河南省焦作市沁陽一中高中物理 1.2 時間和位移導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1(1).doc

1.2 時間和位移一、知識梳理 雙基再現(xiàn)1時刻和時間間隔 時刻和時間間隔既有聯(lián)系又有區(qū)別，在表示時間的數(shù)軸上，時刻用 表示，時間間隔用 表示，時刻與物體的 相對應(yīng)，表示某一瞬間；時間間隔與物體的 相對應(yīng)，表示某一過程（即兩個時刻的間隔）。2路程和位移 路程是物體運動軌跡的 ，位移是用來表示物體（質(zhì)點）的 的物理量，位移只與物體的 有關(guān)，而與質(zhì)點在運動過程中所經(jīng)歷的 無關(guān)，物體的位移可以這樣表示：從 到 作一條有向線段，有向線段的長度表示位移的 ，有向線段的方向表示位移的 。3矢量和標(biāo)量 既有 又有 的物理量叫做矢量，只有大小沒有方向的物理量叫做 。矢量相加與標(biāo)量相加遵守不同的法則，兩個標(biāo)量相加遵從 的法則，矢量相加的法則與此不同。二、要點歸納要點一、時刻和時間（高頻考點）1時刻時刻指的是某一瞬間，在時間坐標(biāo)軸上用一個點表示如“3秒末”、“4秒初”2時間時間間隔是兩個時刻的間隔，也是時間坐標(biāo)軸上兩個不同的時刻之差，它是變化過程長短的一種量度，在時間坐標(biāo)軸上用一段線段表示，物理學(xué)中簡稱時間3時間和時刻的關(guān)系(1)如果用一條坐標(biāo)軸來表示時間軸，如圖121所示，時間軸上的點表示時刻，某一段線段則表示時間間隔與時刻對應(yīng)的物理量是狀態(tài)量，與時間間隔對應(yīng)的物理量是過程量(關(guān)于狀態(tài)量、過程量的概念以后會學(xué)到)圖121(2)時刻與物體在運動過程中的某一個位置相對應(yīng)，而時間與物體在運動過程中的路程(或本節(jié)要學(xué)習(xí)的位移)相對應(yīng)要點二、路程和位移路程和位移的比較要點三、矢量和標(biāo)量1標(biāo)量：只有大小而沒有方向的物理量如：長度、質(zhì)量、時間、路程、溫度、功、能量等，其運算遵從算術(shù)法則2矢量：有大小和方向的物理量，如位移、力、速度等，其運算法則不同于標(biāo)量，將在后面學(xué)習(xí)3矢量的表示：(1)矢量的圖示：用帶箭頭的線段表示，線段的長短表示矢量的大小，箭頭的指向表示矢量的方向(2)在同一直線上的矢量，可先建立直線坐標(biāo)系，可以在數(shù)值前面加上正負(fù)號表示矢量方向，正號表示與坐標(biāo)系規(guī)定的正方向相同，負(fù)號則相反.三、典型例題解析1、時刻與時間的區(qū)別例1 以下的說法中指時間間隔的是()a天津開往德州的625次列車于13時35分從天津出發(fā)b某人用15 s跑完100 mc中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目每天19時開始d某場足球賽在開賽80分鐘時，甲隊才攻入一球解析選項a、c中的數(shù)據(jù)都是時間軸上的一個點，指的都是時刻；而b中15 s是與跑完100 m這一運動過程相對應(yīng)，指的是時間間隔，故答案選bd.答案bd時刻是事物運動、發(fā)展、變化過程所經(jīng)歷的各個狀態(tài)先后順序的標(biāo)志，某一時刻與物體的某一位置相對應(yīng)，在時間軸上對應(yīng)一個點時間間隔則是事物運動、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的過程，是兩個時刻之間的間隔，在時間軸上對應(yīng)一段線段. 2、路程和位移的區(qū)別（高頻考點）例2 一個皮球從5 m高的地方落下，在與地面相碰后彈起，上升到高為2 m處被接住，則這段過程中()a小球的位移為3 m，方向豎直向下，路程為7 mb小球的位移為7 m，方向豎直向上，路程為7 mc小球的位移為3 m，方向豎直向下，路程為3 md小球的位移為7 m，方向豎直向上，路程為3 m解析本題是考查基本知識在實際問題中的應(yīng)用，要理解位移和路程的概念，題中物體初、末位置高度差為3 m，即位移大小為3 m，末位置在初位置下方，故位移方向豎直向下，總路程則為7 m.