人教版必修1教学案12时间和位移无答案.docx

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人教版必修1教学案12时间和位移无答案

授课学案

学生姓名

上课时间

年月日时--时

授课标题

1.2时间和位移

教学目标

知识与技能目标：

1．理解位移、路程、时刻和时间间隔。

2．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。

3．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。

4．知道矢量和标量，知道位移是矢量。

通过实例总结出矢量相加的法则。

过程与方法目标：

1.通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法。

2．会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。

3．会用矢量表示和计算质点的位移，用标量表示路程。

情感态度与价值观目标：

1.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（或路程）的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量。

2.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。

教学重点

1．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。

2．位移的概念以及它与路程的区别。

教学难点

1．帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。

2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移。

一、复习检测

1．以下关于质点的说法正确的是（　　）

①质量小的物体都能看成质点　②体积小的物体都能看成质点　③各部分运动状态完全一致的物体可视为质点　④某些情况下地球也可以看成质点

A．①②④B．②③④C．②④D．③④

2．描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，下列说法中正确地是（）

A．早晨太阳从东方升起，参考系是地面

B．地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳

C．研究地面上物体的运动只能取地面为参考系

D．在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同

3．下列关于参考系的说法正确的是（）

A．甲、乙两人均以相同的速度向正东方行走，若以甲为参考系，则乙是静止的

B．甲、乙两人均以相同的速度向正东方行走，若以乙为参考系，则甲是静止的

C．两辆汽车在公路上沿同一直线行驶，且他们之间的距离保持不变，若观察结果是两辆汽车都静止，则选用的参考系可能是其中一辆汽车。

D．两人在公路上行走，且速度大小不同，方向相同，则选择其中一人为参考系，两人都是静止的

4．一个小球从距地面4m的高的A点开始下落，被地面B点弹回，在距地面1m高的C点被接住。

如果取竖直向下为坐标轴的正方向，原点定在A点正下方2m处，那么A、B、C三点的位置坐标分别是（）

A．-2m、2m、1mB．-4m、0、-1m

C．4m、0、1mD．2m、-2m、1m

5．美国发射的哈勃望远镜在宇宙空间绕着地球沿一定轨道高速飞行，因出现机械故障，用航天飞机将宇航员送上轨道对哈勃望远镜进行维修．以作参照系，宇航员静止时就可以实行维修工作；以作参照系时，宇航员是在做高速运动．

二、兴趣构建

上节课我们学习了描述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念？

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？

那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到哪些物理概念？

要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述？

宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、休息.从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，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中位置的改变，你们用什么来量度物体位置的改变呢？

这就是我们今天要研究的课题——时间和位移.

三、知识讲解

知识点一时间

1.时刻和时间

（1）时刻：

指的是某一瞬间，在时间坐标轴上用一个点表示

（2）时间间隔（简称“时间”）：

两个时刻之间的间隔，在时间坐标轴上用一段线段表示

2.时间与时刻的关系

（1）如果用一条坐标轴表示时间，时间轴上的点表示时刻，某一段线段则表示时间间隔。

与时刻对应的物理量是状态量，与时间间隔对应的物理量是过程量。

（2）时刻与物体在运动过程中某一位置相对应，时间间隔与物体在运动过程中的某一段路程（或位移）向对应。

时间轴所标数字n表示第n秒末

3.生活中的时间

有时指时刻，有时指时间间隔，根据具体情况判断。

练习：

1.关于时刻和时间的说法中，正确的是（　　）

A．“第一节课是7点45分上课”这是指时间B．“前3秒”是指时刻

C．“第3秒内”是时间，时间长度是3秒D．“第4秒末和第5秒初”是指同一时刻

2.下列关于时间和时刻的说法中，正确是：

（）

A．时间和时刻的区别在于长短不同，长的是时间，短的是时刻；

B．两个时刻之间的间隔是一段时间；

C．第3秒末和第4秒初是两个不同的时刻；

D．第3秒内和第4秒内经历的时间不一样。

3.下列说法正确的是

A．“北京时间8点整”指的是时间B．第5s内就是4s末到5s末这1s时间

C．列车在广州停15分钟，指的是时间D．不管是前5s还是第5s末，都是指时间

4.下列表示时刻的是：

（）

A．北京“心灵之声”之《我想我能行》文娱演出20:

