1、第 一 章 运 动 的 描 述第 二 节 时 间 和 位 移德清县第三中学 施松明知识与技能1、知道时间、时刻的物理意义，并能用时间轴表示2、知道时间、路程的物理意义，并能加以区分3、探索位移、路程的相加法则过程与方法 1、绕问题进行重重粉的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，使学生能够学会将抽象问题形象化的处理方法、2、会用矢量表示时间和计算质点位移，用标量表示路程3、会用相应的坐标表示时间与时刻、位置和位移及方向情感态度与价值观（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）通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移
2、（或路程）的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量（3）养成良好的思考表述习惯和科学的价值观（4）从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事实是相互联系的唯物主义观点重点难点学习重点1、 用时间轴表示时间、时刻2、 对位移、路程的理解3、 理解矢量、标量的定义及区别4、 理解位移时间图象学习难点1、位移、路程的区别2、矢量、标量的运算法则的不同（初步掌握）3、位移、时间图象的应用教学方法 讨论法 演示法 讲授法教具准备 多媒体课件课时安排 1 课时教材脉络梳理曲线 时间、时刻 位移、路程时间 时刻 定义 区别、联系时间轴表示 直线教学过程引入新课：教师：上节课我们学习了描述运动的几
3、个概念，大家想一下是哪几个概念？学生：质点、参考系、坐标系教师：大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况？学生：不能教师提问：那么要全面、准确的描述物体的运动，我们还需要用到哪些物理概念？学生思考后回答说法不一。教师总结引处：宇宙万物都在时间和空间中存在和运动。实际上我们每天都在按照一定的作息时间进行活动，每趟列车都在按照自己的时间在铁路上驰骋。经理一年一年，我们在时间的长河里成长，对于时间这个名词，我们并不陌生，你能准确的说出时间的含义吗？物体的任何机械运动都伴随着物体在空间位置的改变，你们用什么来量度物体位置的改变呢？这就是今天我们要研究的课题时间和位移。新课教学教师提
4、问：1、在我们列举的列车时刻表中，你能找出更多的时刻和时间间隔吗？2、结合教材，你能从我们的作息时间表上找出那些是时间，哪些是时刻吗？学生讨论后教师总结：知识点 1：时刻和时间（间隔） （这是重点）1、 与时间（间隔） ，既有联系，又有区别，时刻与时间（间隔）都可在表示时间的数轴上，用点表示时刻，用线段表示时间，如图 1-2-1 所示；用坐标轴表示时间。2、 要注意严格区分时间（间隔）和时刻。例如：“第 3s 末” 、 “第 4s 初” 、 “4s 末”等指的都是时刻而不是时间， 。其中“第 3s 末” 、 “第 4s 初”指的是同一时刻，在时间轴上都是指 t=3s 这一点；但“4s 末”在时
5、间轴上指 t=4s 这一点。而“第 3s 内” 、“前 3s 内” 、 “3s 内”都是指时间（间隔） 。其中“第 3s 内”就是“第 3s 初” （或“第 2s 末” ）到“第 3s 末”这两个时刻之间的时间（间隔） ，时间长度为 1s，在时间轴上指 t=2s 到 t=3s 两点间的时间（间隔） 。3、 这段时间t 由时间的终点的时刻 t 减初始时刻 t0，求得t=t- t0，为了方便，便常取 t0=0，这时 t= t0。时刻对应的物理量为状态量，时间对应的是过程量。时间的法定计量单位是秒、分、时，它们的符号分别是 s、min、 h。在国际单位制中，时间的单位是秒（s） ，是国际单位制中 7
6、 个基本单位之一。它们的换算关系是1h=60min=3600s，在实验室中常用秒表和打点计时器测量时间。 7 t/s图 1-2-1警示：我们生活中平时所说的“时间” ，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上、下文的意思认清它们的含义。如果建立一个表示时间的一维直线系，则在这个坐标系中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。例 1：以下的计时数据指时刻的是A.中央电视台新闻联播每日 19 时开播B.我国优秀运动员刘翔在世界锦标赛跨栏决赛中，用 12 秒 88 夺得了冠军C.的国世界杯足球 15min 时意大利队攻入一球。D. 从北京开往上海的火车 Z1 次列车，于 19 时 2
7、8 分从北京开出例 2：我国在 2003 年 10 月成功地进行了首次载人航天飞行。10 月 15 日 09 时 0 分，“神州”五号飞船点火，经 9 小时 40 分 50 秒至 15 日 18 时 40 分 50 秒，我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗，再经 11 小时 42 分 10 秒至 16 日 06 时 23 分，飞船在内蒙古中部地区成功着陆。在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些指的是时刻？（参考答案：这里的“10 月 15 日 09 时 0 分” 、 “15 日 18 时 40 分 50 秒”和“16 日 06 时23 分” ，分别是指这次航天飞行点火、展示
