河北省南宫一中高中物理 1.2时间和位移导学案+练习 新人教版必修1.doc

课时1.2时间和位移 【学习目标】1.理解时刻与时间间隔的区别和联系,会在具体的情境中识别时间间隔和时刻。2.理解位移的概念,知道位移是矢量,会用有向线段表示位移的大小和方向。3.知道矢量与标量运算的差异,会进行一维情况下的矢量运算。【知识导学】1.时刻:指的是某一瞬间,在时间轴上用 表示,与物体的位置相对应。2.时间间隔:指的是两个时刻的 ,在时间坐标轴上用 ,与物体的位移相对应。3.路程:物体 的长度,只有大小,没有方向。4.位移:从初位置到末位置的有向线段。它是表示物体 的物理量,它既有大小又有方向。5.矢量:在物理学上既有 又有 的物理量。位移就是矢量。6.标量:在物理学上只有 没有 的物理量。例如,时间、质量、温度等。基础学习交流：1.时间与时刻在物理学上有什么区别？2.物体做什么运动时路程和位移大小相等？3.物体做直线运动时用带正负的数字表示位移，正负号表示什么？【三“点”探究】 主题1:时刻和时间间隔学习物理时经常会遇到生活用语和专业术语,要注意它们的区别,这一点要引起重视。一位同学问:什么“时间”下课?另一位同学说:8时45分下课。又问:一节课多长“时间”?答:45分钟。(1)该同学第一次问到的“时间”实际是“时刻”,还是“时间间隔”?(2)第二次问到的“时间”是“时刻”,还是“时间间隔”?在此基础上阅读教材中“时刻和时间间隔”的内容,观察教材中图1.21(上午前两节课开始和结束的时刻及两节课和课间休息所持续的时间间隔),思考:如何用数轴表示时间?时间和时刻有什么关系?主题2:路程和位移人们在沙漠中探险时常常迷路,甚至因此而丧生,总结他们失败的原因都是在沙漠中搞不清楚这样三个问题:我在哪里?我要去哪里?选哪条路线最佳?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量,即位置、路程、位移。观察地图,从北京到重庆,你有哪些不同的选择?这些选择有什么相同和不同之处?主题3:矢量和标量(1)一塑料桶中原来有4 kg水,又加入3 kg水。问这只塑料桶中共有多少水?(2)某同学从教室门口进入教室,先向北走4 m,再向西走3 m后到达自己的座位。请用有向线段表示这位同学第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。(3)认真阅读教材中“矢量和标量”相关内容,总结标量和矢量运算各应遵守什么法则。主题4:直线运动中的位置和位移如图所示,一辆汽车在马路上行驶。t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20 m处。2 s后,汽车正好到达十字路口的中心;再过3 s后,汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向,试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表,并计算汽车5 s内的位移。观测时刻t=0时过2 s再过3 s位置坐标x1=x2=x3=相关知识连接：1.时刻是一个时间点，时间是一个时间段，无数多个时刻组成时间，它们的关系类似于点和线段的关系。2.位移表示质点位置的变化，其大小与路径无关，方向由起点指向终点。路程是质点运动轨迹的长度。3.矢量是既有大小，又有方向的物理量，而标量仅有大小，没有方向，它们遵守不同的运算法则。4.位移为正，说明位移方向和坐标轴的正方向相同；位移为负，说明位移方向和坐标轴的负方向相同。【知识运用】1.图示是“神舟”七号发射后对应的时间与时刻,在给出的五个数据中,哪些是时刻?哪些是时间间隔?2.关于时刻和时间,下列说法中正确的是()。a.时刻表示时间较短,时间表示时间较长b.时刻对应位置,时间对应位移c.作息时间表上的数字表示时间 d.1 min内有60个时刻3.从高为5 m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2 m处被接住,则在这段过程中()。a.小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为7 mb.小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为7 mc.小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为3 md.小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为3 m4.关于矢量和标量,下列说法中正确的是()。a.矢量是既有大小,又有方向的物理量b.标量是既有大小,又有方向的物理量c.位移-10 m比5 m小d.-10 比5 的温度低【拓展提升】拓展一、时间轴上的时刻和时间1.关于时间和时刻,下列说法正确的是()。a.物体在5 s时指的是物体在第5 s末,指的是时刻b.物体在5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s末这1 s的时间c.物体在第5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s末这1 s的时间d.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻拓展二、圆周运动中的位移和路程2.某人在晨练,按如图所示路径行走在半径为r的中国古代八卦图上,中央的s部分是两个直径为r的半圆,bd、ca分别为西东、南北指向。他从a点出发沿曲线abcoadc行进,则当他走到d点时,他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?