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第三中学高一物理必修1导学案课型:新课主备人:尹福祥1.2时间和位移【三维目标】1．知识与技能：（1）知道时间和时刻的区别和联系。（2）理解位移的概念，了解路程与位移的区别。2．过程与方法：(1)围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程(2)学会将抽象问题形象化的处理方法。3．情感态度与价值观：（1）通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实。（2）养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。二、教学重点、难点2．教学重点：时间和时刻的概念以及它们之间的区别;位移的概念以及它和路程的区别.2．教学难点：帮助学生正确认识生活中的时间和时刻;理解位移的概念，会用有向线段表示位移.【知识链接】为了研究某同学们从家到学校这一运动过程，在可以忽略物体的形状和大小的情况下看成，而且要在对应的参考系上建立才能着手研究.那么关于同学们从家到学校这一运动过程，还需要引入一些物理量，才能精确地描述，你学过的物理量还有。【学习过程】（感悟与体会）时间大家并不陌生，但是时间在生活中的含义还是有区别的，比如“上课时间到”“上课用多长时间？”你能说出他们的区别吗？上节课学习了坐标系，为了表示直线运动中物体的位置，我们建立了直线坐标系，即位移轴，那么为了形象地表示时间，可采用。1一些基本概念---时刻和时间间隔时刻指的是某一，在时间坐标轴上用一个表示．如“3秒末”、“4秒初”．时间间隔是时间，也是时间坐标轴上两个不同的时刻之差，在时间坐标轴上用一段表示，物理学中简称时间。物理学物理量有状态量和过程量，你认为时刻和时间间隔谁是状态量？谁是过程量？体会（用大括号表示时间间隔，用点表示时刻时刻）前3秒内，第5秒内,从第6秒末到第8秒末,第2秒末，5秒末,第4秒初2一些基本概念---位移和路程观察右图，从北京到重庆，可以选择不同的交通工具，既可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江而上，显然，不同的线路，他们的是不同的，他们的也是不同的，但是他们的位置变动是，这样我们需要引入一个物理量，来表征位置变动这一情况。1．位移的物理意义：位移是表示的物理量。2.位移的形象表示方法：用来表示。位移的定义：我们从作一条有向线段，用这条有向线段表示位移。路程的定义：的长度。思考与讨论位移和路程是由区别的，你认为都有哪些区别？位移和路程也是有联系的，什么时候位移的大小等于路程？3一些基本概念---矢量和标量物理学中，有些物理量既有又有，叫做矢量。如、有些物理量没有，叫做标量。如、位移是量，是量；4直线运动的位置和位移要想准确描述物体的位置变化可以借助坐标系，用数学方法表示位移对于做直线运动的物体，可以用直线坐标系来描述.在直线坐标系中，位置用点来描述物体在t1时刻处于“位置”X1，在t2时刻处于“位置”X2，那么就是物体的“位移”记为ΔX＝由图可知，位移可以是正值也可以是负值，但“正、负”号表示位移的当规定了正方向后，正值表示与正方向（同向、反向.），负值表示与正方向反向.（同向、反向.）
第三中学高一物理必修1导学案课型:新课主备人:尹福祥例1以下的说法中指时间间隔的是( )A．天津开往德州的625次列车于13时35分从天津出发B．某人用15s跑完100mC．中央电视台新闻联播节目每天19时开始D．某场足球赛在开赛80分钟时，甲队才攻入一球例2一个皮球从5m高的地方落下，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．小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7mB．小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7mC．小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3mD．小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m例3如图所示，是甲、乙两物体做直线运动的位移－时间图象，则下列说法正确的是( )A．甲开始运动时刻比乙早t1B．当t＝t2时，两物体相遇C．当t＝t2时，两物体相距最远D．当t＝t3时，两物体相距x1自我测评1．