时间与位移 教案

时间与位移时间与位移 教学目标教学目标 1 知道时间与时刻 路程与位移 矢量与标量的区别 了解时刻 位置 时间 路程 位移的对应关系及各量的物理意义 2 掌握用坐标表示时刻与时间 位置和位移及相关方向 会用矢量表示和 计算质点的位移 3 体会物理学研究和处理问题的方法 养成良好的思考习惯 重点与难点重点与难点 重点是时间与位移的概念 难点是位移的方向与矢量的建立与矢量的运算 教学过程教学过程 一 时刻与时间一 时刻与时间 问题问题 1 1 我们学校的第一节课从 8 时正开始到 8 时 45 分结束 一节上 45 分钟 在这句话中的 8 时正 与 45 分钟 的意义一样吗 8 时正是上课开始的时刻 8 时 45 是上课结束的时刻 45 分钟是第一节所 需的时间 例例 1 1 时刻与时间也可以用数轴 来表示 如图 1 2 1 所示为学校上 午的作息时间 从图 1 2 1 回答下 列问题 1 每一节课的时间是多少 2 第二节课下是课间操时 间 课间操从什么时刻到什么时刻 用多少时间 解析 解析 1 每一节的时间为 45 分钟 2 第二节课下是课间操开始的时刻 为 8 点 55 分 第三节课上为结束时刻为 10 点 05 分 用了 25 分钟的时间 图 1 2 1 图 1 2 2 例例 2 2 某一物体以 5m s 的速度做匀速直线运动 1 能否用坐标描述该运动 并画出图象 2 从图象中确定第 2 秒末的位置 3 从图象中求得开始运动后的第 2 秒物体运动的距离 解析 解析 1 图象如图 1 2 2 所示 作图象注意 作图象注意 要有坐标值 坐标轴要有物理量与单位 对应的点要用虚线 表达出来 2 从图象可以确定 物体在第 2 秒末在发出点前方 10m 处 3 第 2 秒是指 1 秒末与 2 秒末这段时间 在这段时间内物体运动的距离为 5m 延伸 延伸 如果一个物体做直线运动图象如图 1 2 3 所示 那么物体做何种运动 从图象可知 物体做速度越来越大的变速运 动 因为在第 1 秒时间内运动的距离约为 2m 第 2s 时间内运动的距离大约为 5m 第 3 秒时间内 运动的距离大约为 6m 第 4 秒内运动的距离大约为 12m 所以说明物体的速度 越来越大 二 路程与位移二 路程与位移 路程 路程 物体运动路径的长度 位移 位移 物体从起点到终点的距离 方向从起点指向终点 矢量矢量 在物理学中 有一些只有大小 如质量 时间 路程 密度等 而 有些物理量不仅有大小 还有方向 位移就是其中之一 还有如力 速度等物 理量 我们将既有大小 又有方向的物理量 称之为矢量矢量 靠江靠海靠上海 的南通 长期一直有 南不通 难通 的别名 由于长江天堑的阻隔 南通到上海 100 多公里的路程 如果从江阴大桥过江 这样要绕 140 多公里的路程 问题问题 1 1 从上述一段话中 说明汽车从南通经过江阴大桥到上海 汽车所 行的路程是多少 位移又是多少 位移是 100 多公里 路程是近 300 公里 问题问题 2 2 苏通大桥建成后 汽车再从南通到上海 路程与位移是什么发生 图 1 2 3 了变化 路程发生了变化 而位移没有变化 例例 3 3 一物体从坐 标轴的原点运动到坐 标为 3m 的地方用 3s 的时间 后又经过 3s 运动到 1m 处 则 1 物体在前 3 秒的位移大小与方向 2 物体在后 3 秒的位移大小与方向 3 物体在 6 秒内的路程 4 物体在 6 秒内的位移大小与方向 解析 解析 1 前 3 秒的位移大小为 3m 方向为x轴的正方向 2 后 3 秒的位移大小为 4m 方向为x轴的负方向 3 6 秒内的路程为 7m 4 6 秒内的位移大小为 1m 方向与x轴方向相反 在 4 问题中 其实为前 3 秒内的位移与后 3 秒内的位移的矢量和 同一直线上的矢量运算 同一直线上的矢量运算 标量的运算可以直接加减 如水杯中原来有 200 克水 再加 100 克 杯中水的质量为 200 克加 100 克等于 300 克 同样 如果 倒了 50 克 杯中水的质量是用 200 克减去 50 克等于 150 克 在上述的例题中 的第 3 个问题 因为路程是标量 前 3 秒物体的路程为 3m 后 3 秒所行的 路程为 4m 则 6 秒所行的路程是 3m 加 4m 为 7m 但位移是有方向的 从位移的 定义来讲 6 秒内的位移大小一定为 1m 其实也是前 3 秒与后 3 秒两个位移的 矢量叠加 则为 3m 4m 1m 其中后 3 秒的 4m 中的 表示位移的方向 同样 6 秒的 1m 中的 号也是合位移的方向 所以我们讲 6 秒时间内 的位移大小为 1m 方向沿x轴的负方向 例例 4 4 如图所示 物体在开始的 3 秒内先沿x轴正方向运动 3m 后 3 秒又 沿平行y正方向运动 4m 求 1 物体在前 3 秒的位移大小与方向 2 物体在后 3 秒的位移大小与方向 3 物体在 6 秒内的路程 图 1 2 4 4 物体在 6 秒内的位移大小与方向 解析 解析 1 前 3 秒的位移大小为 3m 方向为x轴的正方向 2 后 3 秒的位移大小为 4m 方向为y轴的正方向 3 6 秒内的路程为 7m 4 6 秒内的位移大小应该从起点到终点 即从 0 0 到 3 4 通过数学方法不难求得 位移的大小为 5m 方向与x正方向夹角 53 不同直线上的矢量运算 不同直线上的矢量运算 由题目可知 3m 与 4m 的合位移不是 7m 而是 5m 不再是数学的代数加减 但例题中我们发现 分位移与合位移它们组成了 一个三解形 五 课堂小结 五 课堂小结 1 时间与时刻一个是过程 一个是状态 是瞬间 但我们平时讲 什么时 间上课 这里的时间是时刻 只是人们一种不科学的习惯讲法 2 位移与路程 是我们高中新增加