高中物理 第1章 运动的描述 第2节 时间和位移课件 新人教版必修1.ppt

第2节时间和位移 教师参考 一 教学目标知识与技能1 知道时间和时刻的区别和联系2 理解位移的概念 了解路程与位移的区别3 知道标量和矢量 知道位移是矢量 时间 时刻和路程是标量4 能用数轴或一维直线坐标系表示时刻和时间 位置和位移5 知道时刻与位置 时间与位移的对应关系过程与方法1 联系实际引出时间 时刻 位移 路程等 要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法2 会用坐标表示时刻与时间 位置和位移及相关方向3 会用矢量表示和计算质点位移 用标量表示路程 情感态度与价值观1 通过时间 位移的学习 要让学生了解生活与物理的关系2 通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置 不同时间内的不同位移 或路程 的体验 领略物理方法的奥妙3 从知识是相互关联 相互补充的思想中 培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点二 教学重点难点教学重点位移的概念以及它与路程的区别教学难点1 帮助学生正确认识生活中的时间与时刻2 理解位移的概念 会用有向线段表示位移 三 重难点突破方略位移概念的突破方略 情境设置 标准运动场最内圈为400米 在进行1500米赛跑中 某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发 绕运动场跑了多圈后到达终点 思考讨论1 运动员跑过的路程是多少米 学生 1500米 思考讨论2 最内圈的运动员的位置变化如何 位置变动大约是几百米 学生1 约300米 是从起点沿环绕方向到终点的路径长度 学生2 约100米 是从起点逆着环绕方向到终点的路径长度 思考讨论3 同学们的答案不一样 这是为什么呢 路径长度就是位置变化吗 位置变化究竟指的是什么 学生3 不是 位置变化是指终点相对于起点移动了多远 学生4 位置变化是终点相对于起点移动的距离是多少 教师总结 位置变化是由 起点 向 终点 的位置变化 运动员的位置变化就是由起跑点和终点决定的 思考讨论4 那么这几位运动员的 起点 和 终点 都相同吗 位置变化大小相同吗 位置变化有没有方向 学生5 这几位运动员的 起点 不相同 终点 大致相同 位置变化大小不相同 位置变化没有方向 学生6 位置变化是有方向的 几个运动员的 起点 不相同 沿直线到 终点 行走的方向是不相同的 教师总结 由于起跑的位置不相同 所以位置变化也就不相同 位置变化是有方向的 所以 为了描述运动物体初 末位置的变化情况 引入了位移这一物理量 位移是指从初位置指向末位置的一条有向线段 课堂探究 自主学习 达标测评 自主学习课前预习 感悟新知 教师参考 情境链接一小明的妈妈到处找小明 一位刚见过小明的路人对小明妈妈说 小明在400米处 你认为小明妈妈能很快找到小明吗 如果换作你 你会如何回答 信息路人只说了小明距离此地的路程 没说明方向 所以妈妈不会很快找到小明 正确地介绍应该包括小明位移的大小及方向 例如 小明在正南方向400米处 情境链接二甲 请问到市图书馆怎么走 乙 从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口 再向东走300m就到了 甲 谢谢 乙 不用客气 甲所走的路程和位移有何不同 信息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 教材梳理 一 时刻和时间间隔时刻指 瞬时 时间间隔是两个时刻之间的 在表示时间的数轴上 时刻用表示 时间间隔用表示 间隔 点 线段 想一想如果有一部照相机和摄像机 你认为哪一个记录的是事物的瞬间美 哪一个记录的是事物的过程美 答案 照相机记录的是事物的瞬间 照片拍摄的是某一时刻的事物 摄像机记录的是事物的过程 一段影片拍摄的是某个时间间隔的事物 二 位移和路程1 路程 物体运动轨迹的 长度 2 位移 1 物理意义 表示物体 质点 的变化 2 表示方法 从初位置到末位置的线段 3 方向 从位置指向位置 4 大小 从初位置到末位置的 位置 有向 初 末 线段长度 想一想物体做怎样的运动时 路程等于位移的大小 答案 物体做单方向的直线运动时 路程等于位移的大小 三 矢量和标量1 矢量 既有 又有的物理量 2 标量 只有没有的物理量 大小 方向 大小 方向 想一想物体运动时第一阶段的位移大小为3m 第二阶段的位移大小为4m 则物体的总位移大小是7m吗 为什么 答案 不一定是7m 第一阶段的位移方向与第二阶段的位移方向可能不相同 总位移方向与第一 二阶段的方向可能都不相同 总位移大小就不是7m x2 x1 四 直线运动的位置和位移在物体运动的直线上建立x轴 物体从a点沿直线运动到b点 如图所示 