12時(shí)間和位移

1、第三中學(xué) 高一物理必修1導(dǎo)學(xué)案 課型: 新 課 主備人:尹福祥 1.2時(shí)間和位移【三維目標(biāo)】1知識(shí)與技能：（1）知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系。（2）理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別。2過程與方法：(1) 圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程(2)學(xué)會(huì)將抽象問題形象化的處理方法。 3情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）通過時(shí)間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí)。（2）養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)2 教學(xué)重點(diǎn)：時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別;位移的概念以及它和路程的區(qū)別.2教學(xué)難點(diǎn)：幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間和

2、時(shí)刻;理解位移的概念，會(huì)用有向線段表示位移.【知識(shí)鏈接】為了研究某同學(xué)們從家到學(xué)校這一運(yùn)動(dòng)過程，在可以忽略物體的形狀和大小的情況下看成 ，而且要在對(duì)應(yīng)的參考系上建立 才能著手研究.那么關(guān)于同學(xué)們從家到學(xué)校這一運(yùn)動(dòng)過程，還需要引入一些物理量，才能精確地描述，你學(xué)過的物理量還有 。【學(xué)習(xí)過程】（感悟與體會(huì)）時(shí)間大家并不陌生，但是時(shí)間在生活中的含義還是有區(qū)別的，比如“上課時(shí)間到”“上課用多長時(shí)間？”你能說出他們的區(qū)別嗎？上節(jié)課學(xué)習(xí)了坐標(biāo)系，為了表示直線運(yùn)動(dòng)中物體的位置，我們建立了直線坐標(biāo)系，即位移軸，那么為了形象地表示時(shí)間，可采用 。1一些基本概念-時(shí)刻和時(shí)間間隔時(shí)刻指的是某一 ，在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一

3、個(gè) 表示如“3秒末”、“4秒初”時(shí)間間隔是 時(shí)間，也是時(shí)間坐標(biāo)軸上兩個(gè)不同的時(shí)刻之差，在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一段 表示，物理學(xué)中簡稱時(shí)間。 物理學(xué)物理量有狀態(tài)量和過程量，你認(rèn)為時(shí)刻和時(shí)間間隔誰是狀態(tài)量？誰是過程量？體會(huì)（用大括號(hào)表示時(shí)間間隔，用點(diǎn)表示時(shí)刻時(shí)刻）前3秒內(nèi)，第5秒內(nèi) ,從第6秒末到第8秒末,第2秒末 ， 5秒末, 第4秒初 2一些基本概念-位移和路程觀察右圖，從北京到重慶，可以選擇不同的交通工具，既可以乘火車，也可以乘飛機(jī)，還可以先乘火車到武漢，然后乘輪船沿長江而上，顯然，不同的線路，他們的 是不同的，他們的 也是不同的，但是他們的位置變動(dòng)是 ，這樣我們需要引入一個(gè)物理量 ，來表征位置變

4、動(dòng)這一情況。1位移的物理意義：位移是表示 的物理量。2. 位移的形象表示方法：用 來表示。位移的定義：我們從 作一條有向線段，用這條有向線段表示位移。路程的定義： 的長度。思考與討論 位移和路程是由區(qū)別的，你認(rèn)為都有哪些區(qū)別？位移和路程也是有聯(lián)系的，什么時(shí)候位移的大小等于路程？3一些基本概念-矢量和標(biāo)量物理學(xué)中，有些物理量既有 又有 ，叫做矢量。如 、 有些物理量 沒有 ，叫做標(biāo)量。如 、 位移是 量，是 量；4直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移要想準(zhǔn)確描述物體的位置變化可以借助坐標(biāo)系，用數(shù)學(xué)方法表示位移對(duì)于做直線運(yùn)動(dòng)的物體，可以用直線坐標(biāo)系來描述.在直線坐標(biāo)系中，位置用點(diǎn)來描述物體在t1時(shí)刻處于“位置”X

5、1，在t2時(shí)刻處于“位置” X2，那么 就是物體的“位移”記為 X 由圖可知，位移可以是正值也可以是負(fù)值，但“正、負(fù)”號(hào)表示位移的 當(dāng)規(guī)定了正方向后，正值表示與正方向（同向、反向.），負(fù)值表示與正方向反向. （同向、反向.）例1 以下的說法中指時(shí)間間隔的是()A天津開往德州的625次列車于13時(shí)35分從天津出發(fā)B某人用15 s跑完100 mC中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播節(jié)目每天19時(shí)開始D某場足球賽在開賽80分鐘時(shí)，甲隊(duì)才攻入一球例2 一個(gè)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

6、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例3 如圖所示，是甲、乙兩物體做直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象，則下列說法正確的是()A甲開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻比乙早t1B當(dāng)tt2時(shí)，兩物體相遇C當(dāng)tt2時(shí)，兩物體相距最遠(yuǎn)D當(dāng)tt3時(shí)，兩物體相距x1自我測評(píng)1下列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，指時(shí)刻的是()A高考數(shù)學(xué)考試的時(shí)間是2 h B四川省汶川縣發(fā)生8.0級(jí)強(qiáng)烈地震是在2008年5月12日14時(shí)28分C人造衛(wèi)星繞地球一圈的時(shí)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

