12时间和位移

1、第三中学 高一物理必修1导学案 课型: 新 课 主备人:尹福祥 1.2时间和位移【三维目标】1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。2过程与方法：(1) 围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程(2)学会将抽象问题形象化的处理方法。 3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，同时学会用科学的思维看待事实。（2）养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。二、教学重点、难点2 教学重点：时间和时刻的概念以及它们之间的区别;位移的概念以及它和路程的区别.2教学难点：帮助学生正确认识生活中的时间和

2、时刻;理解位移的概念，会用有向线段表示位移.【知识链接】为了研究某同学们从家到学校这一运动过程，在可以忽略物体的形状和大小的情况下看成 ，而且要在对应的参考系上建立 才能着手研究.那么关于同学们从家到学校这一运动过程，还需要引入一些物理量，才能精确地描述，你学过的物理量还有 。【学习过程】（感悟与体会）时间大家并不陌生，但是时间在生活中的含义还是有区别的，比如“上课时间到”“上课用多长时间？”你能说出他们的区别吗？上节课学习了坐标系，为了表示直线运动中物体的位置，我们建立了直线坐标系，即位移轴，那么为了形象地表示时间，可采用 。1一些基本概念-时刻和时间间隔时刻指的是某一 ，在时间坐标轴上用一

3、个 表示如“3秒末”、“4秒初”时间间隔是 时间，也是时间坐标轴上两个不同的时刻之差，在时间坐标轴上用一段 表示，物理学中简称时间。 物理学物理量有状态量和过程量，你认为时刻和时间间隔谁是状态量？谁是过程量？体会（用大括号表示时间间隔，用点表示时刻时刻）前3秒内，第5秒内 ,从第6秒末到第8秒末,第2秒末 ， 5秒末, 第4秒初 2一些基本概念-位移和路程观察右图，从北京到重庆，可以选择不同的交通工具，既可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江而上，显然，不同的线路，他们的 是不同的，他们的 也是不同的，但是他们的位置变动是 ，这样我们需要引入一个物理量 ，来表征位置变

4、动这一情况。1位移的物理意义：位移是表示 的物理量。2. 位移的形象表示方法：用 来表示。位移的定义：我们从 作一条有向线段，用这条有向线段表示位移。路程的定义： 的长度。思考与讨论 位移和路程是由区别的，你认为都有哪些区别？位移和路程也是有联系的，什么时候位移的大小等于路程？3一些基本概念-矢量和标量物理学中，有些物理量既有 又有 ，叫做矢量。如 、 有些物理量 没有 ，叫做标量。如 、 位移是 量，是 量；4直线运动的位置和位移要想准确描述物体的位置变化可以借助坐标系，用数学方法表示位移对于做直线运动的物体，可以用直线坐标系来描述.在直线坐标系中，位置用点来描述物体在t1时刻处于“位置”X

5、1，在t2时刻处于“位置” X2，那么 就是物体的“位移”记为 X 由图可知，位移可以是正值也可以是负值，但“正、负”号表示位移的 当规定了正方向后，正值表示与正方向（同向、反向.），负值表示与正方向反向. （同向、反向.）例1 以下的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，甲队才攻入一球例2 一个皮球从5 m高的地方落下，在与地面相碰后弹起，上升到高为2 m处被接住，则这段过程中()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

6、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 m例3 如图所示，是甲、乙两物体做直线运动的位移时间图象，则下列说法正确的是()A甲开始运动时刻比乙早t1B当tt2时，两物体相遇C当tt2时，两物体相距最远D当tt3时，两物体相距x1自我测评1下列计时数据，指时刻的是()A高考数学考试的时间是2 h B四川省汶川县发生8.0级强烈地震是在2008年5月12日14时28分C人造卫星绕地球一圈的时间为1.4 hD由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车3 min2关于位移和路程，下列说法正确的是()A位移和路程大小总是不相等，位移是

7、矢量，有方向，而路程是标量，无方向B位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动C位移取决于物体的初末位置，路程取决于物体实际运动的路径D物体做直线运动时，位移的大小等于路程3下列分析中涉及研究位移的是()A交管部门在对车辆年检中，了解汽车行程计量值B指挥部通过卫星搜索小分队深入敌方阵地的具体位置C运动员王军霞在第26届奥运会上创造了女子5 000 m的奥运会记录D高速公路路牌标示“上海80 km”4跑道的直道和弯道的交点为A、B、C、D四点，如图所示运动员由A点出发沿跑道经过B、C、D点回到A点、则运动员()A从A到B与从C到D，经过的位移相同，路程相等B从A到B与从C到D，经过的位移不同，路

