人教版必修一 1.2時(shí)間和位移 學(xué)案.doc

第2節(jié)時(shí)間和位移學(xué)習(xí)目標(biāo)核心提煉1.知道時(shí)刻與時(shí)間間隔的區(qū)別和聯(lián)系，能在具體的情境下識(shí)別時(shí)刻和時(shí)間間隔。6個(gè)概念時(shí)刻、時(shí)間間隔、路程、位移、矢量、標(biāo)量1種方法描述直線運(yùn)動(dòng)的方法3個(gè)區(qū)別：時(shí)刻與時(shí)間間隔、位移與路程、標(biāo)量與矢量2.理解路程和位移概念，能說(shuō)出它們的區(qū)別。3.認(rèn)識(shí)標(biāo)量和矢量，知道標(biāo)量和矢量遵從不同的運(yùn)算法則。4.能在坐標(biāo)系中定量地描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移。一、時(shí)刻和時(shí)間間隔閱讀教材第12頁(yè)“時(shí)刻和時(shí)間間隔”部分，能區(qū)分時(shí)刻與時(shí)間間隔。1時(shí)刻：表示某一瞬間，在時(shí)間軸上用點(diǎn)來(lái)表示。2時(shí)間間隔：表示某一過(guò)程，在時(shí)間軸上用線段來(lái)表示。3二者的聯(lián)系：兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔即為時(shí)間間隔思維拓展如圖甲、乙所示：“上午8時(shí)上課、8時(shí)45分下課”、“每節(jié)課45分鐘”、“第2 s初”、“第5 s末”、“第6 s內(nèi)”(1)以上說(shuō)法中，哪些表示時(shí)刻？哪些表示時(shí)間間隔？(2)“第2 s初”、“第5 s末”、“第6 s內(nèi)”分別對(duì)應(yīng)時(shí)間軸上的哪一點(diǎn)或哪一段？在圖乙上標(biāo)明。答案(1)時(shí)刻有“8時(shí)”、“8時(shí)45分”、“第2 s初”、“第5 s末”；時(shí)間間隔有“45分鐘”、“第6 s內(nèi)”。(2)二、路程和位移閱讀材料第13頁(yè)“路程和位移”部分，初步區(qū)別路程與位移。1路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。2位移(1)物理意義：表示物體(質(zhì)點(diǎn))位置變化的物理量。(2)定義：從初位置到末位置的一條有向線段。(3)大小：初、末位置間有向線段的長(zhǎng)度(4)方向：由初位置指向末位置。思維拓展中考結(jié)束后，爸爸準(zhǔn)備帶小明去參觀清華、北大等名校，并讓小明設(shè)計(jì)出行路線，路線起點(diǎn)：重慶，終點(diǎn)：北京。他有三種方式可供選擇。乘長(zhǎng)途汽車、坐高鐵和乘飛機(jī)。(1)三種出行方式的路程是否相同？位移是否相同？(2)位移的大小等于路程嗎？什么情況下相等？答案(1)路程不相同位移相同(2)不相等在單向的直線運(yùn)動(dòng)中位移的大小等于路程三、矢量和標(biāo)量閱讀教材第13頁(yè)“矢量和標(biāo)量”部分，初步區(qū)別矢量與標(biāo)量。1矢量：既有大小又有方向的物理量。2標(biāo)量：只有大小，沒(méi)有方向的物理量。3運(yùn)算法則：兩個(gè)標(biāo)量的加減遵從算術(shù)加減法，矢量相加的法則與此b(a相同b不同)。思維判斷1長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、溫度都是標(biāo)量。()2力、位移都是矢量，運(yùn)算法則是算術(shù)法則。()3位移是矢量，正、負(fù)號(hào)表示方向，溫度是標(biāo)量，正、負(fù)號(hào)表示大小。()四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移比較教材第14頁(yè)圖1.24與圖1.25，知道在一維坐標(biāo)系中如何描述直線運(yùn)動(dòng)的位移。研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在物體運(yùn)動(dòng)的直線上建立x軸，如圖所示。1物體的初、末位置：可用位置坐標(biāo)x1、x2表示。2物體的位移：xx2x1。思維拓展某一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿一直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如圖所示，oaaboccd1 m，o點(diǎn)為x軸的原點(diǎn)，且質(zhì)點(diǎn)由a點(diǎn)出發(fā)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)后返回，并沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示。(1)質(zhì)點(diǎn)從abc的位移為_(kāi)，路程為_(kāi)。