高中物理12時(shí)間位移學(xué)案粵教版必修

1、§1.2 時(shí)間 位移【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與技能1知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系2理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別3知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量4能用數(shù)軸或一維直線(xiàn)坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移5知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系過(guò)程與方法 1圍繞問(wèn)題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等，要學(xué)會(huì)將抽象問(wèn)題形象化的處理方法2會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向3會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移，用標(biāo)量表示路程情感態(tài)度與價(jià)值觀1通過(guò)時(shí)間位移的學(xué)習(xí)，要了解生活與物理的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí)2通過(guò)用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置，不

2、同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn)，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會(huì)科學(xué)的力量3養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀4從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系2位移的概念以及它與路程的區(qū)別【知識(shí)要點(diǎn)】1如果用一條數(shù)軸表示時(shí)間，則時(shí)刻t就是時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn) ，時(shí)間間隔t就是時(shí)間軸上的一段線(xiàn)段。但是在日常語(yǔ)言中，我們用語(yǔ)比較混淆，大都不加區(qū)別地說(shuō)成時(shí)間。如“時(shí)間還早”里的時(shí)間，就是時(shí)刻；說(shuō)“一堂課時(shí)間有45分鐘”，則是指時(shí)間間隔；有時(shí)“時(shí)間”又是指與“空間”對(duì)偶的概念無(wú)限的時(shí)間軸的整體。因此我們?cè)诳磿?shū)時(shí)要結(jié)合上下文正確理

3、解。2位移：從初位置到末位置的有向線(xiàn)段，叫做位移。它是表示位置變動(dòng)（變化）的物理量。位移既有大小又有方向，它是一個(gè)矢量。矢量相加和標(biāo)量相加遵從不同的法則（見(jiàn)后面“力的合成”）。物體只有作單一方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移大小才等于路程，一般情況下位移大小不大于路程。3很多同學(xué)可能對(duì)物理學(xué)里引入“位移矢量”來(lái)研究運(yùn)動(dòng)覺(jué)得迷惑不解。當(dāng)物體作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移直線(xiàn)段與走過(guò)的“路徑軌跡”完全不同，位移大小跟“路程”數(shù)值也大不相同，尤其是當(dāng)物體走一封閉曲線(xiàn)如一圓周時(shí)，路程可以很大，而位移卻總是為零，有人覺(jué)得很荒謬。其實(shí)這只是初學(xué)時(shí)的一種錯(cuò)覺(jué)，物理學(xué)家也是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究才克服“常識(shí)思維”的桎梏找到“位移”這個(gè)有效的物

4、理量的。確實(shí)，人走路的勞累程度、汽車(chē)耗油的多少是跟路程大小有關(guān)，但是只有位移才能僅由初、末位置唯一確定。而研究物體運(yùn)動(dòng)的目的就是找到“確定物體在任意時(shí)刻的位置”的方法。注:無(wú)論物體是作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)還是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，一段“無(wú)限小”的運(yùn)動(dòng)，其位移與路徑總是可以看成重合，而用“高等數(shù)學(xué)”工具來(lái)研究物理，都是從研究“無(wú)限小運(yùn)動(dòng)”著手，因此，位移也可以用來(lái)研究曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。4如果是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則位移x和初、末位置坐標(biāo)x1 、x2的關(guān)系十分簡(jiǎn)單：x=x2 - x1。而且此式有著豐富的含義：x的數(shù)值表示位移的大小，x的正負(fù)表示位移的方向正表示位移x的方向與x軸的正方向相同，負(fù)表示位移x的方向與x軸的正方向相反?！締?wèn)題探究

