时间和位移.docx

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时间和位移

时间和位移

适用学科

高中物理

适用年级

高一

适用区域

安徽

课时时长（分钟）

60

知识点

知识点名称必须与题库管理系统中最后一级知识点相同，推荐1-10个，如有多个知识点，每个知识点一行。

教学目标

1．知道时间和时刻的区别和联系．2．理解位移的概念，了解路程与位移的区别．

3．知道标量和矢量．

4．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移．

5．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系

教学重点

1．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系2．位移的概念以及它与路程的区别．

教学难点

1．正确认识生活中的时间与时刻．2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移．

【教学过程】

一、复习预习

我们平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔.

教师设疑：

时刻指的是某一瞬间，时间间隔指的是两个时刻的间隔，那采取什么样的描.述可以更加直观形象？

可以参考数学的方法

二、知识讲解

考点1：

时刻和时间间隔

我们平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔.

教师设疑：

时刻指的是某一瞬间，时间间隔指的是两个时刻的间隔，那采取什么样的描述可以更加直观形象？

可以参考数学的方法.

学生表述：

可以采用数形结合的方法，即用时间坐标轴来描述.如图1-2-4.

图1-2-4

总结：

时刻在时间轴上对应于一点，表示某一瞬间，时刻与质点的位置相对应，即某一时刻物体在某一位置上.

时间间隔在时间轴上对应于两点间的一段，表示一段过程.时间间隔与质点运动的位移或路程相对应，即在某段时间内，质点通过了一段路程或发生了一段位移.

难点辨析：

如图1-2-4所示，时间轴上的A点为计时的起点，为0时刻，或称为第1s初；C点为2s末；AC段表示前2s时间，是开始计时到第2s末的时间间隔；第3s对应着CD段，表示第2s末到第3s末这1s的时间间隔，它与前3s是不同的.

考点2：

路程和位移

位移：

从初位置指向末位置的一条有向线段.

要点点拨：

位移与路程的区别.

1.质点的实际运动路径的长度，叫路程，路程只有大小，单位是长度的单位.

2.位移是有向线段，线段的长度表示位移的大小，有向线段箭头的指向表示位移的方向，位移的单位是长度的单位.

3.路程是与质点的运动轨迹有关的，位移的大小则取决于物体初末时刻的位置变化.

教师设疑：

位移的大小和路程在一般情况下是不相等的，那相等的条件是什么？

结论：

只有在质点做单向直线运动时路程和位移的大小才相等.

考点3：

矢量和标量

到目前为止，我们已经接触过很多的物理量了，如力、速度、位移、路程、质量、长度等等，这些物理量有什么共同点和区别吗？

学生讨论：

像力、速度、位移，既有大小、又有方向；

像质量、路程、长度，只有大小，没有方向.

教师总结：

在物理学中，像位移这样的物理量叫做矢量，它既有大小，又有方向;

像路程这样的物理量，只有大小，没有方向的叫做标量.如温度、质量等.

考点4：

直线运动的位置和位移

直线运动是最简单的运动，其表示方式也最简单.

在北京长安街上，以天安门为起点，向西1000m，我们就很容易找到相应的位置.

教师点评：

如果物体做的是直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移.

1.位置：

用坐标轴上的一个点来表示，如图1-2-6所示.

图1-2-6

物体先后经过两个坐标为x和x的位置，坐标的变化量Δx表示物体的位移.21图中的x、x表示A、B两位置的坐标.

212.位移：

用坐标轴上的一段有向线段表示.如图1-2-6中从A位置到B位置的位移可用有向线段Δx表示，且Δx=x-x.

12

三、例题精析

【例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13h35min从天津发车

B.某人用15s跑完100m

C.中央电视台新闻联播节目19h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15min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15s与跑完100m的这一过程相对应，是时间.

答案：

B

【例2】一位同学从操场中心Ａ出发,向北走了40m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点。

用有向线段表明该同学在A→C过程，C→B过程和A→C→B全过程的位移，并求出三个位移的大小。

解析：

如图1-2-4所示，有向线段AC表示第一次的位移,有向线段CB表示第二次的位移，有向线段AB表示两次行走的合位移，因为在行走过程中，位置变化的最后结果是从A到B，其大小分别是AC=40m，CB=30m，AB=50m。

四、课堂运用

【基础】

1.关于位移和路程，下列说法中正确的是（）

A.出租车是按位移的大小来计费的

B.出租车是按路程的大小来计费的

C.在田径场1500m长跑比赛中，跑完全程的运动员的位移大小为1500m

D.高速公路路牌上标示“上海100km”，表示该处到上海的位移大小为100km

答案：

B

点出A.运动员由DC、四点，如图1所示.2跑道的直道和弯道的交点为A、B、）

点、则运动员点回到A（发沿跑道经过B、C、DD，经过的位移相同，路程相等与从C到从A.A到B1

图，经过的位移不同，路程相等与从到BC到D从B.AA到C位移的大小比经过的路程要小从C.经过的路程相等，位移相同与从A到CB到D从D.BC

答案：

【巩固】

1.从水平匀速航行的飞机上，地面上的观察者以地面作为参考系，观察被投下的物体的运动，如图2所示，则下列说法中正确的是（）

物体是竖直下落的，其位移的大小等于飞机的高度A.其位移的大小等于飞机的.物体是沿着曲线下落的，B高度物体是沿着曲线下落的，其位移的大小等于路程C..物体是沿着曲线下落的，其位移的大小小于路程D2