【反思总结】课时1.2时间和位移 【概念规律练】知识点一时间和时刻1关于时间和时刻，下列说法中正确的是()a第4 s末就是第5 s初，指的是时刻b物体在5 s时指的是物体在5 s初时，指的是时刻c物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s初这1 s的时间d物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间2下列说法中指时间间隔的是()a天津开往德州的625次列车于13时35分从天津出发b某人用15 s跑完100 mc中央电视台新闻联播节目每天19时开始d某场足球赛在开赛80分钟时，甲队才攻入一球知识点二位移和路程3关于位移和路程，以下说法正确的是()a在直线运动中，位移的大小一定与路程相同b上学时从家到学校，放学时从学校到家，这两次的位移是相同的c位移是矢量，路程是标量d当运动物体的初、末位置确定以后，位移就唯一确定了，而路程可以有多个4关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是()a沿直线运动的物体，位移和路程是相等的b质点沿不同的路径由a到b，其路程可能不同而位移是相同的c质点通过一段路程，其位移可能是零d质点运动的位移大小可能大于路程5在图3中，李明从市中心向南走400 m到一个十字路口，再向东走300 m就到了市图书馆，请在图上把李明所走的路程和位移表示出来，并说明其大小图3知识点三矢量和标量6关于矢量和标量，下列说法中正确的是()a矢量是既有大小又有方向的物理量 b标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 的温度低 【方法技巧练】一、时间和时刻的区别方法7在如图4所示的时间轴上标出：3 s内；第3 s内；第2个2 s内；第3 s初；第2 s末；3 s初同时判断它们是时刻还是时间间隔，并说明理由图48根据下表中的数据，列车从广州到长沙、武昌、郑州和北京西站分别需要多少时间？列车时刻表t15站名t161819北京西145800350041郑州0842083605490557武昌0328032009150921长沙235923511625广州1652二、位移和路程的区别方法9一个物体从a点运动到b点，则()a物体的位移可能等于物体运动的路程 b物体的位移可能是正值也可能是负值c物体位移的大小总是小于或等于物体运动的路程d物体的位移是直线，而路程是曲线10某人站在楼房顶层从o点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20 m，然后落回到抛出点o下方25 m的b点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)()a25 m、25 m b65 m、25 mc25 m、25 m d65 m、25 m1以下说法正确的是()a学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为800”是指时间间隔b火车站公布的旅客列车运行表是时刻表c体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间隔d“神舟五号”绕地球飞行14周，耗时21时23分钟是时刻2下列计时数据指的是时间的是()a在整个90分钟的比赛中，甲、乙两足球队“互交白卷”b他每天都看电视节目“新闻早8点”c列车到站时间晚点5分钟d高考数学考试的时间是2 小时3下列说法表示同一时刻的是()a第2 s末和第3 s初 b前3 s内和第3 s内c第3 s末和第2 s初 d第1 s内和第1 s末4下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中，正确的是()a两个运动物体的位移大小均为30 m，则这两个位移可能相同b做直线运动的两物体的位移x甲3 m，x乙5 m，则x甲x乙c温度计读数有正、有负，其正、负号表示方向d温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能说表示方向5关于位移和路程，下列说法中正确的是()a位移与路程都用来反映运动的路径长短b在直线运动中位移的大小一定等于路程c位移既有大小又有方向，路程只有大小没有方向d位移是标量，路程是矢量6下列哪种情况下指的是位移的大小()a机动车里程表上所显示的千米数b标准田径场跑道的周长是400 mc乘火车或飞机由北京到上海的直线距离约为1 080 kmd计量跳远运动员的比赛成绩7在2010年广州亚运会上，甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400 m和100 m田径决赛，且两人都是在最内侧跑道完成了比赛，则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程大小s甲、s乙之间的关系是()ax甲x乙，s甲s乙 bx甲s乙cx甲x乙，s甲s乙 dx甲x乙，s甲s乙8若规定向东方向为位移正方向，今有一个皮球停在水平面上某处，轻轻的踢它一脚，使它向东做直线运动，经过5米与墙壁相碰后又向西做直线运动，经过7米后停下，则上述过程皮球通过的路程和位移分别是()a12米、2米、 b12米、2米c2米、2米 d2米、2米9.如图5所示，是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从a点出发，沿半径分别为3 m和5 m的半圆经b点到达c点，则他的位移和路程分别为()a16 m，方向从a到c；16 mb16 m，方向从a到c；25.1 mc25.1 m，方向从a到c；16 md16 m，方向从c到a；16 m 图510如图6所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是()图6at2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内bt2t3表示时间，称为第3 s内ct0t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内dtn1tn表示时间，称为第(n1)s内11.