高一物理人教版學(xué)案1.2時(shí)間位移

第2節(jié)時(shí)間位移導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道時(shí)刻和時(shí)間間隔的區(qū)別和聯(lián)系。2.知道位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系。3.知道位移和時(shí)間的測(cè)量方法，并初步理解位移—時(shí)間圖像。【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1.理解時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。（重點(diǎn)）2.理解位移的概念以及它與路程的區(qū)別。（重點(diǎn)）3.學(xué)會(huì)位移和時(shí)間的測(cè)量方法，并初步理解位移—時(shí)間圖像。（難點(diǎn)）【知識(shí)回顧】1．質(zhì)點(diǎn)的定義：在某些情況下，可以忽略物體的大小和形狀，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)。2．一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由所要研究的問(wèn)題決定的。3．參考系：描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選定的作為參考的物體。4．參考系的選取(1)在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系可以任意選擇。(2)選擇不同的參考系來(lái)觀察同一物體的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果會(huì)有所不同。(3)通常情況下，在討論地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，都以地面為參考系?！咀灾黝A(yù)習(xí)】一、時(shí)刻和時(shí)間間隔1.時(shí)刻：表示某一時(shí)間點(diǎn)，即瞬間，在時(shí)間軸上用點(diǎn)來(lái)表示。2.時(shí)間間隔：表示某一時(shí)間段，在時(shí)間軸上用線段來(lái)表示。3.時(shí)刻與時(shí)間間隔的聯(lián)系：兩個(gè)時(shí)刻之間的過(guò)程即為時(shí)間間隔。二、位置和位移1.路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。2.位移：(1)定義：從初位置到末位置的有向線段。(2)大?。撼?、末位置間有向線段的長(zhǎng)度。(3)方向：由初位置指向末位置。3.矢量：像位移這樣既有大小又有方向的物理量。標(biāo)量：像溫度、路程這種只有大小，沒(méi)有方向的物理量。4.直線運(yùn)動(dòng)的位移研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在物體運(yùn)動(dòng)的直線上建立x軸，如圖所示。(1)物體的初、末位置：可用位置坐標(biāo)x1、x2表示。(2)物體的位移：Δx＝x2－x1。(3)Δx的絕對(duì)值表示位移的大小，Δx的正、負(fù)表示位移的方向，正值表示與x軸的正方向相同，負(fù)值表示與x軸的正方向相反。三、位移—時(shí)間圖像1.x－t圖像實(shí)質(zhì)是位置—時(shí)間圖像，選取物體運(yùn)動(dòng)的初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，則位置坐標(biāo)與位移大小相等，位置—時(shí)間圖像就成為位移—時(shí)間圖像。2.物理意義：描述了物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。3.位移和時(shí)間的測(cè)量(1)實(shí)驗(yàn)室中常用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡分布來(lái)記錄時(shí)間和位移。(2)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，工作電壓為8V，當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，每隔0.02s打一次點(diǎn)。(3)紙帶上各點(diǎn)之間的距離表示相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)物體位移的大小。(4)電火花計(jì)時(shí)器：計(jì)時(shí)原理與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相同，在紙帶上打點(diǎn)的是電火花和墨粉?！菊n堂探究】思考與討論：1.如果我們要研究汽車(chē)在長(zhǎng)安街上的位置變化時(shí)，汽車(chē)是否可以被看做質(zhì)點(diǎn)？2.我們說(shuō)汽車(chē)在長(zhǎng)安街上是運(yùn)動(dòng)的，我們可以用通常選誰(shuí)做了參考系？3.結(jié)合下圖，如果我們要準(zhǔn)確的描述一輛行駛在長(zhǎng)安街上汽車(chē)所處的的位置，你認(rèn)為從哪些方面加以描述更為合適？【思考與討論】我們的學(xué)習(xí)場(chǎng)景：我們常說(shuō)“第一節(jié)上課時(shí)間是8：00”，“一節(jié)課的時(shí)間是45分鐘”。這兩句話中時(shí)間意思相同嗎？一、時(shí)刻和時(shí)間間隔1．時(shí)刻：是指某一瞬時(shí)，在表示時(shí)間數(shù)軸上，用點(diǎn)來(lái)表示．2．時(shí)間間隔：是指兩時(shí)刻的間隔，在表示時(shí)間數(shù)軸上用線段來(lái)表示，時(shí)間間隔簡(jiǎn)稱時(shí)間。3.時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻：（1）請(qǐng)?jiān)跁r(shí)間軸上表示出第1s、第2s、第3s。（2）請(qǐng)?jiān)跁r(shí)間軸上表示出前1s、前2s、前3s。