8、国旗和着陆的时刻，而“9 小时 40 分 50”和“11 小时 42 分 10 秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间。 ）教师：如果让你从杭州到上海，你有哪些不同的选择？这样选择有何相同和不同之处？学生：从杭州到上海，可以坐汽车，火车，轮船，飞机。不同的方式走轨迹不同，但是都是从杭州到了上海。教师：根据上面的学习，你能给出位移和路程的定义吗？知识点 2：路程和位移（这是重难点）1、路程是质点从起始位置到终止位置所通过的实际运动轨迹的长度。路程只有大小而没有方向，路程的大小与质点运动的路径有关， “某一时间内路程等于零”表示这段时间物体静止。2、位移是用来表示物体位置变化的
9、物理量，它是从初位置到末位置的有向线段，位移既有大小，又有方向，位移的大小与路径无关，仅由初、末位置间的距离决定。 “某一时间内位移等于零”表示这段时间物体的初、末位置相同，而不表示这段时间内物体静止。在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程。当物体做方向不变的直线运动时，位移的大小才等于路程。当物体由 A 点运动到 B 点时，位移是唯一确定的，而沿不同的路径将会走过不同的路程。3、路程与位移的单位都是长度单位，在国际单位制中，单位为米（m） ，有时也用千米（km） 、厘米(cm) 。1m=100cm。拓展：质点由位置 A 运动到位置 B，其位移大小即为 A、B 两点间的距离。的大小由初末位置
10、决定，方向由初位置指向末位置例 3：下列关于位移和路程的说法中，正确的是（ ）A、位移大小和路程不一定相等，所以位移不等于路程B、位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C、位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长度D、位移描述直线运动，路程描述曲线运动答案：C解析：A 项表述错误的因果关系没有意义，故 A 错。位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于或等于路程，故选项 B 错。位移和路程是两个不同的物理量，位移描述物体位置的变化，路程描述物体运动路径的长短，所以选项 C 错正确。位移的大小和路程不一定相等，只有物体做单向直线运动时，位
11、移的大小才等于路程。无论是位移还是路程都既可以描述直线运动，也可以描述曲线运动，故选项 D 也是错误的。知识点 3：矢量与标量（这是难点）在物理学中，像位移这样既有大小，又有方向的物理量叫做矢量，而像质量、密度这些只有大小，没有方向的物理量，叫做标量。矢量相加与标量相加遵从不同的法则。两个标量相加遵从数学中的算术加法的法则，而矢量相加遵从平行四边形定则（关于矢量相加的法则，在第三章中还有更详细的讨论） 。矢量的方向可用“+” 、 “”号表示，当确定方向后， “+”号表示方向与正方向相同， “”表示方向与正方向相反。警示：矢量的“+” 、 “”号不表示矢量的大小，只表示方向。例 4： 氢气球升到
12、离地面 80m 高空时从上掉落下一物体，物体又上升了 10m 高后开始下落，若取向上为正，则物体从掉落开始至地面时的位移和经过的路程分别为（ ）A. 80m, 100m B.-80m, 100m C. 90m, 180m D. -90m, 180m解：B 若取向上为正，向下即为负，初位置为距地面 80m 的高空，而末位置在地面，则位移 x=-80m,路程 L=(102+80)m=100m。选项 B 正确。点拨：位移是矢量，位移既有大小，又有方向，若选取了正方向，则用“” 、 “”号表示位移的方向；求解路程时，要注意物体有上升与下降两个过程。知识点 4：位移和时间的关系我们能不能把表中的数据用坐
13、标来表示呢时间t/s0 4.9 10.0 15.1 19.9位移s/m0 100 200 300 400s/m4003002001000 5 10 15 20 t/s从上面的图像可以看出：St 图象的物理意义：描述物体运动的位移随时间变化的规律，并不是物体运动的轨迹。st 图象中一个点的物理意义：表示运动物体在某时刻所处的位置。匀速直线运动的 st 图象是一条直线。知识点 5：直线运动的位置和位移在直线运动中，用坐标表示物体的位置，用坐标变化量表示物体的位移x=x 2-x1教材中的“？”解答问题：一位同学从操场中心 A 出发，向北走了 40m，到达 C点时，然后又向东走了 30m，到达 B 点
14、。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次走的合位移（即代表他的位置变化的最后结果的位移） 。三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？解答：如图 1-2-2 所示，第一次走的位移为 AC，第二次走的位移为 CB，两次走的合位移为 A 指向 B 即 AB，向北的 40m 位移加上向东的 30m 位移等于北偏东 37。 的 50m 位移，由此可知，矢量的加法并不遵从算术加法法则，而是遵从几何加法。总结： 1、 间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的，同学们要掌握时间坐标轴。在时间轴上，用点表示时间，用线段表示一段时间间隔。2、 位移和路程是两个不同的物理量，位移是用来表示质点变动的，它的大小等于运动物体初、末位置的距离，它的方向是从初位置指向末位置，是矢量；而路程是物体实际运动路程的长度，是标量。只有物体做单向直线运动时，其位移大小才和路程相等，除此以外，物体的位移的大小总是小于路程。找位移的最好办法是从初位置到末位置间画有向线段。有向线段的方向就是位移的方向，有向线段的长度就是位移的大小。3、 时刻对应位置，时间对应位移。在位置坐标轴上，用点来表示位置，用有向线段来表示位移。作业布置：P16 面的第 1 题、第 2 题和第 3 题。优化设计 P14 面的第 2、3、5、9 题40m30m50m如图 1-2-2xO X1 X 2 X图 1-2-3 A BC
