12《时间 位移》新教材人教版高中物理必修第一册教案文档格式.docx

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2．位移和路程的区别。

教学难点

1．帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。

2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移。

【课时安排】

新授课（2课时）

三、新知讲解

【复习导入】

上一节课咱们学习了机械运动、质点、参考系和坐标系，下面一起回顾昨天的内容……这节课我们就开始学习描述物体运动的物理量。

【时间】

首先我们来看描述物体运动的物理量——时间。

高中阶段我们把时间分为两类：

第1类，就是时刻。

什么是时刻？

【时刻】

例：

早上8:

30上课，这个8:

30，就是一个时刻，在个别教材上也称之为时间点。

【时间间隔】

一节课是45分钟，这个40分钟就是一个时间间隔。

在其他教材上也称之为“时间段”、或“一段时间”。

【提问】区分以下情形哪些是时刻、哪些是时间间隔。

【时间轴】

上节课咱们学习了坐标轴，同样，时间我们也可以用坐标轴来表示，如果时间用坐标轴来表示，我们就称之为时间轴。

时间是无法倒流的，所以时间轴是没有负半轴的，一定要注意。

这里面有对时间的其他几种描述方法，咱们来看一下：

①“第1秒内”，在时间轴上我们应该怎么表示？

它其实就是0~1这一段时间。

那第2秒内我们该怎么表示呀？

它其实就是1~2这一段时间。

【提问】第3秒内我们该怎么表示？

第4秒内又该怎么表示？

注意：

“第4秒”和“第4秒内”，是一回事。

教师利用ppt展示在数轴上如何表示不同的时刻和时间。

【提问】第二秒末到第六秒初经历了多长时间？

方法：

统一初末

【时间的测量】

在实验室中常用秒表和打点计时器测量时间。

（展示秒表图片和计时器图片）

【练习】

下列表示的是时间间隔还是时刻？

（1）第8s末______时刻__；

（2）前5s内_____时间间隔______；

（3）列车13:

02到站______时刻____；

（4）第2节课将是从8:

55到9:

40___时间间隔_______；

（5）我已等了你一会儿_时间间隔_______；

（6）1997年7月1日零时中华人民共和国对香港恢复了行使主权_____时刻___。

【路程和位移】

教师回忆之前学习的坐标系可以表述物体的位置，引出“如何描述物体位置的变化?

”

利用游戏“英雄联盟”中路径不同讲解路程和位移，吸引学生兴趣，引出路程和位移的概念。

【位移：

】物体位置的变化。

用初位置到末位置的有向线段表示。

线段的长度表示位移的大小，其箭头指向表示位移的方向。

国际单位为米（m）。

【路程：

】路程是质点实际运动轨迹的长度。

（板）

【位移与路程的区别】

①位移（x）是描述物体位置变化的物理量,既有大小又有方向。

它是与路径无关，仅由初、末位置决定的物理量。

②路程（s）是物体真实运动轨迹的长度，只有大小，没有方向。

路程的大小与质点的运动路径有关，但它不能描述质点位置的变化。

例如，质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但位移为零。

【例】某学生在一个半径为R的圆形跑道上跑步。

他从O点沿圆形跑道逆时针方向跑了4.75圈到达A点，如图所示。

求位移和路程。

【答案】位移大小为√2，方向与过O点的直径成45°

角；

路程为9.5πR

【位移与路程的联系】

①由于位移是矢量，而路程是标量，所以两者不能相等。

但位移的大小有可能和路程相等，质点做单向直线运动时，位移的大小等于路程。

否则，路程总是大于位移的大小。

②在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移取正值，与正方向相反的位移取负值，位移的正负不表示大小，仅表示方向，比较两个位移大小时，只比较两个位移的绝对值。

【直线运动中的位置和位移】

教学生如何在坐标轴上表示位移。

1.物体在t1时刻处于“位置”x1，在t2时刻处于“位置”x2，那么x2－x1就是物体的“位移”记为Δx＝x2－x1

2.位置对应坐标，位移对应坐标变化量。

【例】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：

（1）几秒内位移最大

（2）第几秒内位移

（3）几秒内路程最大（4）第几秒内路程最大

t/s

1

2

3

4

5

x/m

-4

-1

-7

【解析】由表中数据可看出，

（１）４s内的位移是－７m，其大小为７m,最大。

（２）第２s内的位移是－９m，其大小是９m，最大。

（３）由于质点一直在运动着，时间越长，经过的轨迹也越长，在５s内的路程也最大。

（４）在第２s内质点的位移最大，路程是９m也最大。

【矢量和标量】

矢量：

既有大小又有方向的物理量。

标量：

只有大小没有方向的物理量。

提醒学生注意：

电流既有大小，又有方向，但它是标量，因为它不符合矢量合成的平行四边形定则。

【拓展】

矢量怎么去计算呢？

【矢量和标量的区别】

①矢量是有方向的。

如在描述一个物体的位置时，只是说明该物体离我们所在处的远近，而不指明方向，就无法确定物体究竟在何处。

标量没有方向，如说一个物体的质量时，只需知道质量是多大就行了，无方向可言。

②标量相加遵行算术加法的运算法则。

矢量计算要运用平行四边形定则。

（同一直线上的矢量运算可以简化为代数运算。

）

位移

路程

区

别

意义

描述质点位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段

描述质点实际运动轨迹的长度

标量矢量

矢量，有大小，也有方向，由初位置指向末位置

标量，有大小，无方向

大小

由质点的初、末位置决定，与质点运动轨迹无关

既与质点的初、末位置有关，也与运动路径有关

联系

①都是描述质点运动的空间特征

②都是过程量

③一个运动过程中，位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程

教师带领学生共同总结。

【习题巩固】

（学生分两组进行抢答，得分高的有奖励）

1、关于时刻和时间，下列说法中正确是（BC）

A.时刻表示时间较短，时间表示时间较长

B．时刻对应位置，时间对应位移

C.作息时间表上的数字表示时刻

D．1min内有60个时刻

2、关于位移和路程，下列说法正确的是·

·

（A）

A、路程是指物体轨迹的长度，位移表示物体位置变化

B、位移是矢量，位移的方向就是物体运动的方向

C、路程是标量，位移的大小就是路程

D、两物体通过的路程相等，则它们的位移也一定相同

3、如图，一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，规定向右方向为正方向。

在此过程中，它的位移和路程分别为·

（C）

A.4R，2πRB.4R，2πR

C.-4R，2πRD.-4R，-2πR

x

A

B

C

4、某人从高为5m处以某一初速度竖直向下抛一小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则这段过程中·

（A）

A.小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7m

B.小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7m

C.小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3m

D.小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m

5、质点向东运动了30m，然后又向北运动了40m，质点发生的位移是·

A.70m，方向是向东偏北53o

B.70m，方向是向北偏东53o

C.50m，方向是向北偏东37o

D.50m，方向是向东偏北37o