1、2011-9-311.2 时间和位移一、教学目标1.理解位移、路程、时刻和时间间隔。2. 知道矢量和标量，知道位移是矢量。知道位移和路程的不同。3. 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。二、教学重点与难点教学重点：位移和路程的区别和联系。教学难点：标量和矢量在计算方法上的不同。三、教学方法: 比较与分类方法 四、教学设计（一）新课导入上一节课我们学习了质点的概念，并且知道质点的运动轨迹如果是直线的话，质点的运动称为直线运动。为了描述质点的运动，我们还要对时刻和时间等物理概念，有更进一步地认识。(二)新课内容1.时间和时刻时刻和时间间隔学生并不陌生，时刻只能显
2、示运动的一个瞬间，好比一张照片;时间间隔能展示时间的一个过程，好比一段录象.(1)时间与时刻的表示建立时间数轴，时间轴是均匀的。时间数轴上的每一点对应某一时时刻，表示某一瞬间。时间数轴上对应的每两点的一段表示时间。例：见图 211 所示(2)要注意严格区分时间间隔(时间)和时刻。例如：“第 6 秒末” 、 “第 7 秒初” 、 “6 秒末”等指的都是时刻而不是时间。其中“第 6 秒末” 、 “第 7 秒初”指的是同一时刻，在时间轴上都是指 t=6 秒这一点；但“6 秒末”在时间轴上指 t=6s 这一点。而“第 4 秒内” 、“前 2 秒内”都是指时间间隔。其中“第 4 秒内”就是“第 4 秒初
3、”(或“第 3 秒末”)到“第 4 秒末”这两个时刻之间的时间间隔，时间长度为 1 秒,在时间轴上指 t=3 s 到2 0 1 3 4 5 6 7 8t/s图 121前 2s 第 4s第 6s 末、第 7s初 2011-9-32AC D图 123t=4 s 两点间的时间间隔。 “前 2 秒内”就是“o 时刻”到“2 秒末”这两个时刻之间的时间间隔，时间长度为 2 秒，在时间轴上指 t=0 s 到 t=2 s 两点间的时间间隔。(3)时间的单位：国际单位为秒（s） 。其它：小时（h） ，分(min)1h60min3600s(4)在实验室中常用秒表和打点计时器或频闪照相的方法来测量时间，其中打点计
4、时器和频闪照相的方法可以测量很短的时间间隔。2路程和位移(1) 路程：路程是质点运动轨迹的长度。当物体从某位置 A 运动到另一位置 B 时,可以沿不同的轨迹运动,如图 122 所示,走过不同的路程。路程不能描述质点的位置的变化，与运动路径有关。路程只有大小，没有方向。“某一时间内路程等于零”表示这段时间物体静止。(2)位移：位移用来表示物体位置变化的物理量，它是从初位置到末位置的有向线段,如图 122 中的有向线段 AB。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。(3)在任何情况下，位
5、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。(4)位移的单位是“米(m)” ，有时也用“千米(km)”或“厘米(cm)” 。3矢量和标量(1)矢量：在物理学上既有大小又有方向的物理量叫做矢量。位移就是矢量。(2)标量：在物理学上只有大小没有方向的物理量叫做标量。例如：时间、质量、温度、路程等都是标量。(3)矢量相加和标量相加遵从不同的法则。两个标量相加遵从算术加法的法则。而矢量相加遵从平行四边形法则。如: 从 A 点向北走了 40m 到 C，再从 C 向东走了 30m 到 D,则有向线段 AC、CD 和 AD分别表明第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。如图
6、 123。第一次位移大小为 40 m，第二次位移大小为 30 m，两次行走的合位移大小为 50 m4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，坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置到原点的距离;用坐标的变化量表示物体位移坐标差的正负表示位移的方向与坐标轴正方向相同还是相反，坐标差的数值表示位移的大小位置移动的距离。xy 图 122ABO2011-9-33物体做直线运动，若物体在时刻 t1处于“位置”x 1，在时刻 t2处于“位置”x 2，那么，x 2-x1就是物体的“位移” ，记为x=x 2-x1。即初、末位置坐标的变化量x 表示物体的位移。例如:物体从 A 到 B
7、，x A2m xB5m，x ABx Bx A523m,从 CB，x C6m，xCBx Bx C561m，负号表示位移的方向和规定的正方向相反，所以在直线运动中，矢量运算可化为代数运算，用正、负代表方向。（三）典型例题【例 1】根据表中的数据，列车从广州到长沙、武昌、郑州和北京西站分别需要多少时间？列车时刻表T15 站台 T1618:19 北京西 14:580.350.41 郑州08:4208:3605:4905:57 武昌03:2803:2009:1509:21 长沙23:5923:5116:25 广州 16:52解析:点评:【例 2】 A、 B、 C 三地彼此间的距离均为 1m，如图 124
8、 所示，物体以每秒走完距离 1m 的速度从 A 点出发，沿着折线经 B、 C 点又回到 A 点试分析说明从运动开始经 1 s、2 s、3 s，物体的位移大小和路程各是多少？解析：。点评：图 124【例 3】一质点沿 x 轴运动，开始时位置为 x0=2m，第 1s 末位置为 x1=3m，第 2s 末位置为 x2=1m。请分别求出第 1s 内和第 2s 内质点位移的大小和方向。解析:点评:【例 4】如图 l25 所示，一质点沿半径为 r20 cm 的圆周自 A 点出发，逆时针运动2011-9-342 s，运动 圆周到达 B 点，求：质点的位移和路程43解析：点评：（四）课堂训练1. 以下的说法中指
9、时间的是 （ ）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，甲对才攻入一球2.邮递员从邮局 A 出发,按图 126 所示路线 ABCDE 投递信件.若 ABCD 是边长为 10km 的正方形,DE 是以 A 为圆心的半径为 10km 的半圆弧,则邮递员走过的路程为_,位移的大小为_,方向由_指向_.3.一质点在 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(s) 末 0 1 2 3 4 5x(m) 0 5 -4 -1 -7 1(1)
10、哪几秒内的位移最大? ( )A.1s B.2s C.3s D.4s(2)第几秒内的位移最大? ( )A.第 1s B.第 2s C.第 3s D.第 4s (3)几秒内的路程最大? ( )A.1s B.2s C.4s D.5s(4)第几秒内的路程最大? ( )A.第 1s B.第 2s C.第 3s D.第 4s4.在如图 127 所示的时间坐标轴上找到：第 3S 末，第 2S 初，第 3S 初，3S 内，第 3S 内5.一位健身爱好者在广场上散步，从广场上的 A 点出发，向东走了 30m 到达 B 点，然后又向南走了 40m 到达 C 点，最后又向西走了 60m 到达 D 点做深呼吸运动。取在出发点A 正东 10m 处的一点为坐标原点，在平面直角坐标系中表示出该人的运动过程。图 126图 127