(2)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)d點(diǎn)時(shí)，其位置可用d點(diǎn)的坐標(biāo)表示為_(kāi)。(3)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)d點(diǎn)時(shí)，相對(duì)于a點(diǎn)的位移為_(kāi)。答案(1)2 m4 m(2)2 m(3)3 m預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你疑惑的問(wèn)題記錄在下面的表格中問(wèn)題1問(wèn)題2問(wèn)題3時(shí)刻和時(shí)間間隔要點(diǎn)歸納1時(shí)刻和時(shí)間間隔的表示方法的不同在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間間隔用線段表示。如圖所示，03 s表示3 s的時(shí)間間隔，即前3 s；45 s 表示第5 s內(nèi)，是1 s的時(shí)間間隔。時(shí)間軸上“1”所對(duì)應(yīng)的刻度線記為第1 s末，也為第2 s初，是時(shí)刻。2時(shí)間間隔與時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系時(shí)間間隔時(shí)刻區(qū)別物理意義兩時(shí)刻間的間隔某一瞬時(shí)時(shí)間軸上的表示方法時(shí)間軸上的一段線段表示一段時(shí)間時(shí)間軸上的點(diǎn)表示一個(gè)時(shí)刻表述方法“3 s內(nèi)”、“前3 s內(nèi)”、“后3 s內(nèi)”、“第1 s內(nèi)”、“第1 s 到第3 s”等均指時(shí)間間隔“3 s末”、“第3 s末”、“第4 s初”、“八點(diǎn)半”等均指時(shí)刻聯(lián)系兩個(gè)時(shí)刻的間隔即為時(shí)間間隔，即tt2t1精典示例例1 (多選)關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是()a物體在5 s時(shí)指的是物體在5 s末時(shí)，指的是時(shí)刻b物體在5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時(shí)間間隔c物體在第5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時(shí)間間隔d第4 s末就是第5 s初，指的是時(shí)刻解析畫出時(shí)間軸從坐標(biāo)軸上分析，選項(xiàng)a、c、d正確。答案acd區(qū)分時(shí)刻和時(shí)間間隔的方法(1)利用上下文判斷：分析所給的說(shuō)法，根據(jù)題意體會(huì)。(2)利用時(shí)間軸判斷：畫出時(shí)間軸，把所給的時(shí)刻或時(shí)間間隔標(biāo)出來(lái)，時(shí)刻對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)，時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)一條線段。針對(duì)訓(xùn)練1 (多選)“北京時(shí)間6月13日凌晨2點(diǎn)15分，第20屆國(guó)際足聯(lián)世界杯開(kāi)幕式在圣保羅的科林蒂安競(jìng)技場(chǎng)舉行，此次開(kāi)幕式耗時(shí)僅僅25分鐘”下列說(shuō)法正確的是()a6月13日凌晨2點(diǎn)15分表示時(shí)間間隔b25分鐘表示時(shí)間間隔c6月13日凌晨2點(diǎn)15分表示時(shí)刻d25分鐘表示時(shí)刻解析a項(xiàng)表示時(shí)刻，d項(xiàng)表示時(shí)間間隔，故選b、c。答案bc位移和路程要點(diǎn)歸納位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系物理量比較項(xiàng)目位移路程區(qū)別物理意義描述質(zhì)點(diǎn)的位置變化，是從初位置指向末位置的有向線段描述質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度矢標(biāo)性是矢量，有大小和方向是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向制約因素由質(zhì)點(diǎn)的初、末位置決定，與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)關(guān)與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)聯(lián)系(1)都是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的空間特征；(2)都是過(guò)程量；(3)位移的大小不大于相應(yīng)的路程，只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程精典示例例2 如圖1所示，一小球在光滑的v形槽中由a點(diǎn)釋放，經(jīng)b點(diǎn)(與b點(diǎn)碰撞所用時(shí)間不計(jì))到達(dá)與a點(diǎn)等高的c點(diǎn)，設(shè)a點(diǎn)的高度為1 m，則全過(guò)程中小球通過(guò)的路程和位移大小分別為()圖1a m， mb m， mc m， md m,1 m審題指導(dǎo)(1)路程即abc軌跡的長(zhǎng)度(2)位移的大小即ac有向線段的長(zhǎng)度解析小球通過(guò)的路程為實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，s22 m m；位移為由初位置到末位置的有向線段，x m m。