5、】如何區(qū)別時(shí)刻和時(shí)間間隔？用什么工具測(cè)量時(shí)間？導(dǎo)學(xué)1：時(shí)間間隔能展示時(shí)間的一個(gè)過(guò)程，好比一段錄象；時(shí)刻只能顯示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)瞬間，好比一張照片。在時(shí)間軸上，時(shí)間間隔表示一段，時(shí)刻表示一個(gè)點(diǎn)。投影：意義時(shí)間軸表示通常說(shuō)法（舉例）時(shí)刻一瞬間 軸上一點(diǎn)第幾秒末，第幾秒初，第幾秒時(shí)時(shí)間 一段時(shí)間兩時(shí)間間隔軸上一段前（頭）幾秒內(nèi)，后幾秒內(nèi)，第幾秒內(nèi)導(dǎo)學(xué)2：時(shí)間的單位和測(cè)量工具。時(shí)間的單位有小時(shí)(h)、分鐘(min)、秒 (s)，國(guó)際單位用s表示。注意：日常用語(yǔ)“時(shí)間”實(shí)際上包含兩個(gè)概念，要和物理上講的時(shí)刻和時(shí)間間隔區(qū)別開(kāi)。【典型例題】時(shí)刻和時(shí)間的區(qū)別與應(yīng)用例1關(guān)于時(shí)間與時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.作息時(shí)

6、間表上標(biāo)出上午8:00開(kāi)始上課，這里的8:00指的是時(shí)間B.上午第一節(jié)課從8:00到8:45，這里指的是時(shí)間 C.電臺(tái)報(bào)時(shí)時(shí)說(shuō)：“現(xiàn)在是北京時(shí)間8點(diǎn)整”，這里實(shí)際上指的是時(shí)刻D.在有些情況下，時(shí)間就是時(shí)刻，時(shí)刻就是時(shí)間解析：時(shí)刻是變化中的某一瞬間，時(shí)間為兩個(gè)時(shí)刻之間的長(zhǎng)短，時(shí)刻是一個(gè)狀態(tài)而時(shí)間是一個(gè)過(guò)程，所以答案應(yīng)為BC。 答案BC位移與路程的區(qū)別例2質(zhì)點(diǎn)沿著下圖所示的邊長(zhǎng)為10 m的正方形路線(xiàn)，從A點(diǎn)開(kāi)始逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)5 m。問(wèn)，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)時(shí)，到下列表中所指三個(gè)時(shí)刻的三段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程和位移各多大（填在表中相應(yīng)空格中）？在圖中畫(huà)出三個(gè)位移矢量圖。運(yùn)動(dòng)時(shí)間 路程大小位移大

7、小02s末04s末08s末解析（1）02 s末：運(yùn)動(dòng)路程10 m，位移大小為m，位移矢量由A指向B點(diǎn)（bc邊的中點(diǎn)）。（2）04 s末：運(yùn)動(dòng)路程20 m，位移大小等于10 m，位移矢量由A指向C點(diǎn)（cd邊的中點(diǎn)）。（3）08 s末：運(yùn)動(dòng)路程40 m，位移大小為零（回到出發(fā)點(diǎn)A）關(guān)于矢量和標(biāo)量及位移的應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中時(shí)間、路程為標(biāo)量，而位移為矢量，計(jì)算時(shí)注意各自的規(guī)律。例3一質(zhì)點(diǎn)繞半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)了一圈，則其位移大小為 ，路程是 。若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了周，則其位移大小為 ，路程是 ，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大位移是 最大路程是 。解析：如圖所示，運(yùn)動(dòng)一圈位移是0 m，路程為；若運(yùn)動(dòng)周，則物體末位置在B點(diǎn)，位移大小