下列计时数据，指时刻的是( )A．高考数学考试的时间是2hB．四川省汶川县发生8.0级强烈地震是在2008年5月12日14时28分C．人造卫星绕地球一圈的时间为1.4hD．由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车3min2．关于位移和路程，下列说法正确的是( )A．位移和路程大小总是不相等，位移是矢量，有方向，而路程是标量，无方向B．位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动C．位移取决于物体的初末位置，路程取决于物体实际运动的路径D．物体做直线运动时，位移的大小等于路程3．下列分析中涉及研究位移的是( )A．交管部门在对车辆年检中，了解汽车行程计量值B．指挥部通过卫星搜索小分队深入敌方阵地的具体位置C．运动员王军霞在第26届奥运会上创造了女子5000m的奥运会记录D．高速公路路牌标示“上海80km”4．跑道的直道和弯道的交点为A、B、C、D四点，如图所示．运动员由A点出发沿跑道经过B、C、D点回到A点、则运动员( )A．从A到B与从C到D，经过的位移相同，路程相等B．从A到B与从C到D，经过的位移不同，路程相等C．从A到C位移的大小比经过的路程要小D．从A到C与从B到D经过的路程相等，位移相同5．关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10m比5m小D．－10℃比5℃的温度低6．如图所示是某物体在0～10s内的x－t图象，下列说法中正确的是( )A．物体在第1s内的位移为4mB．物体在第5s内的位移为8mC．物体在前5s内的位移为8mD．物体在后5s内的位移为16m7．一艘小汽艇在宽阔的湖面上先向东行驶了6.0km，接着向南行驶了8.0km，求汽艇在整个运动过程中的位移大小及方向．8．如图1－2－8所示，一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C地到达D地，A、C、D恰好在一条直线上，汽车行驶的路程是多少？位移又是多少？方向如何？
第三中学高一物理必修1导学案课型:新课主备人:尹福祥例1答案 BD解析 选项A、C中的数据都是时间轴上的一个点，指的都是时刻；而B中15s是与跑完100m这一运动过程相对应，指的是时间间隔，故答案选BD.例2答案 A解析 本题是考查基本知识在实际问题中的应用，要理解位移和路程的概念，题中物体初、末位置高度差为3m，即位移大小为3m，末位置在初位置下方，故位移方向竖直向下，总路程则为7m.例3答案 ABD解析 运动过程如图所示，甲从t＝0时开始从距原点x1处向原点匀速运动，经时间t3到达原点．乙在t＝t1时开始由原点沿正方向运动，在t3时刻到达距原点x1处(甲的出发点)．在t2时刻两者位移相等，即相遇．物理过程、物理情景，除用文字叙述外，还可以用图象描述，而且利用图象会更直观、更简洁，以横轴表示时间t，纵轴表示位移x，作出物体的位移随时间变化的关系图象，就是位移－时间图象，简称位移图象，或x－t图象，它表示物体做直线运动时，位移随时间变化的规律，但是，位移－时间图象并不是物体的轨迹图线.1．答案 B2．答案 C解析 根据定义，位移是由初位置到末位置的有向线段，是矢量．而路程是物体由初位置到末位置所经过的路径的长度，是标量．位移与路径无关，当物体做单向的直线运动时，位移的大小才等于路程，其他情况位移均小于路程，故A、B、D均错，C正确．3．答案 B解析 汽车的行程、田径场上的5000m距离、高速公路上的路牌标示距离都是指路程；位移的大小是初位置和末位置之间的直线距离．4．答案 BC5．答案 AD解析 由矢量和标量的定义可知，A正确，B错误；－10m的位移比5m的位移大，负号不表示大小，仅表示某方向与正方向相反，故C错误；温度是标量，－10℃的温度比5℃的温度低，负号表示该温度比0℃低，正号表示该温度比0℃高，故D正确．6．答案 AC7．答案 10km，方向为南偏东37°解析 以汽艇运动起点为坐标原点，选取向东为x轴正方向，向南为y轴正方向，建立直角坐标系如右图所示，图OA表示向东行驶的位移大小，AB表示向南行驶的位移大小，则整个过程中汽艇的位移大小为OB之长，方向由O指向B.由几何关系可得OB==10km，tanα==，α≈53°，即方向为南偏东37°.8．答案 2200m 1800m东偏北37°或北偏东53°
