时间与位移 教案VIP

时间与位移【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】一时刻与时间问题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。图1.2-1例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：(1)每一节的时间为45分钟；图1.2-2(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。例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：(1)图象如图1.2-2所示。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；图1.2-3(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：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。二路程与位移路程：物体运动路径的长度。位移：物体从起点到终点的距离，方向从起点指向终点。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。“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了变化？（路程发生了变化，而位移没有变化）图1.2-4例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：（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：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；（4）物体在6秒内的位移大小与方向。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：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：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，是我们高中新增加的内容，路程是路径的长度，是标量。而位移是起点到终点的距离，方向从起点指向终点，是矢量。3物理量分为标量与矢量，矢量有大小与方向