8、，路程為；運(yùn)動(dòng)中最大位移為，最大路程為（n為圈數(shù)） 答案：0；【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說(shuō)法中，正確的是（ ）A學(xué)校作息時(shí)間表上的數(shù)字表示學(xué)習(xí)、生活等的時(shí)間；B時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置，時(shí)間對(duì)應(yīng)位移；C1min等于60s，所以1min可分成60個(gè)時(shí)刻；D時(shí)間的法定計(jì)量單位是秒、分、時(shí)。2下列說(shuō)法中，關(guān)于時(shí)間的是（ ）A學(xué)校上午8點(diǎn)開(kāi)始上第一節(jié)課，到8點(diǎn)45分下課；B小學(xué)每節(jié)課只有40分鐘；C我走不動(dòng)了，休息一下吧；D邢慧娜獲得雅典奧運(yùn)會(huì)女子10000m冠軍，成績(jī)是30分24秒36。3我國(guó)著名籃球運(yùn)動(dòng)姚明在原地拍球，球從1.5m高處落下，又被地板彈回，在離地1m處被接住。則球通過(guò)的路程和位移的大小分別是

9、（ ）A2.5m，2.5mB2.5m，0.5mC1.5m，1mD1.5m，0.5m4關(guān)于位移和路程，下列四種說(shuō)法中正確的是（ ）A位移和路程在大小上總相等，只是位移有方向，是矢量，路程無(wú)方向，是標(biāo)量；B位移用來(lái)描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，路程用來(lái)描述曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；C位移取決于物體的始末位置，路程取決于物體實(shí)際通過(guò)的路線(xiàn)；D位移和路程是一回事。5一列火車(chē)從上海開(kāi)往北京，下列敘述中，指時(shí)間的是（ ）A火車(chē)在早上6點(diǎn)10分從上海出發(fā)；B列車(chē)共運(yùn)行了12小時(shí)；C列車(chē)在9點(diǎn)45分到達(dá)中途的南京站；D列車(chē)在南京停了10分鐘。6全班每人說(shuō)一句有關(guān)時(shí)間的話(huà)，下面收集了5句，其中關(guān)于時(shí)刻的是（ ）A中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播節(jié)目每天19

10、時(shí)開(kāi)播；B劉翔獲得雅典奧運(yùn)會(huì)110m欄冠軍，成績(jī)是12秒91；C足球比賽上下半場(chǎng)各45分鐘；D各位聽(tīng)眾請(qǐng)明天這個(gè)時(shí)間繼續(xù)收聽(tīng)長(zhǎng)篇評(píng)說(shuō)；E現(xiàn)在是北京時(shí)間八點(diǎn)整。7下列哪種情況下指的是位移（ ）A出租汽車(chē)?yán)锍瘫砩纤@示的千米數(shù)；B標(biāo)準(zhǔn)田徑場(chǎng)跑道的周長(zhǎng)是400m；C乘火車(chē)或飛機(jī)由上海到北京的直線(xiàn)距離為1080km；D計(jì)量跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)。8下列關(guān)于路程和位移的說(shuō)法,正確的是() A位移就是路程； B位移的大小永遠(yuǎn)不等于路程；C若物體做單一方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),位移的大小就等于路程；D位移是矢量,有大小而無(wú)方向.路程是標(biāo)量,既有大小又有方向。圖19.如圖1所示，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿兩個(gè)半徑為R的半圓弧由A運(yùn)動(dòng)到C

11、，規(guī)定向右方向?yàn)檎较颍诖诉^(guò)程中，它的位移大小和路程分別為()A4R，2RB4R，-2R C-4R，2R D-4R，-2R圖210如圖2所示,一物體沿三條不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B,下列關(guān)于它們的位移的說(shuō)法中正確的是()A沿較大B沿較大C沿較大D一樣大11.質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其間最大位移等于 _ _，最小位移等于_ _，經(jīng)過(guò)9/4周期的位移等于_ 。12一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)如下表：t（s）01 2345x（m）204176（1）該質(zhì)點(diǎn)02s末的位移大小是 ，方向是 。（2）該質(zhì)點(diǎn)在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后 s內(nèi)位移數(shù)值最大。（3）該質(zhì)點(diǎn)在第 s內(nèi)位移數(shù)值最大，大小是 ，方向是 。