選項(xiàng)c正確。答案c位移大小不一定等于路程(1)確定位移時(shí)應(yīng)先確定起點(diǎn)位置和終點(diǎn)位置，再利用幾何關(guān)系確定其大小，位移大小不一定等于路程。(2)最終位移的大小不一定是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大值，各段位移的大小之和不一定等于全過(guò)程位移的大小。針對(duì)訓(xùn)練2 一人晨練，所走的徑跡為如圖2所示的半徑為r的中國(guó)古代太極圖，中央的s形為兩個(gè)直徑為r的半圓。當(dāng)他從a點(diǎn)出發(fā)沿曲線abcoadc行走過(guò)程中，經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)，他通過(guò)的路程為_(kāi)，位移的大小為_(kāi)，位移的方向?yàn)開(kāi)。圖2解析路程為s2rr2.5 r，位移為由初位置指向末位置的有向線段，則位移大小為r，方向?yàn)橛蒩指向d。答案2.5rr由a指向d矢量和標(biāo)量要點(diǎn)歸納矢量與標(biāo)量的區(qū)別矢量標(biāo)量定義既有大小又有方向的物理量。如：位移、力等只有大小而沒(méi)有方向的物理量。如：長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、路程、溫度、功、能量等有無(wú)方向有方向無(wú)方向表示方法用帶箭頭的線段表示，箭頭的指向表示方向，線段的長(zhǎng)短表示大小不能用帶箭頭的線段表示，可直接用數(shù)據(jù)表示正負(fù)意義正負(fù)表示同一直線上的矢量的方向正負(fù)表示大小或性質(zhì)，如溫度、功大小比較比較其絕對(duì)值的大小，絕對(duì)值大的矢量大比較其自身數(shù)值大小，數(shù)值大的物理量大運(yùn)算方法不能簡(jiǎn)單地算術(shù)相加算術(shù)相加精典示例例3 (多選)下列關(guān)于矢量(位移)和標(biāo)量(溫度)的說(shuō)法中，正確的是()a兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為30 m，這兩個(gè)位移不一定相同b做直線運(yùn)動(dòng)的兩物體的位移x甲3 m，x乙5 m，則x甲x乙c溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù)，其正負(fù)號(hào)表示溫度方向d溫度計(jì)讀數(shù)的正負(fù)號(hào)表示溫度的高低，不表示方向解析兩物體的位移大小雖然均為30 m，但由于不知其方向關(guān)系，兩個(gè)位移不一定相同，a對(duì)；比較物體位移大小應(yīng)比較其絕對(duì)值，b錯(cuò)；溫度無(wú)方向，其正負(fù)表示溫度的高低，不表示方向，c錯(cuò)，d對(duì)。答案ad對(duì)矢量的理解(1)求某一矢量時(shí)，除求出其大小外，還要指出其方向。(2)矢量的“”、“”號(hào)僅表示方向，不表示矢量的大小。針對(duì)訓(xùn)練3 (2017山東德州高一期中)關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說(shuō)法中正確的是()a矢量既有方向又有大小，它的運(yùn)算規(guī)律是算術(shù)加法b標(biāo)量只有方向沒(méi)有大小，它的運(yùn)算規(guī)律是算術(shù)加法c10 m的位移比5 m的位移小d10 比5 的溫度低解析矢量既有方向又有大小，它的運(yùn)算規(guī)律與算術(shù)加法不同，a錯(cuò)誤；標(biāo)量只有大小沒(méi)有方向，它的運(yùn)算規(guī)律是算術(shù)加法，b錯(cuò)誤；比較位移大小要比較所給量值的絕對(duì)值，故10 m的位移比5 m的位移大，c錯(cuò)誤；10 低于0 ，5 高于0 ，所以10 比5 的溫度低，d正確。答案d直線運(yùn)動(dòng)中的位置和位移要點(diǎn)歸納直線運(yùn)動(dòng)中位置和位移的關(guān)系研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在物體運(yùn)動(dòng)的直線上建立直線坐標(biāo)系。(1)質(zhì)點(diǎn)的位置用坐標(biāo)值表示，位移用坐標(biāo)的變化量表示。