40谢幕

B．一节课上了40分钟

C．汽车从龙川到广州开了3个小时

D．某运动员100米跑了10秒

5.下列关于时间与时刻的说法正确的是（）

A．物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻

B．物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

C．物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

D．第4秒末就是第5秒初，指的是时刻

6.关于时刻和时间，下列说法中正确的是（）。

A.时刻表示时间较短，时间表示时间较长B．时刻对应位置，时间对应位移

C.作息时间表上的数字表示时刻D．1min内有60个时刻

7.下列关于时刻和时间的说法正确的是（）

A.3s末指的是时间，共经历了3sB.最后2s指的是时间，共经历了2s

C.第4s内指的是时间，共经历了5sD.第5s末指的是时刻，已经历了4s

知识点二位移

1.路程和位移

（1）路程：

是质点实际运动轨迹的长度。

路程只有大小，没有方向。

其单位就是长度的单位

（2）位移：

①定义：

从初位置指向末位置的的有向线段。

②物理意义：

表示质点的位置变化。

③大小：

初、末位置间线段的长度。

④方向：

由初位置指向末位置。

2.矢量和标量

（1）标量：

只有大小没有方向的物理量。

如长度、质量、时间、路程、温度、功、能量等等。

运算遵循算术法则。

（2）矢量：

既有大小又有方向的物理量。

如位移、力、速度等。

其运算法则遵循后面学习的平行四边形定则。

（3）矢量的表示：

①用一条带箭头的线段来表示．线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．

②同一直线上的矢量，可以先建立直线坐标系，在数值前面加上正负号表示矢量的方向，若矢量与规定的正方向相同，则为正，反之为负。

3.位移和路程的区别与联系：

位移

路程

区别

物理意义

是一条有向线段，表示质点的位置变化

表示质点运动轨迹的长度

大小

等于物体初始位置到末位置的直线距离，与运动路径无关

按运动路径计算的实际长度

性质

矢量，有向线段的箭头表示位移的方向

标量，只有大小、没有方向

联系

①二者单位相同，都是“米”

②同一运动过程的路程大小，不小于位移大小，在单向直线运动中，位移大小等于路程。

解读：

（1）计算位移和路程时，先找出研究过程的初位置和末位置，由初位置指向末位置的有向线段表示位移，位移的大小等于该有向线段的长度，方向由初位置指向末位置；路程时运动轨迹的长度。

（2）如果某段时间内物体通过的路程为零，则这段时间内物体一定是静止的，位移也一定为零；如果某段时间内物体的位移为零，则这段时间内物体不一定静止，可能有回到了出发点，路程也不一定为零。

（3）比较矢量的大小，只比较绝对值。

如甲的位移x甲=5m，乙的位移x乙=-10m，那么乙的位移比甲的位移大，只是甲的位移与规定的正方向相同，而乙的位移与规定的正方向相反。

练习：

1.关于位移和路程，下列说法正确的是（）

①出租汽车按路程收费

②出租汽车按位移的大小收费

③在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值（即大小）

④在直线运动中，位移就是路程

A．①③B．②③C．①④D．②④

2.关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（）

A.位移是矢量，位移的方向即质点的运动方向B.路程是标量，路程即位移的大小

C.质点做单向直线运动时，路程等于位移的大小D.位移大小不会比路程大

3.某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈时，他的（）

A.路程和位移的大小均为3.5πRB.路程和位移的大小均为

R

C.路程为3.5πR、位移的大小为

RD.路程为0.5πR、位移的大小为

R

4.如图所示，坐高铁从杭州到南京，原需经上海再到南京，路程为s1，位移为x1。

杭宁（南京）高铁通车后，从杭州可直达南京，路程为s2，位移为x2。

则

A.s1>s2，x1>x2B.s1>s2，x1

C.s1>s2，x1=x2D.s1=s2，x1=x2

5.下列各组物理量中，都属于矢量的是（）

A．位移和时间B．力和质量C．质量和时间D．力和位移

6.如图所示，物体沿半径为R的半圆弧线由A运动到C，则它的位移和路程分别为（）

A、0，0B、4R，由A→C，4R

C、4R，由A→C，

D、

，由A→C，4R

7.小球从3m高处落下,被地板弹回,在1m高处被接住.那么,小球通过的路程和位移的大小分别是（）

A、4m,3mB、3m,1mC、3m,2mD、4m,2m

8.