图D

答案：

2.一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后.第几秒内位移最大（）

43210t/s

－41－－7/m05x

4s.1sA.B2s3s..DC

B答案：

【拔高】

部分是两SR的中国古代的八卦图，中央的一个人晨练，1.按如图5所示走半径为ABCOADCA点出发沿曲线南北指向CA分别为西东、.他从BD个直径为R的半圆，、、____________点时，他的路程和位移的大小分别为行进，则当他走到D______________.，位移的方向为____________5

图C

2R、由A指向、答案：

2R+2πR

的正方形，在它的四个角分别设16.77m2、中学的垒球场的内场是一个边长为本垒和一、二、三垒，如图所示。

一位击球员击球后，由本垒经一垒、二垒直跑。

m，位移的方向到三垒。

他运动的路程是m，位移是

、本垒指向三垒、答案：

50.3116.77

课程小结

项目

概念

注意点

时刻

时间点

用时间轴上的点来表示1

时间间隔

一段时间

用时间轴上两点间的线段来表示2

位移

从初位置到末位置的有向线段

是矢量

路程

物体实际路径的长度

是标量

.1.理解和计算一个物理量时，最根本的方法是紧扣其定义规律方法总结：

.

只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才和路程相等2.

课后作业

【基础】

1．以下的计时数据，指时间间隔的是（）

8：

准时上课10A．学校每天45分钟．每节课B40C．数学考试9：

结束40开始：

．周末文艺晚会D18B答案：

2．下列关于位移和路程的说法，正确的是（）

A．位移和路程总是大小相等，但位移是矢量，路程是标量

B．在直线运动中，位移和路程是相同的

C．位移只取决于始末位置，而路程还与实际运动的路线有关

B

．物体的路程总大于或等于位移的大小D

CD答案：

3

A

【巩固】

1．如图所示，一物体沿3条不同的路径由A运动到B，则沿哪条路径运动时的位移较大（）

2较大．沿较大A．沿1BD．都一样大较大．沿C3D答案：

2．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小皮球，在与地面相碰后弹起，上升到高为6m处被接住，则这一段过程中（）

A．小球的位移为11m，方向竖直向下，路程为11m

B．小球的位移为6m，方向竖直向上，路程为11m

C．小球的位移为5m，方向竖直向下，路程为6m

D．小球的位移为1m，方向竖直向上，路程为11m

答案：

D

【拔高】在上面过程中质点运动B.4m，右转弯向东运动了3m到达、1一质点由位置A向北运动了的路程是多少？

运动位移是多少？

方向如何？

.

解析：

本题运用位移和路程的区别与联系以及位移的矢量性

2234?

sin起始位置到末了位置的位移为，m.m=5m）质点运动的路程为（4+3m=7

3.°5m,位移的方向是向北偏东37,θ=37°，即位移的大小是=θ

5点，如图BA点出发顺时针到达思维延伸：

如果一质点沿半径为r=20cm的圆周，自

.

1-2-5所示，求质点的位移与路程

1-2-5

图33320cm=94.23.14×r=2ππl=质点的路程解析：

l等于质点通过的弧长，即r=××

242

2ABr=1.414×s=20cm=28.3cm=，两点间的距离，即、的大小等于，质点位移cmsABB.

→A°角沿45成OA的方向与半径s位移

小结：

标量的相加遵从算术加法的法则.

矢量的相加遵从平行四边形定则.

点评：

这里不要求学生完整地得出平行四边形定则，但一定要让学生思考，认识到路程和位移的区别.对矢量的相加法则即平行四边形定则，教师在此可不必详谈，后面会有专门论述.

2、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后

/st

0

1

2

3

4

5

/mx

0

5

-4

-1

-7

1

（）

（1）几秒内位移最大sB.2sC.3sD.4sE.5s１A.（）

第几秒内位移最大

（2）sB.2sC.3sD.4sE.5s１A.（）

（3）几秒内路程最大sB.2sC.3sD.4sE.5s１A.（）

第几秒内路程最大）（４sB.2sC.3sD.4sE.5s

１A.

解析：

由表中数据可看出，（１）4s内的位移是－7m，其大小为7m,最大。

所以选项D正确。

（2）第2s内的位移是－9m，其大小是9m，最大，所以选项B正确。

（3）由于质点一直在运动着，时间越长，经过的轨迹也越长，在5s内的路程也最大，所以选项E正确。

（4）在第2s内质点的位移最大，路程是9m也最大，所以选项B正确。