(2)位移xx2x1，其絕對(duì)值表示位移的大小。(3)x的正、負(fù)表示位移的方向，正值表示與規(guī)定的正方向相同，負(fù)值表示與規(guī)定的正方向相反。精典示例例4 (多選)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可以用坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)表示物體的位置，用坐標(biāo)的變化量表示物體的位移。如圖3所示，一個(gè)物體從a運(yùn)動(dòng)到c，位移x14 m5 m9 m；從c運(yùn)動(dòng)到b，位移x21 m(4 m)5 m。下列說(shuō)法中正確的是()圖3ac到b的位移大于a到c的位移，因?yàn)檎龜?shù)大于負(fù)數(shù)ba到c的位移大于c到b的位移，因?yàn)檎?fù)號(hào)表示位移的方向，不表示大小c因?yàn)槲灰剖鞘噶浚赃@兩個(gè)矢量的大小無(wú)法比較d物體由a到b的合位移xx1x2審題指導(dǎo)(1)位移大小xx2x1(2)位移方向與正方向相同即為正值，位移方向與正方向相反即為負(fù)值解析位移是矢量，比較位移的大小時(shí)，只需比較絕對(duì)值，不需要帶正負(fù)號(hào)，a、c錯(cuò)誤，b正確；因?yàn)閤1xcxa，x2xbxc，所以物體由a到b的合位移xxbxax1x2，d正確。答案bd(1)位移xx末x初。(2)位移的大小只看絕對(duì)值，正負(fù)僅表示方向。針對(duì)訓(xùn)練4 如圖4，汽車初位置的坐標(biāo)是2 km，末位置的坐標(biāo)是1 km。求汽車位移的大小和方向。圖4解析xx2x13 km方向沿x軸正向答案3 km沿x軸正方向1為慶祝元旦，某校高一和高二學(xué)生組織了一場(chǎng)足球比賽，下列關(guān)于比賽的表述中涉及的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，指時(shí)間間隔的是()a比賽于2017年1月1日下午2點(diǎn)30分開(kāi)始b開(kāi)場(chǎng)20 s時(shí)，紅隊(duì)率先進(jìn)球c比賽第30 min，藍(lán)隊(duì)換人d整場(chǎng)比賽共踢了90 min解析在時(shí)間軸上，a、b、c中的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)都是對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)，所以指的是時(shí)刻，90 min對(duì)應(yīng)一條線段，指的是時(shí)間間隔，所以d正確。答案d2如圖5所示是正在飛行的無(wú)人機(jī)。一無(wú)人機(jī)在某次測(cè)試中往返飛行了850 km，用時(shí)72 min，這兩個(gè)數(shù)據(jù)分別指()圖5a位移、時(shí)間b路程、時(shí)間c位移、時(shí)刻d路程、時(shí)刻解析850 km指路程，72 min指的是時(shí)間間隔，有時(shí)稱為時(shí)間。答案b3下列關(guān)于位移和路程的說(shuō)法中，正確的是()a位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程b位移的大小等于路程，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)c位移描述物體相對(duì)位置的變化，路程描述路徑的長(zhǎng)短d位移描述直線運(yùn)動(dòng)，路程描述曲線運(yùn)動(dòng)解析選項(xiàng)a中表述的因果關(guān)系沒(méi)有意義，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；位移的方向從初位置指向末位置，位移的大小并不一定等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)短，選項(xiàng)c正確；無(wú)論是位移還是路程都既可以描述直線運(yùn)動(dòng)，也可以描述曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案c4(2017山東棲霞市高一上學(xué)期期中)一小球從離地面5 m 高處豎直下落，與地面接觸反彈后上升到距地面2 m高處被接住，則整個(gè)過(guò)程中()a小球的位移大小為3 m，方向豎直向下，路程為3 mb小球的位移大小為7 m，方向豎直向下，路程為7 mc小球的位移大小為3 m，方向豎直向下，路程為7 md小球的位移大小為7 m，方向豎直向下，路程為3 m解析物體的初位置距地面高度為5 m，末位置距地面高度為2 m，則物體的位移大小等于x5 m2 m3 m，方向豎直向下。物體運(yùn)動(dòng)的總路程是s5 m2 m7 m，故c正確，a、b、d錯(cuò)誤。答案c5(2017西安高一檢測(cè))(多選)一物體做直線運(yùn)動(dòng)，在如圖6所示的位移坐標(biāo)軸上o、x1、x2、xn1、xn分別為物體在開(kāi)始和第1 s末、第2