第一章第2节时间和位移课时学案

第2节 时间和位移
1.知道时间和时刻的含义以及它们的区别。知道测量时间的方法。
2.知道位移的概念，知道它是表示质点位置变化的物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示。
3.知道位移和路程的区别。
1.时刻和时间间隔
(1)时刻指 ，是时间轴上的 。
(2)时间：两个不同时刻的时间间隔，在时间轴上是一条线段。
2.路程和位移
(1)路程：物体运动的轨迹的长度。
(2)位移：是初位置指向末位置的 。
3.标量和矢量
(1)标量：只有 ，没有 的物理量。如质量、路程、密度、时间、温度等。
(2)矢量：既有 ，又有 的物理量。如力、位移、速度等。
(3)计算法则：标量相加遵循 ，
矢量相加遵循 。
4.直线运动的位置和位移
描述直线运动的位置和位移，只需建立 ( http: / / www.21cnjy.com ) ，用坐标表示位置，用坐标的变化量表示 。注意坐标的变化量的正、负表示了位移的方向，坐标的变化量为正，表示位移方向与正方向相同，坐标的变化量为负，表示位移方向与正方向相反。
1.(单选)学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些看法，正确的是( )
A.蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的时刻
B.红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的时间
C.紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分钟
D.黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下课的时间
2.(单选)某人先向东走2 m，接着向西走6 m，最后向南走3 m，则他在这段运动中的位移大小和路程分别是( )
A.5 m、5 m B.11 m、11 m C.5 m、11 m D.11 m、5 m
3.质点沿轴做直线运动，它的位置随时间变化的关系是(m)，则 s时质点的位置是 ， s内的位移大小是 。
一、时刻和时间间隔
1.生活中我们经常碰到“时间”一词，但在不同的语境中，时间的含义又不尽相同，如何理解时间在不同场景下的含义呢？
案例一：我们每节课用多长时间？
案例二：同学们早晨什么时间到的教室？
案例三：登泰山时，从红门到南天门共用了4个小时。
案例四：满洲里开往天津的某次列车于13时35分从满洲里出发。
在以上四个实例中时间共表达了两个不同的含义 ( http: / / www.21cnjy.com )：实例一、实例三表达的是一个过程所用 的长短;实例二、实例四表达的是某个动作的终或始，对应的应该是某一个 。即我们平常所说的“时间”，有时指 ，有时指 。
2.时刻指的是某一瞬间，时间间隔指的是两个 ( http: / / www.21cnjy.com )时刻的间隔，观察教材第12页图1.2-1(如图1-2-1)，思考用什么方法可以更加直观形象地描述时刻和时间？
可以采用数形结合的方法，即用 来描述。如图1-2-2所示。
总结：时刻在时间轴上对应于一 ，表示某一瞬间，时刻与质点的 相对应，即某一时刻物体在某一 上。
时间间隔在时间轴上对应于两 ( http: / / www.21cnjy.com )点间的 ，表示一段过程。时间间隔与质点运动的 相对应，即在某段时间内，质点通过了一段 或发生了一段 。
例1 (单选)以下的计时数据指时间的是( )
A.天津开往德州的某次列车于13：35从天津发车
B.某人用15 s跑完100 m
C.中央电视台新闻联播节目19：00开播
D.1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权
E.某场足球赛开赛15 min时甲队攻入一球
例2 图1-2-3给出了时间轴，请你说出第3秒，前3秒，第3秒初，第3秒末，第秒的意义。
二、路程和位移
1.观察教材第13页图1.2-2，从北 ( http: / / www.21cnjy.com )京到重庆，可以选择乘 或 或 。选择的路线不同，运动轨迹 ，但位置变动是 的，都是从北京到重庆。