8、程相等C从A到C位移的大小比经过的路程要小D从A到C与从B到D经过的路程相等，位移相同5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 6如图所示是某物体在010 s内的xt图象，下列说法中正确的是()A物体在第1 s内的位移为4 mB物体在第5 s内的位移为8 mC物体在前5 s内的位移为8 mD物体在后5 s内的位移为16 m7一艘小汽艇在宽阔的湖面上先向东行驶了6.0 km，接着向南行驶了8.0 km，求汽艇在整个运动过程中的位移大小及方向8如图128所示，一辆汽车沿着马路由A地出发经B

9、、C地到达D地，A、C、D恰好在一条直线上，汽车行驶的路程是多少？位移又是多少？方向如何？例1答案BD解析选项A、C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BD.例2答案A解析本题是考查基本知识在实际问题中的应用，要理解位移和路程的概念，题中物体初、末位置高度差为3 m，即位移大小为3 m，末位置在初位置下方，故位移方向竖直向下，总路程则为7 m.例3答案ABD解析运动过程如图所示，甲从t0时开始从距原点x1处向原点匀速运动，经时间t3到达原点乙在tt1时开始由原点沿正方向运动，在t3时刻到达距原点x1处(甲的出发

10、点)在t2时刻两者位移相等，即相遇物理过程、物理情景，除用文字叙述外，还可以用图象描述，而且利用图象会更直观、更简洁，以横轴表示时间t，纵轴表示位移x，作出物体的位移随时间变化的关系图象，就是位移时间图象，简称位移图象，或xt图象，它表示物体做直线运动时，位移随时间变化的规律，但是，位移时间图象并不是物体的轨迹图线. 1答案B2答案C解析根据定义，位移是由初位置到末位置的有向线段，是矢量而路程是物体由初位置到末位置所经过的路径的长度，是标量位移与路径无关，当物体做单向的直线运动时，位移的大小才等于路程，其他情况位移均小于路程，故A、B、D均错，C正确3答案B解析汽车的行程、田径场上的5 000

11、 m距离、高速公路上的路牌标示距离都是指路程；位移的大小是初位置和末位置之间的直线距离4答案BC5 答案AD解析由矢量和标量的定义可知，A正确，B错误；10 m的位移比5 m的位移大，负号不表示大小，仅表示某方向与正方向相反，故C错误；温度是标量，10 的温度比5 的温度低，负号表示该温度比0 低，正号表示该温度比0 高，故D正确6答案AC7答案10 km，方向为南偏东37解析以汽艇运动起点为坐标原点，选取向东为x轴正方向，向南为y轴正方向，建立直角坐标系如右图所示，图OA表示向东行驶的位移大小，AB表示向南行驶的位移大小，则整个过程中汽艇的位移大小为OB之长，方向由O指向B.由几何关系可得O

12、B=10 km，tan =，53，即方向为南偏东37.8答案2 200 m1 800 m东偏北37或北偏东53 补充练习题型1 位移和路程的区别与计算例1 一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后 t/s0 12 345x/m054171 (1)几秒内位移最大()A1 sB2 sC3 sD4 sE5 s (2)第几秒内位移最大()A1 sB2 sC3 sD4 sE5 s(3)几秒内路程最大()A1 sB2 sC3 sD4 sE5 s(4)第几秒内路程最大()A1 sB2 sC3 sD4 sE5 s拓展探究上例中质点在4 s时处于什么位置？通过本例的分析，你能总结出时刻、

13、时间与位置和位移的关系吗？题型 2位移的求解例2 阅读下面的对话：甲：请问到市图书馆怎么走？乙：从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口，再向东走300 m就到了甲：谢谢！请问甲要经过的路程和位移大小各是多少？题型3 位移时间图象的理解和应用图121例3 如图121所示为一物体沿直线运动的xt图象，根据图象，求：(1)第2 s内的位移；(2)第3 s内的位移；(3)前5 s的总路程和总位移拓展探究关于上题中物体运动的位移时间图象(xt)，下列说法中正确的是()Axt图象表示的是质点的位移随时间而变化的函数关系Bxt图象就是质点运动的轨迹Cxt图象上各点的坐标表示对应的各时刻质点位移的大小

14、Dxt图象上各点的坐标表示对应的各时刻质点通过路程的大小1.关于位移和路程，下列说法中正确的是()A质点沿一直线运动，那么其通过的路程就是位移B质点通过的路程不同，但位移可能相同C质点的位移为零，说明质点没有运动D质点通过一段位移后，它通过的路程可能为零2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末图1223如图122所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，设A点的高度为1 m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为()A. m， m B. m， mC.

