《課堂設(shè)計(jì)》1.2時(shí)間 位移

1.2時(shí)間位移［要點(diǎn)學(xué)］1．如果用條數(shù)軸表示時(shí)間，則時(shí)t就是時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)，時(shí)間間隔Δt就是時(shí)間軸上的一段線段。但是在日常語言中，我們用語比較混淆，大都不加區(qū)別地說成時(shí)間。“時(shí)間還早”里的時(shí)間，就是時(shí)刻；“一堂課時(shí)間有45鐘”，則是指時(shí)間間隔；有時(shí)“時(shí)間又是指與空間”對偶的概念—無限的時(shí)間軸的整體。因此我們在看書時(shí)要結(jié)合上下文正確理解。2位移從初位置到末位置的有向線段叫做位移它是表示位置變（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（見后面“力的合成）。物體只有作單一方向的直線運(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．很多同可能對物理學(xué)里引入“位移矢量”研究運(yùn)動(dòng)覺得迷惑不解。當(dāng)物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移直線段與走過的“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)物體走一封閉曲線如一圓周時(shí)，路程可以很大，而位移卻總是為零有人覺得很荒謬其實(shí)這只是初學(xué)時(shí)的一種錯(cuò)覺物理學(xué)家也是經(jīng)過長期研究才克服“常識思維的桎梏找到“位移”這個(gè)有效的物理量的。確實(shí)，人走路的勞累程度、汽車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:無論物體是作直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，一“無限小”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)”具來研究物理，都是從研究“無限小運(yùn)動(dòng)著手，因此，位移也可以用來研究曲線運(yùn)動(dòng)。4果是直線運(yùn)動(dòng)位移Δx和初位置坐標(biāo)x的關(guān)系十分簡單：1Δxx-x。而且此式有著豐富的含義：Δx的數(shù)值表示位移的大小，Δx的正負(fù)21表示位移的方向——正表示位移Δx的方向與軸的正向相同，負(fù)表示位移x的方向與x軸的正方向相反。［范例析］例1：分清幾個(gè)概念和說法。以后，我們在研究運(yùn)動(dòng)時(shí)，常常會(huì)要求出“物體在1末、2秒末（或第1末、第2末）的速度及位置”，也會(huì)要求“物體在1內(nèi)、2內(nèi)（或第1秒內(nèi)、第2內(nèi)）的位移和平均速度”。請問：（1）其中哪個(gè)表示時(shí)刻、哪個(gè)表示時(shí)間間隔？（2“1秒內(nèi)和“第1內(nèi)”的位移（以及平均速度）同一概念嗎？2內(nèi)”和“第2內(nèi)”的位移（以及平均速度）是同一概念嗎（3）第2末的速度”與第2內(nèi)的平均速度”相同嗎？解析（1）1末、2秒末（或第1秒末、第秒末）”表示時(shí)刻；“1秒內(nèi)、2秒內(nèi)（或第1內(nèi)、第2秒內(nèi)）表示時(shí)間間隔。（2秒內(nèi)”和第秒內(nèi)的位（以及平均速度是同一概念“2秒內(nèi)”和“第2內(nèi)”的位移（以及平均速度）不是同一念。2秒內(nèi)的位移表示2長的時(shí)間里的位移秒內(nèi)的位移”表示“2秒”這1長的時(shí)間里的位移。（3）不相同。前者是瞬時(shí)速度；后者是平均速度。

拓展時(shí)間間隔Δt=t-t如果初始時(shí)刻t取為零時(shí)刻則Δt=t也就是說在這21種情況下時(shí)間間隔Δt就等于末時(shí)刻；反之，一般情況下時(shí)間間Δt等于末2時(shí)刻t。2例2如圖所，一輛汽車在馬路上行駛t=0時(shí)汽車在十字路口中心的左側(cè)20m處，過了秒鐘，汽車正好到達(dá)十字路口的中心，再過3秒鐘，汽車行駛到了十字路口中心右側(cè)30m處如果把這條馬路抽象為一條坐標(biāo)軸x十字路口中心定為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)向右為軸的正方向試將汽車在三個(gè)觀測時(shí)刻的位置坐標(biāo)填入下表，并說出前2秒內(nèi)、后3內(nèi)汽車的位移分別為多少？這5秒內(nèi)的位移又是多少？觀測時(shí)刻位置坐標(biāo)

t=0x1

過2鐘x2

再過3秒鐘x3解析：馬路演化為坐標(biāo)軸，因?yàn)橄蛴襵軸的正方向，所以，在坐標(biāo)軸上原點(diǎn)左側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)為負(fù)值。右側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)為正值，即：x=－20m，=0，x=30m。123前2內(nèi)的位移Δx=x=0――20)m=20m12后3內(nèi)的位移Δx=x―0m=30m。23這5內(nèi)的位移Δx=x――33上述位移Δx、x和x都是矢量，大小分別為、30和50m，方向都向右，1即與x軸同方向。［能力練］1．下列說中，關(guān)于時(shí)間的是（BCD），關(guān)于時(shí)刻的是（A）A．學(xué)校午8點(diǎn)開始上第一節(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軍，成績是3024秒２．一列火車從上海開往北京，下列敘述中，指時(shí)間的是（BD）A．火車早上6點(diǎn)分從上海出發(fā)B．列車共運(yùn)行了小時(shí)C．列車在9點(diǎn)分到達(dá)中途的南京站D．列車在南京停了10鐘3.關(guān)于位移和路程，下列四種說法中正確的是（C）A．位移路程在大小上總相等，只是位移有方向，是矢量，路程無方向，是標(biāo)量B．位移用來描述直線運(yùn)動(dòng)，路程用來描述曲線運(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)際通過的路線

D．位移和路程是一回事4.如圖1-2-2所示，物體沿著兩個(gè)半徑均為R的半圓弧由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，、、C點(diǎn)在同一直線上．在此過程中，物體位移的大小是，方向?yàn)椋矬w通過的路程為．4R,由A指向C,2πR5一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，位置坐標(biāo)如下表：4…x2