第三中学高一物理必修1导学案课型:新课主备人:尹福祥补充练习题型1位移和路程的区别与计算例1一质点在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． t/s012345x/m05－4－1－71(1)几秒内位移最大( )A．1s B．2s C．3s D．4s E．5s(2)第几秒内位移最大( )A．1s B．2s C．3s D．4s E．5s(3)几秒内路程最大( )A．1s B．2s C．3s D．4s E．5s(4)第几秒内路程最大( )A．1s B．2s C．3s D．4s E．5s拓展探究 上例中质点在4s时处于什么位置？通过本例的分析，你能总结出时刻、时间与位置和位移的关系吗？题型2位移的求解例2阅读下面的对话：甲：请问到市图书馆怎么走？乙：从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口，再向东走300m就到了．甲：谢谢！请问甲要经过的路程和位移大小各是多少？题型3位移——时间图象的理解和应用图1－2－1例3如图1－2－1所示为一物体沿直线运动的x－t图象，根据图象，求：(1)第2s内的位移；(2)第3s内的位移；(3)前5s的总路程和总位移．拓展探究 关于上题中物体运动的位移－时间图象(x－t)，下列说法中正确的是( )A．x－t图象表示的是质点的位移随时间而变化的函数关系B．x－t图象就是质点运动的轨迹C．x－t图象上各点的坐标表示对应的各时刻质点位移的大小D．x－t图象上各点的坐标表示对应的各时刻质点通过路程的大小1.关于位移和路程，下列说法中正确的是( )A．质点沿一直线运动，那么其通过的路程就是位移B．质点通过的路程不同，但位移可能相同C．质点的位移为零，说明质点没有运动D．质点通过一段位移后，它通过的路程可能为零2．下列说法表示同一时刻的是( )A．第2s末和第3s初B．前3s内和第3s内C．第3s末和第2s初D．第1s内和第1s末图1－2－23．如图1－2－2所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，设A点的高度为1m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )A.m，mB.m，mC.m，mD.m,1m4．下列计时数据指时间的是( )A．在整个90分钟的比赛中，甲、乙两足球队“互交白卷”B．他每天都看电视节目“新闻早8点”C．列车到站时间晚点5分钟D．高考数学考试的时间是2h5．某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为20m，然后落回到抛出点O下方25m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)( )A．25m、25mB．65m、25mC．25m、－25mD．65m、－25m图1－2－36．沿同一条直线运动的a、b两个质点，在0～t0时间内的x－t图象如图1－2－3所示．根据图象，下列说法正确的是( )A．质点a做周期性往返运动B．t′时刻，a、b的位移相同C．在0～t′时间内，a、b的位移相同D．在0～t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同图1－2－47．一物体做直线运动，在图1－2－4所示的位移坐标轴上O、x1、x2、…xn－1、xn分别为物体在开始和第1s末、第2s末、……、第(n－1)s末、第ns末的位置，则下述说法中正确的是( )A．Ox1为第2s末的位置，方向由O指向x1B．Oxn－1为(n－1)s内的位移，方向由O指向xn－1C．x2xn为前2ns内的位移，方向由x2指向xnD．xn－1xn为第ns内的位移，方向由xn－1指向xn
第三中学高一物理必修1导学案课型:新课主备人:尹福祥图1－2－58．一个人晨练，按图1－2－5所示走半径为R的中国古代的八卦图，中央的S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向．他从A点出发沿曲线ABCOADC行进，则当他走到D点时，他的路程和位移的大小分别为____________、____________，位移的方向为______________．图1－2－69．如图1－2－6是A、B两物体的x－t图象，A、B两物体各做____________运动，A、B在A出发后____________s距坐标原点____________m处相遇；在5s末A、B的位置分别离坐标原点______________m和________________m.10．经过查询，下表为T16次列车的相关数据介绍，请读表后回答下列问题：站次车站日期停车时间开车时间里程1广州当天始发站16：520公里2长沙当天23：5123：59707公里3武昌第2天3：203：281069公里4郑州第2天8：368：421605公里5北京西第2天14：58终点站2294公里(1)表中哪项数据表示的是时间？(2)表中数据显示，列车在中途停站的时间共有多少？(3)表中的里程数据所表示的是位移还是路程？11．在一大厅里，天花板与地板之间相距8m，将一小球在距地面1m高处竖直向上抛出，运动1s后小球与天花板相碰，随即竖直下降，落到地板上后不再反弹，静止在地板上．问：(1)1s末小球的位移多大？方向如何？(2)抛出后的小球，最大位移是多大？方向如何？运动路程多大？