7、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(yùn)動(dòng)，路程用來描述曲線運(yùn)動(dòng)C位移取決于物體的初末位置，路程取決于物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的路徑D物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(duì)車輛年檢中，了解汽車行程計(jì)量值B指揮部通過衛(wèi)星搜索小分隊(duì)深入敵方陣地的具體位置C運(yùn)動(dòng)員王軍霞在第26屆奧運(yùn)會(huì)上創(chuàng)造了女子5 000 m的奧運(yùn)會(huì)記錄D高速公路路牌標(biāo)示“上海80 km”4跑道的直道和彎道的交點(diǎn)為A、B、C、D四點(diǎn)，如圖所示運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)出發(fā)沿跑道經(jīng)過B、C、D點(diǎn)回到A點(diǎn)、則運(yùn)動(dòng)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

8、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如圖所示是某物體在010 s內(nèi)的xt圖象，下列說法中正確的是()A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(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的位移大小及方向8如圖128所示，一輛汽車沿著馬路由A地出發(fā)經(jīng)B

9、、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？例1答案BD解析選項(xiàng)A、C中的數(shù)據(jù)都是時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)，指的都是時(shí)刻；而B中15 s是與跑完100 m這一運(yùn)動(dòng)過程相對(duì)應(yīng)，指的是時(shí)間間隔，故答案選BD.例2答案A解析本題是考查基本知識(shí)在實(shí)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.例3答案ABD解析運(yùn)動(dòng)過程如圖所示，甲從t0時(shí)開始從距原點(diǎn)x1處向原點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t3到達(dá)原點(diǎn)乙在tt1時(shí)開始由原點(diǎn)沿正方向運(yùn)動(dòng)，在t3時(shí)刻到達(dá)距原點(diǎn)x1處(甲的出發(fā)

10、點(diǎn))在t2時(shí)刻兩者位移相等，即相遇物理過程、物理情景，除用文字?jǐn)⑹鐾?，還可以用圖象描述，而且利用圖象會(huì)更直觀、更簡潔，以橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示位移x，作出物體的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，就是位移時(shí)間圖象，簡稱位移圖象，或xt圖象，它表示物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，但是，位移時(shí)間圖象并不是物體的軌跡圖線. 1答案B2答案C解析根據(jù)定義，位移是由初位置到末位置的有向線段，是矢量而路程是物體由初位置到末位置所經(jīng)過的路徑的長度，是標(biāo)量位移與路徑無關(guān)，當(dāng)物體做單向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程，其他情況位移均小于路程，故A、B、D均錯(cuò)，C正確3答案B解析汽車的行程、田徑場上的5 000

11、 m距離、高速公路上的路牌標(biāo)示距離都是指路程；位移的大小是初位置和末位置之間的直線距離4答案BC5 答案AD解析由矢量和標(biāo)量的定義可知，A正確，B錯(cuò)誤；10 m的位移比5 m的位移大，負(fù)號(hào)不表示大小，僅表示某方向與正方向相反，故C錯(cuò)誤；溫度是標(biāo)量，10 的溫度比5 的溫度低，負(fù)號(hào)表示該溫度比0 低，正號(hào)表示該溫度比0 高，故D正確6答案AC7答案10 km，方向?yàn)槟掀珫|37解析以汽艇運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，選取向東為x軸正方向，向南為y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系如右圖所示，圖OA表示向東行駛的位移大小，AB表示向南行駛的位移大小，則整個(gè)過程中汽艇的位移大小為OB之長，方向由O指向B.由幾何關(guān)系可得O

12、B=10 km，tan =，53，即方向?yàn)槟掀珫|37.8答案2 200 m1 800 m東偏北37或北偏東53 補(bǔ)充練習(xí)題型1 位移和路程的區(qū)別與計(jì)算例1 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，則此質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)后 t/s0 12 345x/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拓展探究上例中質(zhì)點(diǎn)在4 s時(shí)處于什么位置？通過本例的分析，你能總結(jié)出時(shí)刻、

13、時(shí)間與位置和位移的關(guān)系嗎？題型 2位移的求解例2 閱讀下面的對(duì)話：甲：請(qǐng)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(gè)十字路口，再向東走300 m就到了甲：謝謝！請(qǐng)問甲要經(jīng)過的路程和位移大小各是多少？題型3 位移時(shí)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(yùn)動(dòng)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的總路程和總位移拓展探究關(guān)于上題中物體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象(xt)，下列說法中正確的是()Axt圖象表示的是質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間而變化的函數(shù)關(guān)系Bxt圖象就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡Cxt圖象上各點(diǎn)的坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移的大小

14、Dxt圖象上各點(diǎn)的坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)通過路程的大小1.關(guān)于位移和路程，下列說法中正確的是()A質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng)，那么其通過的路程就是位移B質(zhì)點(diǎn)通過的路程不同，但位移可能相同C質(zhì)點(diǎn)的位移為零，說明質(zhì)點(diǎn)沒有運(yùn)動(dòng)D質(zhì)點(diǎn)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(shí)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(diǎn)釋放，經(jīng)B點(diǎn)(與B點(diǎn)碰撞所用時(shí)間不計(jì))到達(dá)與A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，設(shè)A點(diǎn)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.