（3）請(qǐng)?jiān)跁r(shí)間軸上表示出第1s末和第2s初、5s時(shí)和第5s末?！緦W(xué)以致用】如圖所示，分別是火車(chē)和飛機(jī)訂票app軟件截圖，你能從圖中找出哪些是表述的時(shí)刻？哪些是表述的是時(shí)間間隔嗎？【思考與討論】1.如圖，如何直觀的描述B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的位置？2.如圖，如何直觀的描述C點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的位置？3.如圖，如何直觀的描述C1點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的位置？4.如果一輛汽車(chē)沿長(zhǎng)安街直線行駛，你如何定量直觀的描述物體位置呢?二、位置和位移1.坐標(biāo)系：一般說(shuō)來(lái)，為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。要定量直觀描述物體的位置，可以利用我們已有的數(shù)學(xué)知識(shí)，建立直線坐標(biāo)系。它的三要素：原點(diǎn)、正方向、單位長(zhǎng)度。【思考與討論】1.如圖，從北京到重慶，如果汽車(chē)經(jīng)高速公路，我們會(huì)有不同的路徑可以選擇，盡管路徑不同，但也有相同點(diǎn)，你能找出來(lái)嗎？2.我們應(yīng)該如何描述沿不同路徑的位置變化呢？3.如果從北京到另外某個(gè)地方連接的線段長(zhǎng)度與北京到重慶的線段長(zhǎng)度相同，這兩個(gè)位置的變化相同嗎？4.我們應(yīng)該再如何修改一下，就可以更加準(zhǔn)確的描述沿不同路徑的位置變化呢？2.路程與位移（1）路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度；（2）位移：從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)的有向線段.①大?。撼?、末位置間線段的距離②方向：初位置指向末位置3.矢量和標(biāo)量（1）矢量：既有大小又有方向的物理量叫作矢量。如：位移（2）標(biāo)量：只有大小沒(méi)有方向的物理量叫作標(biāo)量。如：路程。（3）注意：①矢量有方向，一般通過(guò)正負(fù)來(lái)表述方向；②要描述一個(gè)矢量，必須有大小、方向兩個(gè)方面；③只有大小、方向都相同時(shí)，兩個(gè)矢量才相同。4.路程和位移的區(qū)別位移路程有方向、矢量沒(méi)有方向、標(biāo)量只與初、末位置有關(guān)只與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)質(zhì)點(diǎn)作單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小等于路程。否則路程總是大于位移的大小?！舅伎寂c討論】前面學(xué)習(xí)了用一維坐標(biāo)系描述物體的位置，那么，在一維坐標(biāo)系中位移應(yīng)該如何表示呢？三、直線運(yùn)動(dòng)的位移做直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的初位置為x1，末位置為x2，則物體的位移應(yīng)該是由x1指向x2的紅色有向線段，常用Δx表示位移Δx＝x2x1?！舅伎寂c討論】1.某物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，坐標(biāo)xA為2m，xB為3m，物體的位移大小為多少？方向如何？2.某物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，坐標(biāo)xA為3m，xB為2m，物體的位移大小為多少？方向如何？3.式子中（2m）中的“”號(hào)表示的含義是什么？4.結(jié)果中的“”號(hào)又表示什么？5.兩個(gè)結(jié)果絕對(duì)值相同說(shuō)明什么？符號(hào)相反說(shuō)明什么？【拓展與討論】如圖所示，王麗同學(xué)在操場(chǎng)散步，從操場(chǎng)中的A位置向東走了30m的距離到達(dá)B位置，又向南走了40m的距離到達(dá)C位置，求：王麗同學(xué)從操場(chǎng)A位置到C位置的位移大小和路程？【思考與討論】如果我們知道了某一輛汽車(chē)每一個(gè)時(shí)刻的位置或者某一段時(shí)間內(nèi)的位移，有什么辦法可以把汽車(chē)的每一個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位置直觀的表示出來(lái)呢？四、位移時(shí)間圖像1.列表法：時(shí)間t/s05.010.015.020.0位移x/m01002003004002.圖像法：(1)建立平面直角坐標(biāo)系,用橫軸表示時(shí)間t,用縱軸表示位移x.(2)描點(diǎn)法描出數(shù)據(jù)(3)用平滑的曲線盡可能的把絕大部分點(diǎn)連接起來(lái)3.xt圖像的物理意義：（1）xt圖象中A點(diǎn)表示的含義？（2）xt圖象是否反映物體的運(yùn)動(dòng)軌跡？【回顧與思考】通過(guò)初中的學(xué)習(xí)和日常生活中的常識(shí)，說(shuō)一下你都了哪些工具和方法來(lái)記錄物體的位置和記錄時(shí)間的？五、位移和時(shí)間的測(cè)量1.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓及應(yīng)用（1）工作電壓：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：8v低壓交流電；電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：220v交流電。（2）日常應(yīng)用：①測(cè)時(shí)間：電源頻率50Hz，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)②測(cè)位移③研究紙帶——研究物體的運(yùn)動(dòng)3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用步驟（1）了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造，然后固定好它。