资料简介
1.2时间和位移【教学目标】1.知道时间和时刻的含义以及它们的区别,知道在实验中测量时间的方法。2.知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段来表示。3.知道路程和位移的区别。4.知道直线运动物体的位置及位移,并能利用直线坐标系的坐标和坐标变化来表示。【重点难点】1.时间和时刻的概念和区别。2.位移的矢量性、概念。3.标量和矢量在计算方法上的不同。【教学方法】比较与分类法【教学用具】【教学过程】一、时刻和时间间隔1、时刻:时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用一个点来表示。2、时间间隔:指的是某两个时刻之间的间隔,在时间轴上用一段线段来表示。★我们平时说的时间,有时指时刻,有时指时间间隔(时间)。【例1】下列说法中指的是时间的有___________________,指的是时刻的有________________。A.第5秒内B.第6秒初C.前2秒内D.3秒末E.最后一秒内F.第三个2秒G.第五个1秒的时间中点。
3、时间测量的仪器:(1)日常生活中:钟、表等(2)实验室中:停表、电火花(或打点)计时器、频闪照相机、光电门等。二、路程和位移1、路程:物体运动轨迹的长度。(轨迹:直线、曲线、折线)2、位移:表示物体(质点)位置变化的物理量,用从初位置指向末位置的有向线段表示。(1)有向线段的长度—→位移的大小;有向线段的方向—→位移的方向(由初位置指向末位置)。★位移只取决于初末位置,与运动路径无关。(2)单位:米(m)、千米(km)、厘米(cm)等。3、位移和路程的比较:(1)位移和路程都是描述质点运动的空间特征的物理量:路程——路径的长度;位移——位置的变化。(2)路程只有大小没有方向,位移既有大小又有方向。(3)在任何情况下,位移的大小都不大于路程(S位≤S路)(只有物体做单向直线运动时位移的大小才等于路程)。【例2】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、一垒二垒跑到三垒.他运动的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?补圆周运动三、矢量和标量1、矢量:既有大小,又有方向(用有向线段表示)。如:位移、力、速度等。2、标量:只有大小,没有方向。如:路程、时间、质量、长度、温度等。3、矢量相加和标量相加遵从不同的法则:(1)标量相加遵从算术加法的法则;(2)矢量相加遵从平行四边形定则。补:三角形定则【例3】如图,从A点向北走了40m
到C,再从C向东走了30m到B,则有向线段AC、CB和AB分别表明第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。分析:第一次位移大小为40m,第二次位移大小为30m,两次行走的合位移大小为50m.四、直线运动的位置和位移1、(1)坐标—→位置:(2)坐标的变化—→位置的变化:2、坐标的变化量—→位移:△x=x末-x初【例4】物体从A到B,xA=2m,xB=5m,xC=6m,△xAB=xB-xA=5-2=3m,从C→B,△xCB=xB-xC=5-6=-1m。补图(1)△x的数值表示位移的大小——位置移动的距离。(2)△x的正负表示位移的方向——与坐标轴正方向相同还是相反。同一直线上的矢量,可用正、负号表示其方向:“+”——矢量的方向与规定的正方向相同“-”——矢量的方向与规定的正方向相反【注意】(1)变化量:△D=D末-D初(与增加量、减少量区别)(2)“+”、“-”:①运算符号:加、减;②矢量方向:正、负。(3)平面内质点的位移:【例5】如图甲,一根细长的弹簧系着一个小球,放在光滑的桌面上.手握小球把弹簧拉长,放手后小球便左右来回运动,B为小球向右到达的最远位置.小球向右经过中间位置O时开始计时,其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm,AB=3cm,则自0时刻开始:A.0.2s内小球发生的位移大小是____,方向向____,经过的路程是_____.B.0.6s内小球发生的位移大小是_____,方向向____,经过的路程是____.
C.0.8s内小球发生的位移是____,经过的路程是____.D.1.0s内小球发生的位移大小是____,方向向______,经过的路程是____.【课外作业】1、教材:P14——3,4
【阅读材料】我国古代关于运动的知识 我国在先秦的时候,对于运动就有热烈的争论,是战国时期百家争鸣的一个题目.《庄子》书上记载着,公孙龙曾提出一个奇怪的说法,叫做“飞鸟之影未尝动也.”按常识说,鸟在空中飞,投到地上的影当然跟着鸟的移动而移动.但公孙龙却说鸟影并没有动.无独有偶,当时还有人提出“镞矢之疾;有不行不止之时”,一支飞速而过的箭,哪能“不行不止”呢?既说“不行”,又怎能“不止”呢?乍看起来,这些说法实在是“无稽之谈”,也可以给它们戴一顶“诡辩”的帽子.但是事情并不这么简单.这个说法不但不是诡辩,而且还包含着辩证法的正确思想.恩格斯曾经指出,“运动本身就是矛盾,甚至简单的机械的位移之所以能够实现,也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方,既在同一个地方又不在同一个地方.这种矛盾的连续产生和同时解决正好就是运动.”因为运动体的位置随时间而变化,某一时刻在A点,在随之而来的另一时刻,就在相邻的B点,因此,也就有一个时刻,它既在A点又不在A点,既在B点又不在B点.在这时刻,物体岂不是“不行不止”吗?再者,在一定的时间Δt内,物体前进一段距离Δs,当这时间变小,Δs随之变小;当Δt趋近于零时,Δs也趋近于零.也就是说,在某一瞬间,即某一时刻,运动体可以看作是静止的,所以飞鸟之影确实有“未尝动”的时候,对于运动的这种观察和分析实在是十分深刻的.这同他们能够区分“时间”与“时刻”的观念很有关系.《墨经》对于“鸟影”问题又有他们自己的理解,说那原因在于“改为”.认为鸟在A点时,影在A′点,当鸟到了相邻的B点,影也到了相邻的B′点.此时A′上的影已经消失,而在B′处另成了一个影,并非A′上的影移动到B′上来,这也是言之有理的.机械运动只能在空间和时间中进行,运动体在单位时间内所经历的空间长度,就是速率.《墨经下》第65条之所述就包含着这方面的思想.《经说》云:“行,行者必先近而后远.远近,修也;先后,久也.民行修必以久也.”这里的文字是明明白白的,“修”指空间距离的长短.那意思是,物体运动在空间里必由近及远.其所经过的空间长度一定随时间而定.这里已有了路程随时间正变的朴素思想,也隐隐地包含着速率的观念了.东汉时期的著作《尚书纬·考灵曜》中记载地球运动时说:“地恒动不止而人不知,譬如人在大舟中,闭牖(即窗户)而坐,舟行不觉也.”这是对机械运动相对性的十分生动和浅显的比喻.哥白尼①在叙述地球运动时也不谋而合地运用了十分类似的比喻.
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