2.如图1-2-4所示，当物体从运动到时，可以沿不同的轨迹运动，走过不同的路程，但位置变动是相同的，为了描述物体位置的变化，我们引入位移。请同学们思考什么是路程？什么是位移？
路程是物体 的长度。位移是从 位置到 位置的一条 。
3.结合图1-2-4，说明决定路程、位移大小的因素是什么？
当物体从运动到时，可以沿不同的轨迹运动，会有不同的路程。即路程的长短不仅与 、 位置有关，还与 有关。
位移是从 位置到 位置的有向线段，如图中的有向线段。位移既有大小，又有方向，位移的大小与 无关，仅由 、 位置决定。
例3 (单选)如图1-2-5所示，某质点沿半径为的半圆弧由点运动到点，则它通过的位移和路程分别是( )
A.0，0 B.，向东;π
C.，向东;π D.，向东;
4.在一般情况下，位移的大小和路程是不相等的，其关系如何？位移的大小和路程相等的条件是什么？
在一般情况下，位移的大小 路程，只有在质点做单方向的直线运动时位移的大小和路程才 。
例4 如图1-2-6所示，一小动物沿平直路面由点出发前进了100 m到达斜坡底端的点，又沿倾角为60°的斜面前行了100 m到达点时，求此动物的位移和路程。
三、矢量和标量
1.矢量和标量
到目前为止，我们已经学习过很多的物 ( http: / / www.21cnjy.com )理量，如力、速度、位移、路程、质量、温度等，这些物理量中 、 、 ，既有大小，又有方向; 、 、 ，只有大小，没有方向。
总结：在物理学中，像位移这样的物理量叫做矢量，它既有大小，又有方向;而温度、质量这些物理量叫做标量，只有大小，没有方向。
2.矢量的运算法则
完成下面例题，并总结标量、矢量相加的法则。
例5 一位同学从操场中心出发，向北走了40 m，到达点，然后又向东走了30 m，到达点。在上述过程中这位同学运动的路程是多少？运动的位移是多少？方向如何？
自主解答：这位同学运动的路程为( + )m= m。
运动的位移的大小是 ，位移的方向是 。
四、直线运动的位置和位移
1.如果物体做的是直线运动，如何定量的地描述物体的位置？
如果物体做的是直线运动，只需建立 坐标系，就能准确表达物体的位置。
2.如图1-2-7所示，物体先后经过两个坐标为和的两个位置和，则物体的位移如何表示？
位移用坐标轴上的一段 表示，在图1-2-7中从位置到位置的位移可用有向线段Δ表示，且Δ= ，即物体的位移用位置坐标的 量表示。
例6 一个质点在轴上运动，各个时刻的位置如下表(质点在每一秒内都做单向直线运动)。
时刻 0 1 2 3 4
位置坐标/m 0 8 2 -2 -9
(1)第几秒内位移最大( )
A.第1 s内 B.第2 s内 C.第3 s内 D.第4 s内
(2)第几秒内路程最大( )
A.第1 s内 B.第2 s内 C.第3 s内 D.第4 s内
1.(单选)下列物理量中是矢量的是( )
A.温度 B.路程 C.位移 D.时间
2.(单选)以下的计时数据指时间的是( )
A.中央电视台新闻联播节目每日19：00开播
B.刘翔在雅典奥运会110米栏决赛中，以12秒91的成绩夺得了冠军
C.某场足球赛15 min时甲队攻入一球
D.由北京开往上海的某次列车，于19：28从北京站开出
3.(多选)关于位移和路程，下列说法正确的是( )
A.沿直线运动的物体，位移和路程是相等的
B.质点沿不同的路径由到，其路程可能不同而位移是相同的
C.质点通过一段路程，其位移可能是零
D.质点运动的位移大小可能大于路程
4.某人由西向东运动，从点出发到达点再返回到点静止，如图1-2-8所示，=100 m，=30 m，则此人通过的路程是 m，发生的位移是 m，位移的方向是 。
1.作息时间表和列车时刻表上的数字都表示时刻。列车时刻表为什么不叫列车时间表，而作息时间表为什么不叫作息时刻表？
2.在一个标准的运动场上正在进行200 m短跑比赛，这里的200 m指的是位移还是路程？
3.对“某人走了1 km的路”，甲认为这1 km指的是位移，乙则认为这1 km指的是路程，根据你自己的理解对甲、乙的说法做一评述。
自我检测参考答案
1.A 2.C 3.29 m 24 m
图1-2-1
图1-2-2
图1-2-3
图1-2-4
图1-2-5
图1-2-6
图1-2-7
图1-2-8