《12 时间和位移一》教学设计.docx

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《12时间和位移一》教学设计

《1．2时间和位移

（一）》教学设计

　　【教学目标】

（1）知道时间和时刻的含义及区别，知道在实验中测量时间的方法;

（2）掌握位移的概念，它是表示质点位置变动的物理量，是矢量，可以用有向线段来表示;

（3）知道路程和位移的区别;

（4）知道直线运动的位置和位移的关系。

【教学重点】

时间和时刻的概念和区别;位移的矢量性、概念。

【教学难点】

位移和路程的区别。

【教学过程】

第二节时间和位移

1、时刻和时间间隔

（1）时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。

时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻，时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔（画出一个时间轴加以说明）。

（2）在学校实验室里常用秒表，电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。

例1：

下列说法中指的是时间的有ACEF，指的是时刻的有BDG。

A.第5秒内B.第6秒初C.前2秒内D.3秒末E.最后一秒内F.第三个2秒G.第五个1秒的时间中点。

课堂训练：

（1）关于时间和时刻，下列说法正确的是（D）

A.物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是时刻

B.物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻

C.物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间

D.物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间

2、路程和位移

（1）路程：

质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。

（2）位移：

是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。

它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段来表示，位移的大小等于质点始、末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初、末位置，与运动路径无关。

（3）位移和路程的区别：

（4）一般来说，位移的大小不等于路程。

只有质点做方向不变的无往返的直线运动时位移大小才等于路程。

例2：

中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒.一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒，他运动的路程是多大?

位移是多大?

位移的方向如何?

课堂训练：

（1）以下说法中正确的是（B）

A.两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同

B.两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同

C.一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程

D.若物体做直线运动，位移的大小就等于路程

（2）如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上，手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置，小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。

若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：

A.0.2s内小球发生的位移大小是7cm，方向向右，经过的路程是7cm

B.0.6s内小球发生的位移大小是7cm，方向向右，经过的路程是13cm

C.0.8s内小球发生的位移是0，经过的路程是20cm

D.1.0s内小球发生的位移大小是7cm，方向向左，经过的路程是27cm

（3）关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（AB）

A.质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量

B.路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量

C.任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等

D.位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等

（4）下列关于路程和位移的说法，正确的是（C）

A.位移就是路程

B.位移的大小永远不等于路程

C.若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程

D.位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向

（5）关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（D）

A.位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向

B.路程是标量，也是位移的大小

C.质点做直线运动时，路程等于其位移的大小

D.位移的数值一定不会比路程大

（6）下列关于位移和路程的说法，正确的是（C）

A.位移和路程的大小总相等，但位移是矢量，路程是标量

B.位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动

C.位移取决于始、末位置，路程取决于实际运动路径

D.运动物体的路程总大于位移

3、矢量和标量

（1）矢量：

既有大小、又有方向的物理量。

（2）标量：

只有大小，没有方向的物理量。

4、直线运动的位置和位移：

在直线运动中，两点的位置坐标之差值就表示物体的位移。

阅读材料:

我国古代关于运动的知识

我国在先秦的时候，对于运动就有热烈的争论，是战国时期百家争鸣的一个题目。

《庄子》书上记载着，公孙龙曾提出一个奇怪的说法，叫做“飞鸟之影未尝动也。

”按常识说，鸟在空中飞，投到地上的影当然跟着鸟的移动而移动，但公孙龙却说鸟影并没有动，无独有偶，当时还有人提出“镞矢之疾;有不行不止之时”，一支飞速而过的箭，哪能“不行不止”呢?

既说“不行”，又怎能“不止”呢?

乍看起来，这些说法实在是“无稽之谈”，也可以给它们戴一顶“诡辩”的帽子。

但是事情并不这么简单。

这个说法不但不是诡辩，而且还包含着辩证法的正确思想，恩格斯曾经指出，“运动本身就是矛盾，甚至简单的机械的位移之所以能够实现，也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方，既在同一个地方又不在同一个地方，这种矛盾的连续产生和同时解决正好就是运动。

”因为运动体的位置随时间而变化，某一时刻在A点，在随之而来的另一时刻，就在相邻的B点，因此，也就有一个时刻，它既在A点又不在A点，既在B点又不在B点，在这时刻，物体岂不是“不行不止”吗?

再者，在一定的时间Δt内，物体前进一段距离Δs，当这时间变小，Δs随之变小;当Δt趋近于零时，Δs也趋近于零。

也就是说，在某一瞬间，即某一时刻，运动体可以看作是静止的，所以飞鸟之影确实有“未尝动”的时候，对于运动的这种观察和分析实在是十分深刻的，这同他们能够区分“时间”与“时刻”的观念很有关系。

《墨经》对于“鸟影”问题又有他们自己的理解，说那原因在于“改为”。

认为鸟在A点时，影在A′点，当鸟到了相邻的B点，影也到了相邻的B′点，此时A′上的影已经消失，而在B′处另成了一个影，并非A′上的影移动到B′上来，这也是言之有理的。

机械运动只能在空间和时间中进行，运动体在单位时间内所经历的空间长度，就是速率。

《墨经下》第65条之所述就包含着这方面的思想。

《经说》云：

“行，行者必先近而后远，远近，修也;先后，久也，民行修必以久也。

”这里的文字是明明白白的，“修”指空间距离的长短，那意思是，物体运动在空间里必由近及远，其所经过的空间长度一定随时间而定，这里已有了路程随时间正变的朴素思想，也隐隐地包含着速率的观念了。

东汉时期的著作《尚书纬·考灵曜》中记载地球运动时说：

“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖（即窗户）而坐，舟行不觉也。

”

这是对机械运动相对性的十分生动和浅显的比喻。

哥白尼在叙述地球运动时也不谋而合地运用了十分类似的比喻。