12、圖313時(shí)間和時(shí)刻是兩個(gè)不同的概念,下面幾種提法中屬于時(shí)刻的概念是_ _，屬于時(shí)間的概念是_ _(填寫(xiě)序號(hào))第2s初;第2s內(nèi);2s內(nèi);前2s;前2s初;后2s初;第2s末。 14如圖3所示一小球從離地4m高的A點(diǎn)豎直落下,在地面上豎直反彈至離地面高為3m的B點(diǎn)后又落回地面,再反彈至離地面高為2m的C點(diǎn),再落回地面,又反彈回離地面高為1m的D點(diǎn),此后落在地面上不再反彈而靜止.則該過(guò)程中小球位移大小為_(kāi) _m,方向_,小球通過(guò)的路程為_(kāi) _m。圖415運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行折返跑測(cè)試時(shí)，在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的一條直線(xiàn)跑道上，每隔5m放置一個(gè)空瓶運(yùn)動(dòng)員從中間某一瓶子處出發(fā)，跑向最近的空瓶將其扳倒后返回，再扳倒出發(fā)點(diǎn)處的

13、第一個(gè)瓶子，之后再折返扳倒前面的最近處的瓶子依次下去，當(dāng)他扳倒第6個(gè)空瓶時(shí)，他跑過(guò)的路程是多大？位移是多大？在這段時(shí)間內(nèi)，他一共幾次經(jīng)過(guò)出發(fā)點(diǎn)？16質(zhì)點(diǎn)沿如圖4所示的邊長(zhǎng)為10m的正方形路線(xiàn),從A點(diǎn)開(kāi)始逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),每秒運(yùn)動(dòng)5m,問(wèn),從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)時(shí),到下列表中所指三個(gè)時(shí)刻的三段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程和位移各多大(填在表中相應(yīng)空格中)?在圖中畫(huà)出三個(gè)位移矢量圖。·A圖517質(zhì)點(diǎn)沿半徑為d的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，每2s移動(dòng)1/4圓周，初始位置在某處的A點(diǎn)，如圖5所示，分別求出下列各種情況下的路程和位移的大小，并在圖上標(biāo)出各位移矢量的方向（1）從A點(diǎn)開(kāi)始到第2s末時(shí)；（2）從A點(diǎn)開(kāi)始到第4s末

14、時(shí)；（3）從A點(diǎn)開(kāi)始到第8s末時(shí)。18某人從學(xué)校操場(chǎng)A處開(kāi)始散步，先向南走了60m到達(dá)B處，再向東走了80m到達(dá)C處，最后又向北走了120m到達(dá)D處。則（1）這人散步的總路程和位移各是多少？（2）要比較確切地表示此人散步的最終位置，應(yīng)該用位移還是用路程？【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練參考答案】1、BD 2、BCD 3、B 4、C 5、BD 6、ADE 7、CD 8、C 9、C 10、D 11、2R，0， 12、（1）6m，x軸負(fù)方向（2）4 （3）5，13m，x軸正方向 13、; 14、4，豎直向下，1615、 根據(jù)題意畫(huà)出運(yùn)動(dòng)情境如圖1，設(shè)運(yùn)動(dòng)員從D瓶開(kāi)始出發(fā)， BCDEFGA圖 圖2以后的運(yùn)動(dòng)中經(jīng)歷的是E（第一個(gè)瓶）、D（第二個(gè)）、F（第三個(gè)）、C（第四個(gè)）、G（第五個(gè)）、B（第六個(gè)），顯然運(yùn)動(dòng)員跑過(guò)的路程是DE段、ED段、DF段、FC段、CG段和GB段的總和，路程是80m，位移是從D到B的有向線(xiàn)段，則位移大小是10m，在這段時(shí)間內(nèi)，共4次經(jīng)過(guò)出發(fā)點(diǎn)16、10m,;20m,10m;40m,0.方向見(jiàn)圖2(點(diǎn)撥:如圖2 2s末,質(zhì)點(diǎn)