课时二时间和位移

课时二时间和位移学海导航课标导引【内容目标】1.知道时间和时刻的含义以及它们的区别。2.理解位移的概念。知道它是矢量，会用有向线段来表示位移的大小和方向。3．知道矢量与标量的概念及其运算的差异，会进行一维情况下的矢量的运算。4.知道位置、路程和位移的区别与联系。【提示与建议】第一次接触即要考虑大小又要考虑方向的矢量问题，会因思维习惯的原因造成学习的困难，区别路程和位移，区别时间和时刻是本节学习的重难点。体会用坐标轴表示时刻、时间、位置和位移的思想方法。生活探知机械运动是自然界中最简单最基本的运动形态，描述的是物体空间位置随时间变化的情况．因此，我们要准确地描述机械运动，就必须从这时间和空间两个方面人手作进一步地探讨．李明同学在学校运动会中参加了径赛400m项目，当地时间9点整打响发令枪，62秒后李明第一个闯线轻松夺冠。是分析该过程李明的空间位置随时间变化的情况。学点探究经历发现【探究问题一】时刻和时间间隔l.中央电视台的新联联播节目，每天19：00点播出，大约30min，这里谈及的两个数字，物理意义相同吗?【探究问题二】路程和位移2.一个人从北京去重庆，可以选择不同的交通方式，既可以乘火车，也可以乘飞机，还可以乘火车到武汉，然后乘船沿长江而上，如图l.2-1所示．在这几种情况下，他通过的路线不一样，但他的位置变化一样吗？你认为如何才能准确的描述运动的结果呢？【探究问题三】矢量和标量3.一位同学从操场中心A点出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点，则整个过程的路程是多少？位移又是多少？若直接从A点走到B点，路程和位移又分别是多少？，用有向线段表明他从A到C、从C到B的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)，三个位移的大小各是多少?由此可以得出什么结论?(如图1.2-2所示)【探究问题四】直线运动的位置和位移4.一辆在平直公路上行驶的汽车要准确地描述它在某一时刻的位置和一段时间内的位移，除了要选取参考系外，还要采取怎样的方法和步骤呢?关键词:1.物理意义不同，前者指时间点，即时刻；后者指时间段，是时间间隔。2.位置变化一样；可用一条带箭头的线段由初位置指向末位置来描述这种一致性，线段的长度表示位置变化的大小，箭头的方向表示位置变化的方向。3.70m;50m;50m,50m;40m,30m,50;它们的大小计算不满足代数运算法则。4.可建立坐标轴，用坐标值表示运动物体的位置，用坐标的变化量表示发生的位移。知识梳理【学点1】时刻和时间间隔1．时刻是指，在时间数轴上用表示；时间间隔是指，在时间数轴上用表示．平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文来认清它的含义．2．时间的常用单位有等。【学点2】路程和位移3.路程是指，它描述了；位移是指，它描述了_。4.对于给定的两个位置，位移有种情况，而路程有种情况，可见，位移相同时路程相等，路程相同时位移相同。（后两空填“一定”或“不一定”）【学点3】矢量和标量5.矢量既有，又有；标量只有没有．6.矢量与标量在性质上的最重要的区别就是相加时遵从的法则，两个标量相加遵从法则，两个矢量相加遵从矢量运算的法则。【学点4】直线运动的位置和位移7.在直线运动中，建立坐标轴后，物体的位置用表示，位移用表示，其正负表示，数值表示。关键词：1.时间点，点，时间段，线段；2.秒、分、小时等；3.物体运动轨迹的长度，发生位置变化所经路径的长短；物体位置的变化，物体位置变化的大小和方向；4.一，无数，不一定，不一定。5.大小，方向，大小，方向；6.不同，算术运算；7．坐标，坐标的变化量，方向，位置变化的大小。核心讲解1．（重点解读）位移与路程的区别引入路程和位移是为了更准确地描述运动，但它们是从不同的角度来描述的，要注意区分它们：①路程是指物体运动轨迹的长度，描述位置变化所经路径的长短；位移是指物体位置的变化，描述物体位置所发生的变化的大小和方向。②位移可用起点指向终点的有向线段来表示，它是一个与运动路径无关，仅由初、末位置决定的物理量．初末位置确定了位移就确定了。