第三中学高一物理必修1导学案课型:新课主备人:尹福祥1.2时间和位移补充练习参考答案例1答案 (1)D (2)B (3)E (4)B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，所以选项D正确；(2)第2s内的位移是－9m，其大小是9m，最大，所以选项B正确；(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，所以选项E正确；(4)在第2s内质点的位移最大，路程是9m也最大，所以选项B正确．拓展探究 答案 见解析解析 4s时质点应处于距原点－7m的位置．时刻与位置是对应的，它们都是状态量；时间和位移是对应的，它们都是过程量．位移和路程是运动学中的重要概念，二者的区别是考查重点，同时还要注意区分某几秒内的位移(或路程)与某时刻的位移(或路程)，某时刻的位移(或路程)一般是指该时刻相对计时起点的位移(或路程).例2答案 700m 500m解析 如图，甲走过的路程为s＝(400＋300)m＝700m，甲走过的位移大小为x＝m＝500m1．以某物体为研究对象，选择一个研究过程．2．找出研究过程的初始位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段是位移．3．画出物体在过程中的运动轨迹示意图，则实际路径的总长度就是路程.例3答案 (1)10m，方向沿正方向 (2)0 (3)50m；－10m，方向与正方向相反解析 (1)第2s内的位移是x2－x1＝(30－20)m＝10m，方向沿正方向．(2)第3s内的位移是x3－x2＝0(3)前5s内的总路程是s5＝(10＋10＋0＋30)m＝50m，总位移x总＝x5－x0＝(0－10)m＝－10m，方向与正方向相反．拓展探究 答案 AC1．要注意坐标轴上物理量的单位．2．坐标系的正方向就是位移的正方向3．要注意图象的物理意义是位移随时间的变化规律，而不是物体的运动轨迹．4．要注意直线斜率的大小表示速度的大小.1.答案 B2．答案 A解析 同一时刻在时间轴对应同一个点，所以仅选项A正确．3．答案 C解析 小球通过的路程为实际运动轨迹的长度，s＝2＝2＝m；位移为由初末位置的有向线段x＝＝＝＝m．选项为C.4．答案 ACD5．答案 D解析 路程为标量，没有负值，而位移是矢量，有正、负，当规定向上的方向为正方向时，从O点指向末位置的位移应表示为－25m.6．答案 ABCD解析 由题中图象可以看出：t＝0时，a、b的位移均为零，表明a、b同时从同一点开始运动，a朝正方向运动，b向相反的方向运动，a做周期性的往返运动，b有可能也做周期性的运动．t′时刻，a、b的位移均为－5m；在0～t′时间内，a、b的位移都是－5m，位移相同；在0～t0时间内，a运动的路程是30m，b运动的路程是10m；它们在t0时刻都回到了出发点，在0～t0时间内，a、b的位移均为零，可见，本题的四个选项都正确．7．答案 BD解析 题中O、x1、x2、…xn－1、xn分别为不同位置，分别与各个时刻对应，而题中选项所列位移均与时间对应，故要深刻理解和区别时间与时刻、位移与位置．针对位移这一概念，要对应这一段时间，找好它的初位置、末位置，并画出这一过程的有向线段，才能作出正确的选择．8．答案 πR R 东南方向解析 路程的大小为轨迹的长度，曲线ABCOAD的长度为πR，位移的大小为起点A到终点D的线段长度，为R.位移的方向由A指向D，为东南方向．9．答案 匀速直线 2.5 1.5 0 410．答案 (1)运行时间：22小时6分钟 (2)22分钟(3)路程11．答案 (1)7m 竖直向上 (2)7m 竖直向上 15m解析 (1)1s末小球的位移为7m，方向竖直向上；(2)最大位移发生在1s末，大小为7m，竖直向上；路程为15m.
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