答案a路程和位移的大小一般是不相等的，只有當(dāng)質(zhì)點做單向直線運動時路程才和位移的大小相等；路程只有大小，沒有方向，位移既有大小又有方向. 3、位移時間圖象的理解圖125例3 如圖125所示，是甲、乙兩物體做直線運動的位移時間圖象，則下列說法正確的是()a甲開始運動時刻比乙早t1b當(dāng)tt2時，兩物體相遇c當(dāng)tt2時，兩物體相距最遠(yuǎn)d當(dāng)tt3時，兩物體相距x1解析運動過程如圖所示，甲從t0時開始從距原點x1處向原點勻速運動，經(jīng)時間t3到達(dá)原點乙在tt1時開始由原點沿正方向運動，在t3時刻到達(dá)距原點x1處(甲的出發(fā)點)在t2時刻兩者位移相等，即相遇答案abd物理過程、物理情景，除用文字?jǐn)⑹鐾猓€可以用圖象描述，而且利用圖象會更直觀、更簡潔，以橫軸表示時間t，縱軸表示位移x，作出物體的位移隨時間變化的關(guān)系圖象，就是位移時間圖象，簡稱位移圖象，或xt圖象，它表示物體做直線運動時，位移隨時間變化的規(guī)律，但是，位移時間圖象并不是物體的軌跡圖線. 四、課堂檢測1下列計時數(shù)據(jù)，指時刻的是()a高考數(shù)學(xué)考試的時間是2 hb四川省汶川縣發(fā)生8.0級強烈地震是在2008年5月12日14時28分c人造衛(wèi)星繞地球一圈的時間為1.4 hd由青島開往通化的1406次列車在德州站停車3 min2關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是()a位移和路程大小總是不相等，位移是矢量，有方向，而路程是標(biāo)量，無方向b位移用來描述直線運動，路程用來描述曲線運動c位移取決于物體的初末位置，路程取決于物體實際運動的路徑d物體做直線運動時，位移的大小等于路程3下列分析中涉及研究位移的是()a交管部門在對車輛年檢中，了解汽車行程計量值b指揮部通過衛(wèi)星搜索小分隊深入敵方陣地的具體位置c運動員王軍霞在第26屆奧運會上創(chuàng)造了女子5 000 m的奧運會記錄d高速公路路牌標(biāo)示“上海80 km”圖1264跑道的直道和彎道的交點為a、b、c、d四點，如圖126所示運動員由a點出發(fā)沿跑道經(jīng)過b、c、d點回到a點、則運動員()a從a到b與從c到d，經(jīng)過的位移相同，路程相等b從a到b與從c到d，經(jīng)過的位移不同，路程相等c從a到c位移的大小比經(jīng)過的路程要小d從a到c與從b到d經(jīng)過的路程相等，位移相同5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)量是既有大小又有方向的物理量c位移10 m比5 m小 d10 比5 的溫度低 6如圖127所示是某物體在010 s內(nèi)的xt圖象，下列說法中正確的是()圖127a物體在第1 s內(nèi)的位移為4 mb物體在第5 s內(nèi)的位移為8 mc物體在前5 s內(nèi)的位移為8 md物體在后5 s內(nèi)的位移為16 m7一艘小汽艇在寬闊的湖面上先向東行駛了6.0 km，接著向南行駛了8.0 km，求汽艇在整個運動過程中的位移大小及方向.圖1288如圖128所示，一輛汽車沿著馬路由a地出發(fā)經(jīng)b、c地到達(dá)d地，a、c、d恰好在一條直線上，汽車行駛的路程是多少？位移又是多少？方向如何？答案1、b 2、c 3、b 4、bc 5、ad 6、ac 7、10 km，方向為南偏東37 8、2 200 m1 800 m 東偏北37或北偏東53五、題型歸納題型1 位移和路程的區(qū)別與計算例1 一質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標(biāo)如下表，則此質(zhì)點開始運動后t/s012345x/m054171(1)幾秒內(nèi)位移最大()a1 sb2 sc3 sd4 se5 s(2)第幾秒內(nèi)位移最大()a1 sb2 sc3 sd4 se5 s(3)幾秒內(nèi)路程最大()a1 sb2 sc3 sd4 se5 s(4)第幾秒內(nèi)路程最大()a1 sb2 sc3 sd4 se5 s答案(1)d(2)b(3)e(4)b位移和路程是運動學(xué)中的重要概念，二者的區(qū)別是考查重點，同時還要注意區(qū)分某幾秒內(nèi)的位移(或路程)與某時刻的位移(或路程)，某時刻的位移(或路程)一般是指該時刻相對計時起點的位移(或路程). 