x1 x2表示物体的初 末位置 物体的位移 x x 0表明物体位移方向与正方向相反 想一想教材p14图1 2 5中 一个物体从a运动到b的坐标变化量 x 5m 其中 号表示什么意义 答案 号表示物体从a运动到b的位移方向与选取的正方向相反 1 我们上午8 00开始上课 8 00 指时刻 2 闪电瞬间消失 瞬间 指时刻 3 经过一段时间某物体位移为0 则路程也一定为0 4 运动物体在一段时间内的位移大小一定等于路程 5 无论物体如何运动 其位移的方向一定是由始位置指向末位置 思考判断 答案 1 2 3 4 5 要点一 课堂探究核心导学 要点探究 问题导学 时间间隔与时刻 如图是表示时间的坐标轴 请思考讨论 1 图中a点和b点的意义是什么 答案 时刻是某个瞬间 时间间隔是某段过程 对应时刻是物体所处的状态 时间间隔与时刻可以在 时间轴 上表示出来 其中 时间间隔 是一线段 有一定的长度 时刻 是一个点 1 a点和b点是两个时刻 分别指第3s末 或第4s初 和第4s末 或第5s初 2 ab之间的线段表示什么 3 前2s 在图中怎么表示 4 第6s 在图中怎么表示 5 第2s末 和 第3s初 在图中怎么表示 它们是同一个时刻吗 答案 2 是时间间隔 且时间为1s 3 0 2s末间的线段表示前2s 4 5 6s之间的线段表示第6s 5 数字2所在的点 是同一时刻 要点归纳 1 表示方法在表示时间的数轴上 时刻用点表示 时间间隔用线段表示 如图所示 0 3s表示3s的时间间隔 即前3s 4 5s表示第5s内 是1s的时间间隔 1所对应的刻度线记为第1s末 也为第2s初 是时刻 2 区别与联系 例1 多选 在如图所示的时间轴中 下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是 ab 思维导图 a t2表示时刻 称为第2s末或第3s初b t2 t3表示时间间隔 称为第3s内c t0 t2表示时间间隔 称为前2s或第2s内d tn 1 tn表示时间间隔 称为第 n 1 s内 解析 t2表示时间轴上的一个点 所以表示时刻 称为第2s末或第3s初 选项a正确 t2 t3表示时间轴上的一段距离 即为时间间隔 称为第3s内 选项b正确 t0 t2表示时间轴上的一段距离 即为时间间隔 称为前2s 而第2s内表示为t1 t2 选项c错误 tn 1 tn表示时间间隔 称为第ns内 选项d错误 规律方法 区分时刻和时间间隔的方法 1 利用上下文判断 分析所给的说法 根据题意体会 2 利用时间轴判断 画出时间轴 把所给的时刻或时间间隔标出来 时刻对应一个点 时间间隔对应一条线段 教师备用 例1 1 2017 吉林长春外国语学校期末 关于时刻和时间间隔 下列说法中正确的是 a 1秒很短 所以1秒表示时刻b 第3秒内是指一个时刻c 12秒80是男子110米栏最新世界纪录 这里的12秒80是指时间间隔d 物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间间隔 解析 时间间隔是指时间的长度 时刻是指时间点 1秒很短 说明两时刻间隔为1秒 虽然很短 但表示时间间隔 选项a错误 第3秒内是第3s初到第3s末1s内的时间间隔 选项b错误 12秒80是时间间隔 选项c正确 物体在5s内指的是两时刻的时间间隔 选项d错误 c 针对训练1 2017 南京检测 2016年1月1日南京扬子江隧道实施免费通行政策 大大缓解市民过江压力 该隧道全程7 36km 设计时速为80km h 隧道养护在夜间1 00 5 00 下列说法正确的是 a 汽车过7 36km隧道指的是汽车运动的位移b 1 00养护开始指的是时刻c 1 00养护开始指的时间间隔d 在遵守规定的情况下 4min内汽车可以通过隧道 b 解析 汽车过7 36km隧道指的是汽车运动的路程 选项a错误 1 00养护开始 在时间轴上对应一个点 指的是时刻 选项b正确 c错误 汽车在最大速度的前提下通过隧道的时间t 0 092h 5 52min 选项d错误 要点二 问题导学 在图中 a处两个同学分别沿图中直线走到b 图书馆 c 操场 两个不同位置 经测量知 路程是相同的 那么 两同学的位移相同吗 请说明理由 答案 两同学的位移不相同 原因是 位移是矢量 既有大小 又有方向 虽然两同学的路程相等 但位置变化的方向是不相同的 故两同学的位移不相同 位移与路程 要点归纳 位移和路程的区别与联系 例2 多选 如图所示 把一个小球从离地面3m的位置竖直向上抛出 它上升5m后回落 最后到达地面 小球在整个过程中 a 路程是3mb 路程是8mc 位移是 3md 位移是8m 思维导图 c 解析 小球上升5m 又下降8m 故全过程的总路程s 8m 5m 13m 选项a b错误 小球初位置为3m 末位置为0 则全过程的总位移x 3m 选项c正确 d错误 误区警示 位移大小不一定等于路程 1 确定位移时应先确定起点位置和终点位置 