15、m， m D. m,1 m4下列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間的是()A在整個(gè)90分鐘的比賽中，甲、乙兩足球隊(duì)“互交白卷”B他每天都看電視節(jié)目“新聞早8點(diǎn)”C列車到站時(shí)間晚點(diǎn)5分鐘D高考數(shù)學(xué)考試的時(shí)間是2 h5某人站在樓房頂層從O點(diǎn)豎直向上拋出一個(gè)小球，小球上升的最大高度為20 m，然后落回到拋出點(diǎn)O下方25 m的B點(diǎn)，則小球在這一運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，在0t0時(shí)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(diǎn)a做周期性往返運(yùn)動(dòng)

16、Bt時(shí)刻，a、b的位移相同C在0t時(shí)間內(nèi)，a、b的位移相同D在0t0時(shí)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(yùn)動(dòng)，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(gè)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(gè)直徑為R的半圓

17、，BD、CA分別為西東、南北指向他從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn)，則當(dāng)他走到D點(diǎn)時(shí)，他的路程和位移的大小分別為_、_，位移的方向?yàn)開圖1269如圖126是A、B兩物體的xt圖象，A、B兩物體各做_運(yùn)動(dòng)，A、B在A出發(fā)后_s距坐標(biāo)原點(diǎn)_m處相遇；在5 s末A、B的位置分別離坐標(biāo)原點(diǎn)_m和_m.10經(jīng)過查詢，下表為T16次列車的相關(guān)數(shù)據(jù)介紹，請(qǐng)讀表后回答下列問題：站次車站日期停車時(shí)間開車時(shí)間里程1廣州當(dāng)天始發(fā)站16：520公里 2長沙當(dāng)天23：5123：59707公里3武昌第2天3：203：281 069公里4鄭州第2天8：368：421 605公里5北京西第2天14：58終點(diǎn)站2 294公里

18、(1)表中哪項(xiàng)數(shù)據(jù)表示的是時(shí)間？(2)表中數(shù)據(jù)顯示，列車在中途停站的時(shí)間共有多少？(3)表中的里程數(shù)據(jù)所表示的是位移還是路程？11在一大廳里，天花板與地板之間相距8 m，將一小球在距地面1 m高處豎直向上拋出，運(yùn)動(dòng)1 s后小球與天花板相碰，隨即豎直下降，落到地板上后不再反彈，靜止在地板上問：(1)1 s末小球的位移多大？方向如何？(2)拋出后的小球，最大位移是多大？方向如何？運(yùn)動(dòng)路程多大？1.2時(shí)間和位移 補(bǔ)充練習(xí)參考答案例1 答案(1)D(2)B(3)E(4)B解析由表中數(shù)據(jù)可看出，(1)4 s內(nèi)的位移是7 m，其大小為7 m，最大，所以選項(xiàng)D正確；(2)第2 s內(nèi)的位移是9 m，其大小是9

19、 m，最大，所以選項(xiàng)B正確；(3)由于質(zhì)點(diǎn)一直在運(yùn)動(dòng)著，時(shí)間越長，經(jīng)過的軌跡也越長，在5 s內(nèi)的路程也最大，所以選項(xiàng)E正確；(4)在第2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移最大，路程是9 m也最大，所以選項(xiàng)B正確拓展探究答案見解析解析4 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)處于距原點(diǎn)7 m的位置時(shí)刻與位置是對(duì)應(yīng)的，它們都是狀態(tài)量；時(shí)間和位移是對(duì)應(yīng)的，它們都是過程量位移和路程是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的重要概念，二者的區(qū)別是考查重點(diǎn)，同時(shí)還要注意區(qū)分某幾秒內(nèi)的位移(或路程)與某時(shí)刻的位移(或路程)，某時(shí)刻的位移(或路程)一般是指該時(shí)刻相對(duì)計(jì)時(shí)起點(diǎn)的位移(或路程). 例2 答案700 m500 m 解析如圖，甲走過的路程為s(400300)m700 m，甲走

20、過的位移大小為x m500 m1以某物體為研究對(duì)象，選擇一個(gè)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(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，則實(shí)際路徑的總長度就是路程. 例3 答案(1)10 m，方向沿正方向(2)0(3)50 m；10 m，方向與正方向相反解析(1)第2 s內(nèi)的位移是x2x1(3020) m10 m，方向沿正方向(2)第3 s內(nèi)的位移是x3x20 (3)前5 s內(nèi)的總路程是s5(1010030)m50 m，總位移x總x5x0(010) m10 m，方向與正方向相反拓展探究答案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(shí)間的變化規(guī)律，而不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡4要注意直線斜率的大小表示速度的大小. 1.答案B 2答案A 解析同一時(shí)刻在時(shí)間軸對(duì)應(yīng)同一個(gè)點(diǎn)，