如图7所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300 m到达电影院，继续行驶了150 m到达度假村，又向西行驶了950 m到达博物馆，最后回到超市以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100 m，试求：图7(1)在直线坐标系上表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置；(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？课时1.2时间和位移 知识导学点间隔一段线段运动轨迹位置变化大小方向大小方向三“点”探究 主题1:如果用一条数轴表示时间,则时刻t就是时间轴上的一个点,时间间隔t就是时间轴上的一段线段。但是在日常语言中,我们用语比较混乱,大都不加区别地说成时间。如“什么时间下课”里的时间,就是时刻;而“一节课有多长时间”里的时间,则是指时间间隔。因此我们要结合具体情境正确理解。主题2:从北京到重庆,可以乘汽车,也可以乘火车或飞机,还可以中途改变交通工具。选择的路线不同,运动轨迹不同,但就位置变动而言,都是从北京来到了重庆,两地间的直线距离不变。主题3:(1)质量是标量,两个标量相加遵从算术运算的法则,故又加入3 kg水后塑料桶中共有7 kg水。(2)位移是矢量,矢量相加的法则与标量不同。该同学进入教室后,他第一次以门口为起始位置,位移大小是4 m,方向向北;第二次起点是第一次的末位置,位移大小是3 m,方向向西;两次行走的合位移的起点是门口,可根据勾股定理求得位移大小为5 m,方向北偏西(约为37),如图所示。(3)标量运算遵守算术运算法则,矢量运算遵守三角形定则。主题4:x1=-20 m,x2=0,x3=30 m,汽车5 s内的位移x=x3-x1=50 m。知识运用1.25日09时10分、27日16时30分、28日17时40分指时刻55小时20分、25小时10分指时间间隔2.b3.a4.ad拓展提升1.acd【解析】画出时间轴如图所示,5 s时指的是第5 s末这一时刻,5 s内指的是5 s这一段时间,第5 s内指的是在第4 s末到第5 s末这1 s的时间,前1 s末和后1 s初是同一时刻,故第4 s末和第5 s初是同一时刻。2.rr,方向为东偏南45方向【解析】路程就是由a到d的轨迹长度,位移的大小为由a到d的线段长度,位移方向由a指向d。路程是标量,等于半径为r的圆周长与半径为 的两半圆周长之和减去半径为r的圆周长的 ,即2r+2-2r=r。位移是矢量,大小为ad线段长度,由直角三角形知识得ad=r,方向由a指向d,即东南方向。故路程和位移的大小分别为 r 和 r,位移的方向为东南方向,即东偏南45。课时1.2时间和位移1ad根据时刻和时间的概念可解答本题前一秒末和后一秒初是同一时刻，即第4 s末就是第5 s初.5 s时指的是6 s初这一时刻.5 s内指的是前5 s这一段时间第5 s内指的是4 s末到5 s末这1 s的时间，故正确答案为a、d.点评时刻是某个瞬间，时间是某段过程，对应时刻是物体所处的状态，如同在该时刻拍摄的一张照片，对应时间是物体经历的一段过程，如同在该时间内拍摄的一段录像时间与时刻可以在“时间轴”上表示出来，其中“时间”是一个线段，有一定的长度，“时刻”是一个点2b选项a、c、d中的数据都是时间轴上的一个点，指的都是时刻；而b中15 s是与跑完100 m这一运动过程相对应，指的是时间间隔，故答案选b.点评时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志，某一时刻与物体的某一位置相对应，在时间轴上对应一个点时间间隔则是事物运动、发展、变化所经历的过程，是两个时刻之间的间隔，在时间轴上对应一段线段3cd4bc沿直线运动的物体，若没有往复运动，只能说位移的大小等于路程，但不能说位移等于路程，因为位移是矢量，路程是标量；若有往复运动时，其大小也不相等，在有往复的直线运动和曲线运动中，位移的大小是小于路程的位移只取决于初、末位置，与路径无关，而路程是与路径有关的5见解析图700 m500 m解析如右图所示，路程是轨迹的长度，是一条折线，其大小为700 m；位移是从市中心到图书馆的一条有向线段，大小为500 m.点评路程和位移的大小一般是不相等的，只有当质点做单向直线运动时路程才和位移的大小相等；路程只有大小，没有方向，位移既有大小，又有方向6ad由矢量和标量的定义可知，a对，b错；关于位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，因此10 m表示的位移比5 m表示的位移大，温度的正、负号表示温度的高低，10 比5 的温度低，c错，d对7见解析解析本题考查时刻与时间间隔之间的“点”与“段”的区别有一种小积累可以试一下：(1)凡有“在秒内”词汇出现，多指时间“段”，指的是从0时刻开始的长度为3 s的时间“段”，指的是从0时刻起的第3个长度为1 s的时间“段”，指的是从0时刻起的第2个长度为2 s的时间“段”；(2)凡有“初”“末”等词汇出现，多指时刻“点”，指的是从0时刻起的第3个长度为1 s的时间“段”的起始“点”，指的是从0时刻起的第2个长度为1 s的时间“段”的终止“点”，指的是从0时刻开始长度为3 s的时间“段”的起始“点”与指的是同一时刻8见解析解析广州到长沙、武昌、郑州和北京西站分别需要的时间为：6小时59分，10小时28分，15小时44分和22小时零6分方法总结时间和时刻分别对应于时间轴上的一段线段和一个点，在列车时刻表上，各个数据分别表示各事件开始或结束所对应的时刻9bc(1)路程是指质点通过的实际路径的长度，是标量，而位移是矢量，不能说位移等于路程(2)位移的大小等于起点到终点的距离，如果物体做单方向的直线运动由a到b，则它位移的大小与路程相等；如果物体沿其他路径运动，则其位移的大小小于路程(3)位移的方向由起点指向终点，其方向常用“”