1）标量

标量是只有大小而没有方向的物理量．如长度、质量、时间、路程、温度等，其运算遵从算术加法法则．

（2）矢量

矢量是指既有大小又有方向的物理量．如位移、速度等，其运算法则不同于标量，将在后面学习．

（3）矢量的表示

①矢量可以用带箭头的有向线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．

②在同一直线上的矢量，可以先建立直线坐标系，在数值前面加上正负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则表示与正方向相反．

2．位移和路程的区别与联系

　　项目

比较　　

位移

路程

区别

物理

意义

描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段

描述质点实际运动轨迹的长度

矢标性

矢量，既有大小，又有方向

标量，只有大小，没有方向