題型 2位移的求解例2 閱讀下面的對話：甲：請問到市圖書館怎么走？乙：從你所在的市中心向南走400 m到一個十字路口，再向東走300 m就到了甲：謝謝！請問甲要經(jīng)過的路程和位移大小各是多少？答案700 m500 m 解析如圖，甲走過的路程為s(400300)m700 m，甲走過的位移大小為x m500 m1以某物體為研究對象，選擇一個研究過程2找出研究過程的初始位置和末位置，則由初位置指向末位置的有向線段是位移3畫出物體在過程中的運動軌跡示意圖，則實際路徑的總長度就是路程. 題型3 位移時間圖象的理解和應(yīng)用圖121例3 如圖121所示為一物體沿直線運動的xt圖象，根據(jù)圖象，求：(1)第2 s內(nèi)的位移；(2)第3 s內(nèi)的位移；(3)前5 s的總路程和總位移答案(1)10 m，方向沿正方向(2)0(3)50 m；10 m，方向與正方向相反拓展探究關(guān)于上題中物體運動的位移時間圖象(xt)，下列說法中正確的是()axt圖象表示的是質(zhì)點的位移隨時間而變化的函數(shù)關(guān)系bxt圖象就是質(zhì)點運動的軌跡cxt圖象上各點的坐標(biāo)表示對應(yīng)的各時刻質(zhì)點位移的大小dxt圖象上各點的坐標(biāo)表示對應(yīng)的各時刻質(zhì)點通過路程的大小答案ac1要注意坐標(biāo)軸上物理量的單位2坐標(biāo)系的正方向就是位移的正方向3要注意圖象的物理意義是位移隨時間的變化規(guī)律，而不是物體的運動軌跡4要注意直線斜率的大小表示速度的大小. 六、課堂作業(yè)1.關(guān)于位移和路程，下列說法中正確的是()a質(zhì)點沿一直線運動，那么其通過的路程就是位移b質(zhì)點通過的路程不同，但位移可能相同c質(zhì)點的位移為零，說明質(zhì)點沒有運動d質(zhì)點通過一段位移后，它通過的路程可能為零2下列說法表示同一時刻的是()a第2 s末和第3 s初 b前3 s內(nèi)和第3 s內(nèi)c第3 s末和第2 s初 d第1 s內(nèi)和第1 s末圖1223如圖122所示，一小球在光滑的v形槽中由a點釋放，經(jīng)b點(與b點碰撞所用時間不計)到達(dá)與a點等高的c點，設(shè)a點的高度為1 m，則全過程中小球通過的路程和位移大小分別為()a. m， m b. m， mc. m， m d. m,1 m4下列計時數(shù)據(jù)指時間的是()a在整個90分鐘的比賽中，甲、乙兩足球隊“互交白卷”b他每天都看電視節(jié)目“新聞早8點”c列車到站時間晚點5分鐘d高考數(shù)學(xué)考試的時間是2 h5某人站在樓房頂層從o點豎直向上拋出一個小球，小球上升的最大高度為20 m，然后落回到拋出點o下方25 m的b點，則小球在這一運動過程中通過的路程和位移分別為(規(guī)定豎直向上為正方向)()a25 m、25 m b65 m、25 mc25 m、25 m d65 m、25 m圖1236沿同一條直線運動的a、b兩個質(zhì)點，在0t0時間內(nèi)的xt圖象如圖123所示根據(jù)圖象，下列說法正確的是()a質(zhì)點a做周期性往返運動bt時刻，a、b的位移相同c在0t時間內(nèi)，a、b的位移不相同d在0t0時間內(nèi)，a通過的路程是b通過路程的3倍，但位移相同圖1247一物體做直線運動，在圖124所示的位移坐標(biāo)軸上o、x1、x2、xn1、xn分別為物體在開始和第1 s末、第2 s末、第(n1) s末、第n s末的位置，則下述說法中正確的是()aox1為第2 s末的位置，方向由o指向x1boxn1為(n1) s內(nèi)的位移，方向由o指向xn1cx2xn為前2n s內(nèi)的位移，方向由x2指向xndxn1xn為第n s內(nèi)的位移，方向由xn1指向xn圖1258一個人晨練，按圖125所示走半徑為r的中國古代的八卦圖，中央的s部分是兩個直徑為r的半圓，bd、ca分別為西東、南北指向他從a點出發(fā)沿曲線abcoadc行進(jìn)，則當(dāng)他走到d點時，他的路程和位移的大小分別為_、_，位移的方向為_圖1269如圖126是a、b兩物體的xt圖象，a、b兩物體各做_運動，a、b在a出發(fā)后_s距坐標(biāo)原點_m處相遇；在5 s