由初位置到末位置所经路径不同时则路程往往是不同的。③位移是矢量，路程是标量，它们的运算法则不同。④位移的大小不一定等于路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，否则路程大于位移的大小．2.（难点剖析）矢量与标量的概念我们习惯常说有大小和方向的物理量是矢量，只有大小没有方向的物理量是标量，但矢量与标量在性质上的最重要的区别其实是相加时遵从的运算法则不同，两个标量相加遵从算术法则，两个矢量相加遵从矢量运算的法则（平行四边形法则或三角形法则）。我们所学的密度、温度、长度、质量、路程等都是标量，电流有方向，但也是标量。3.（疑点点拨）时间、时间间隔、时刻的关系我们平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它们的含义．例如：学校上午第一节的上课时间一般是8点整，一节课的时间一般为45分钟，这里两个“时间”的物理意义就不同，前者指时间点，即时刻；后者指时间段，是时间间隔。典例精析【例l】关于时刻和时间，下列说法正确的是()A.时刻表示时间短，时间表示时间长B.时刻对应位置，时间对应路程C.作息时间表上的数字表示时刻D.1min只能分成60个时刻【解析】时刻和时间轴上的一点相对应，时间是两个时刻之间的间隔，时间有长有短，时间再短也不是时刻；一段时间可以包含无数个时刻，因而选项A、D是错误的．某一时刻与物体的某一位置相对应，一段时间应与物体的一段位移(或路程)相对应；作息时间表上列出的数字均表示时刻，不表示时间，因而选项B、C是正确的．解后反思对物理概念应弄清其内涵和外延，本题可根据时间和时刻的定义以及位置和路程与时间和时刻的对应关系加以判断。【答案】BC【例2】在如图1.2—3所示的时间坐标轴上找到：①第3S末，②第2S初，③第3s初，④前3S内，⑤第3s内．解析：在时间坐标轴上时刻用点表示，时间用一段距离表示．故D点既表示第3s末，又表示第4s初；B点既表示第2s初，又表示第lS末；C点既表示第3S初，又表示第2S末；AD段表示前3S内，CD段表示第3s内．要能够区别时刻和时间间隔，知道在时间坐标轴上如何表示时刻及时间间隔．【例3】一个人从隧道的A入口进入隧道，先向南走了30m，又向东走了100m，后又从向北走了30m从B出口走出隧道。此人通过的路程是多少?位移是多大?方向如何?【解析】这个人的运动过程可用图l.2—4表示．位移的大小是始末位置间的直线距离，而路程要看运动的实际路径。由位移和路程的定义可知：位移为100m，方向由A—B；警示误区有大小又有方向的物理量不一定是矢量，如电流。只有遵从矢量运算法则（即平行四边形法则）的物理量才是矢量。路程为160m【答案】100m，160m，方向从A指向B。【例4】关于位移和路程，下列说法中正确的是()A．位移是矢量，位移的方向即为质点运动的方向B．路程是标量，即是位移的大小C．位移的大小不会比路程大D．质点做直线运动时，路程等于位移的大小【解析】位移是矢量，位移的方向是从起点指向终点，不一定是质点的运动方向，位移的大小是起点到终点的距离，不一定等于路程，故选项A、B都错；由定义可知位移的大小不会比路程大，故选项C正确；只有做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，故D错．【答案】C【例5】如图l.2—5所示，一个物体从A运动到B，初位置的坐标是3Axm，末位置的坐标是2Bxm，它的坐标变化量x等于多少?位移是多少?解析：(2)35BAxxxmx为坐标变化，也就是物体的位移，其大小为5m，位移是负值，表示位移的方向沿Ox轴的负方向.解题技巧总结：如果物体做直线运动，其位移的方向仅有两种可能，如果设其中某一方向为正向，则另一方向为负向，这样就可以用“＋、一”号来表示位移的方向，就可以用代数运算的法则来计算。【例６】从高出地面3ｍ的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5ｍ后回落，最后到达地面(图1.2—6)，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格．