再利用几何关系确定其大小 位移大小不一定等于路程 2 最终位移的大小不一定是运动过程中的最大值 各段位移的大小之和不一定等于全过程位移的大小 教师备用 例2 1 2017 西安高一检测 如图所示 关于物体从a运动到c的过程 以下说法正确的是 a 经轨迹1从a运动到c的位移最小b 经轨迹2从a运动到c的位移是曲线c 经轨迹3从a运动到c的位移最大d 无论从哪条路线运动 位移都相同 解析 由图看出 三个运动过程物体的起点与终点相同 根据位移是从起点到终点的有向线段可知 位移都相同 且为从a指向c的有向线段 选项d正确 a b c错误 d 解析 位移的大小等于始 末位置的距离 可知位移的大小等于ac的距离 即为1 5m 1m 0 5m 路程等于运动轨迹的长度 可知s 1 0 2 m 1 5 0 2 m 2 1m 选项d正确 a b c错误 针对训练2 2017 天津检测 如图所示 在距墙1m的a点 小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧 将弹簧压缩最短时到达距墙0 2m的b点处 然后又被弹回至距墙1 5m的c点静止 则从a点到c点的过程中 小球的位移大小和路程分别是 a 0 5m 1 3mb 0 8m 1 3mc 0 8m 1 5md 0 5m 2 1m d 要点三 问题导学 1 一个袋子里原来有15kg大米 现在又放进去10kg大米 那么现在大米总量是25kg 如果一位同学从操场中心a点出发向北走了40m到达b点 然后又向西走了30m到达c点 则他从a点到c点的位移是多大 从大小的计算方法上看 质量和位移有什么不同 答案 如图所示 位移为从a点指向c点的有向线段 大小为50m 质量是标量 遵从算术加法的法则 可以直接相加减 位移是矢量 不能直接相加减 位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度 矢量和标量 2 矢量和标量的表示方法有什么不同 大小比较的方法一样吗 运算方法一样吗 答案 矢量和标量的表示方法 大小比较 运算方法均不一样 具体内容见下面表格 要点归纳 1 矢量的正负表示方向 正号表示矢量的方向与规定的正方向相同 负号则相反 2 标量大小的比较只看其自身数值大小 而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小 绝对值大的矢量大 如两位移x1 5m和x2 7m 则x1 x2 而两温度t1 2 和t2 5 则t1高于t2 例3 多选 物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置 用坐标的变化量表示物体的位移 如图所示 一个物体沿直线从a运动到c 然后又从c运动到b 它的位移分别是 xac 4m 5m 9m xcb 1m 4m 5m 下列说法中正确的是 a c到b的位移大于a到c的位移 因为正数大于负数b a到c的位移大于c到b的位移 因为符号表示位移的方向 不表示大小c 因为位移是矢量 所以这两个矢量的大小无法比较d 物体由a到b的位移 xab xac xcb bd 解析 位移是矢量 比较两位移的大小时 只需比较数值 正负号表示方向 选项a c错误 b正确 因 xac xc xa xcb xb xc 则 xac xcb xc xa xb xc xb xa xab 即 xab xac xcb 选项d正确 针对训练3 多选 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 10m比5m小d 10 比5 的温度低 解析 由矢量的定义可知 选项a正确 b错误 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 所以 10m的位移比5m的位移大 选项c错误 温度是标量 其正 负是相对0 时高出和低于的温度 所以 10 比5 的温度低 选项d正确 ad 教师参考 教材探究 教材p13图1 2 3中 物体从a运动到b 不管沿着什么轨迹 它的位移都相同吗 为什么 答案 相同 首先 图中a b两点代表两个确定的位置 然后 不论沿着哪条轨迹运动 只要物体从a位置运动到b位置 它的位置的改变情况总是相同的 具体来说 它的位置改变的大小都等于图中a b连线的长度 而位置改变的方向都是箭头所指的方向 故从a到b发生的位移都是相同的 即位移与实际运动的路径 轨迹 无关 只与初 末位置有关 达标测评随堂演练 检测效果 1 2017 天津模拟 下列物理量中 属于矢量的是 a 时间b 质量c 路程d 位移 d 解析 时间 质量和路程都是只有大小没有方向的标量 而位移是既有大小又有方向的矢量 选项d正确 a b c错误 2 中新网2016年10月19日消息 神舟十一号 飞船于北京时间19日凌晨3点半左右与 天宫二号 成功实施自动交会对