（2）安裝紙帶。（3）先啟動(dòng)電源，再拉紙帶，隨后立即關(guān)電源。（4）取下紙帶，利用刻度尺從參考點(diǎn)測(cè)量位移數(shù)值，設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)。區(qū)間050100150nx/mt/s（5）利用表格記錄數(shù)據(jù)，合理選取標(biāo)度做出xt圖像。（6）整理器材。【科學(xué)漫步—全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)】課堂小結(jié)：【自我測(cè)評(píng)】1．仔細(xì)觀察如圖所示的時(shí)間軸，下列說(shuō)法正確的是（）A．第3s初是指時(shí)間軸上的D點(diǎn)B．第3s內(nèi)是指時(shí)間軸上AD段C．前4s內(nèi)是指時(shí)間軸上AE段D．第2s內(nèi)是指時(shí)間軸上的C點(diǎn)【答案】C【詳解】A．第3s初也是第2s末，是指時(shí)間軸上的C點(diǎn)，所以A錯(cuò)誤；B．第3s內(nèi)是指時(shí)間軸上CD段，所以B錯(cuò)誤；C．前4s內(nèi)是指時(shí)間軸上AE段，所以C正確；D．第2s內(nèi)是指時(shí)間軸上的BC段，所以D錯(cuò)誤；故選C。2．興泉鐵路將于2023年1月全線開(kāi)通，全長(zhǎng)464.16公里，設(shè)計(jì)時(shí)速160公里，全程3小時(shí)30分鐘左右。由江西省興國(guó)站進(jìn)入福建省境內(nèi)，終至泉州站。已知興國(guó)站到泉州站的直線距離約為302公里，下列說(shuō)法正確的是（）A．3小時(shí)30分鐘表示時(shí)刻B．302公里表示興國(guó)站到泉州站的路程C．464.16公里表示興國(guó)站到泉州站的位移大小D．研究列車(chē)行駛?cè)痰钠骄俾蕰r(shí)可將列車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)【答案】D【詳解】A．3小時(shí)30分鐘表示時(shí)間間隔，A錯(cuò)誤；B．302公里表示興國(guó)站到泉州站的位移大小，B錯(cuò)誤；C．464.16公里表示興國(guó)站到泉州站的路程大小，C錯(cuò)誤；D．研究全程的平均速率時(shí)列車(chē)的形狀和大小的影響可以忽略，所以可將列車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)，D正確。故選D。3．導(dǎo)航為生活帶來(lái)很大的便利，某次導(dǎo)航的具體路徑有三種方案，如圖所示，其中推薦路徑有兩個(gè)數(shù)據(jù)，26分鐘、29公里，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．26分鐘指的是某個(gè)時(shí)刻B．29公里指的是此次行程的位移C．圖中三種方案，汽車(chē)的路程相同D．圖中三種方案，汽車(chē)的位移相同，路程不同【答案】D【詳解】A．26分鐘指的是時(shí)間間隔而不是時(shí)刻，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．29公里指的是此次行程的路程而不是位移，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．圖中三種位移，汽車(chē)的初末位置相同，即位移相同，但汽車(chē)的路程不同，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4．如圖為中國(guó)的太極圖，其中大圓的半徑為R，圓心在O點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），AC和BD是直徑；中央“s”型部分由兩個(gè)半徑均為0.5R的半圓組成，某人晨練時(shí)自A點(diǎn)出發(fā)，既可以經(jīng)B、C、O回到A，也可以經(jīng)B、C、D回到A。下列說(shuō)法中正確的是A．經(jīng)B，C、O回到A，此人經(jīng)歷的路程是B．經(jīng)B、C、O回到A，此人的位移是2RC．經(jīng)B、C、D回到A，，此人的位移是D．經(jīng)B、C、D回到A，此人經(jīng)歷的路程是【答案】A【詳解】A．經(jīng)B，C、O回到A，此人經(jīng)歷的路程是，選項(xiàng)A正確；B．經(jīng)B、C、O回到A，此人的位移是0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．經(jīng)B、C、D回到A，，此人的位移是0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．經(jīng)B、C、D回到A，此人經(jīng)歷的路程是，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。5．如圖所示是一物體的st圖像，則該物體在6s內(nèi)的位移是（）A．0 B．4m C．6m D．12m【答案】A【詳解】在時(shí)刻，物體位置坐標(biāo)為在時(shí)刻，物體的位置坐標(biāo)為該物體在6s內(nèi)的位移是故選A。6．（1）電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)使用________（選填“交流”或“直流”）電源，電壓為_(kāi)_______V，當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，每隔________s打一次點(diǎn)。（2）有關(guān)電火花計(jì)時(shí)器的使用基本步驟如下：A．紙帶完全通過(guò)電火花計(jì)時(shí)器后，及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器B．將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座C．將紙帶從墨粉紙盤(pán)下面穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器D．接通開(kāi)關(guān)，