坐标原点的位置以地面为原点以抛出点为原点出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标上升过程的位移下落过程的位移全过程的位移解析：题目要求坐标原点的位置有两种情况，故在填表时应对应准确．坐标原点的位置以地面为原点以抛出点为原点出发点的坐标３ｍ０最高点的坐标８ｍ５ｍ落地点的坐标０－３ｍ上升过程的位移５ｍ５ｍ下落过程的位移－８ｍ－３ｍ全过程的位移－３ｍ－８ｍ特别提示坐标原点设置不同，物体的坐标不同．但两位置间的位移不受影响学力测评基础巩固知识点1：时刻和时间间隔1．以下数据指时刻的是()，指时间间隔的是()A.某运动员跑百米用时11．70sB.某学校上午第一节课8：15正式上课C.1997年7月1日零时，中国开始对香港恢复行驶主权D．课间十分钟E．第5s末F．5s内解题技巧涉及运动过程的问题，一般应画出过程图。2．以下计时数据表示时间间隔的是（）A.中央电视台新闻联播每日19时开播B.《新闻联播》节目每次播出大约30分钟C.校运动会女子100m赛跑的最好成绩为l3sD.我国实行每周工作40小时的劳动制度知识点2：路程和位移3．下列哪些情况下指的是路程()A.机动车里程表上所显示的公里数B.标准田径场跑道的周长是400mC.乘火车由北京到上海的直线距离仅为1080kmD.计量跳远运动员的比赛成绩4.若规定向东方向为位移正方向，今有一个皮球停在坐标原点处，轻轻踢它一脚，使它向东作直线运动，经过5m时与墙相碰后又向西做直线运动，经过7m停下，则上述过程皮球通过的路程和位移分别是()A.12m、2mB.12m、-2mC.-2m、-2mD.2m、2m5．关于位移和路程，以下说法正确的是()①出租汽车按路程收费②出租汽车按位移的大小收费③在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值(即大小)④在直线运动中，位移就是路程A.①③B．②③C．①④D．②④知识点３：矢量和标量6．下列物理量中是矢量的是()A.温度B．路程C．位移D．时间7．如图1.2-8所示，中学的垒球场的内场是一个边长为16．77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒．一位球员击球后，由本垒经一垒、二垒跑到三垒．他跑过的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?知识点4：直线运动的位置和位移8．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x表示物体的位移．如图l.2-9所示，一个物体从A运动到C，它的位移1459xmmm；从C运动到B，它的位移为21(4)5xmmm.下列说法中正确的()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的合位移12xxx能力提升【选择题】9.某中学上午第一节课上化学，第二节课上英语，若每节课为40分钟，课间为10分钟，下列说法正确的是：（）A.英语课和化学课起、止时刻相同B.英语课和化学课的时间相同C.化学课的末时刻即是英语课初时刻D.化学课的末时刻与英语课的初时刻的间隔是时间10．如图l.2-7所示，一质点沿两个半径为R的圆弧从A运动到C，则它的位移和路程分别为()A.4R，由A指向C；2RB.4R，由A指向C；2πRC.4πR，由A指向C；4RD.4πR，由A指向C；2πR，由A指向C11．关于位移和路程，下列说法中正确的是()A.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B．几个运动物体有相同位移时，它们路程也一定相同C．几个运动物体通过的路程不等，但它们的位移可能相等D．物体通过的路程不等于零，其位移也一定不等于零12．一个物体从A点运动到B。则正确的说法是()A．物体的位移大小一定等于路程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它的路程D．物体的位移是直线，而路程是曲线【非选择题】13．关于位移和路程，