15、m， m D. m,1 m4下列计时数据指时间的是()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 h5某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，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 m 图1236沿同一条直线运动的a、b两个质点，在0t0时间内的xt图象如图123所示根据图象，下列说法正确的是()A质点a做周期性往返运动

16、Bt时刻，a、b的位移相同C在0t时间内，a、b的位移相同D在0t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同图1247一物体做直线运动，在图124所示的位移坐标轴上O、x1、x2、xn1、xn分别为物体在开始和第1 s末、第2 s末、第(n1) s末、第n s末的位置，则下述说法中正确的是()AOx1为第2 s末的位置，方向由O指向x1BOxn1为(n1) s内的位移，方向由O指向xn1Cx2xn为前2n s内的位移，方向由x2指向xnDxn1xn为第n s内的位移，方向由xn1指向xn图1258一个人晨练，按图125所示走半径为R的中国古代的八卦图，中央的S部分是两个直径为R的半圆

17、，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_、_，位移的方向为_图1269如图126是A、B两物体的xt图象，A、B两物体各做_运动，A、B在A出发后_s距坐标原点_m处相遇；在5 s末A、B的位置分别离坐标原点_m和_m.10经过查询，下表为T16次列车的相关数据介绍，请读表后回答下列问题：站次车站日期停车时间开车时间里程1广州当天始发站16：520公里 2长沙当天23：5123：59707公里3武昌第2天3：203：281 069公里4郑州第2天8：368：421 605公里5北京西第2天14：58终点站2 294公里

18、(1)表中哪项数据表示的是时间？(2)表中数据显示，列车在中途停站的时间共有多少？(3)表中的里程数据所表示的是位移还是路程？11在一大厅里，天花板与地板之间相距8 m，将一小球在距地面1 m高处竖直向上抛出，运动1 s后小球与天花板相碰，随即竖直下降，落到地板上后不再反弹，静止在地板上问：(1)1 s末小球的位移多大？方向如何？(2)抛出后的小球，最大位移是多大？方向如何？运动路程多大？1.2时间和位移 补充练习参考答案例1 答案(1)D(2)B(3)E(4)B解析由表中数据可看出，(1)4 s内的位移是7 m，其大小为7 m，最大，所以选项D正确；(2)第2 s内的位移是9 m，其大小是9

19、 m，最大，所以选项B正确；(3)由于质点一直在运动着，时间越长，经过的轨迹也越长，在5 s内的路程也最大，所以选项E正确；(4)在第2 s内质点的位移最大，路程是9 m也最大，所以选项B正确拓展探究答案见解析解析4 s时质点应处于距原点7 m的位置时刻与位置是对应的，它们都是状态量；时间和位移是对应的，它们都是过程量位移和路程是运动学中的重要概念，二者的区别是考查重点，同时还要注意区分某几秒内的位移(或路程)与某时刻的位移(或路程)，某时刻的位移(或路程)一般是指该时刻相对计时起点的位移(或路程). 例2 答案700 m500 m 解析如图，甲走过的路程为s(400300)m700 m，甲走

20、过的位移大小为x m500 m1以某物体为研究对象，选择一个研究过程2找出研究过程的初始位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段是位移3画出物体在过程中的运动轨迹示意图，则实际路径的总长度就是路程. 例3 答案(1)10 m，方向沿正方向(2)0(3)50 m；10 m，方向与正方向相反解析(1)第2 s内的位移是x2x1(3020) m10 m，方向沿正方向(2)第3 s内的位移是x3x20 (3)前5 s内的总路程是s5(1010030)m50 m，总位移x总x5x0(010) m10 m，方向与正方向相反拓展探究答案AC1要注意坐标轴上物理量的单位2坐标系的正方向就是位移的正方向3要注意图象的物理意义是位移随时间的变化规律，而不是物体的运动轨迹4要注意直线斜率的大小表示速度的大小. 1.答案B 2答案A 解析同一时刻在时间轴对应同一个点，