从水平匀速航行的飞机上向地面空投救灾物资，地面上的观察者以地面作参考系，观察被投下物体的运动，以下说法正确的是（）

A．物体是竖直下落的，其位移的大小等于飞机的高度

B．物体是沿着曲线下落的，其位移大小等于飞机的高度

C．物体是沿着曲线下落的，其位移大小等于路程

D．物体是沿着曲线下落的，其位移大小小于路程

9.紫珠拿出了一枚一元硬币，绿妹找来了一把刻度尺，她们想办法测出了硬币的直径，然后令它在水平课桌上沿直线滚动了10圈，她们合作探究，提出了下面的问题，请你帮她们来解决，你也可以亲身体验一下哟！

问题：

（1）硬币圆心的位移和路程相同吗？

如果不同，各是多少？

（2）硬币圆周上的每一点的位移和路程的大小是否相同？

【提示】判断质点主要是分析出研究的问题与形状和大小是否有关，再根据条件判断。

时间时刻问题需记住几个关键词：

时间用“前几秒”“后几秒”“内”“间”“中”表述，时刻用“时间点”“初”“末”“时”表述。

位移问题主要是要记住概念并准确判断大小和方向。

知识点三直线运动的位置和位移

在直线运动中，用一维坐标的正负表示物体的位置在原点的哪一侧；坐标的数值表示物体的位置到原点的距离；用坐标的变化表示物体的位移，坐标差的正负表示位移的方向与坐标轴方向相同还是相反，坐标差的数值表示位移的大小——就是位置移动的距离。

这样可以将物理的矢量运算化为数学的代数运算，正、负表示方向。

坐标对于物体的位置，坐标的变化量对于物体运动的位移，运动轨迹的长度则表示运动的路程。

（1）如图，物体在t1时刻处于“位置”x1，在t2时刻处于“位置”x2，那么x2－x1就是物体的“位移”记为

Δx＝x2－x1

（2）在同一平面内的曲线运动的位置和位移

当物体在平面内做曲线运动时，其位置可用直角坐标系内的一组坐标来表示。

如图，一辆汽车从A点沿曲线运动到B点，A、B两点的坐标分别为（x1,y1）和（x2,y2）则汽车位移的大小等于A、B两点间的距离，即x=

，位移的方向可用位移与x轴正方向的夹角ψ的正切值表示，其中tanψ=

练习：

1.一质点沿x轴运动，如图4所示，t1时刻质点位于x1＝－3m处，t2时刻质点到达x2＝5m处，t3时刻到达x3＝－7m处，则：

（1）物体在t1到t2这段时间内位移的大小和方向如何？

（2）物体在t2到t3这段时间内位移的大小和方向如何？

（3）物体在t1到t3这段时间内位移的大小和方向如何？

2.

某人向正东方向运动了x米，然后再沿东偏北60°方向又运动了x米，则该人运动的位移大小为（　　）

A．x米B.

x米

C.

x米D．2x米

3.一质点在x轴上运动，各个时刻t（秒末）的位置坐标如下表，则此质点开始运动后（　　）

t/s

0

1

2

3

4

5

x/m

0

5

－4

－1

－7

1

A．第1s内位移最大B．第2s内位移最大

C．第3s内位移最大D．第4s内位移最大

4.某人从家门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则：

（1）此人散步的总路程和总位移各是多少？

（2）要比较确切地表示此人散步过程中的A、B、C、D位置，应采用什么方法表示？

将其分别表示出来；

（3）要比较确切地表示此人散步的位置变化，应用位移还是路程描述？

5.有一质点在X轴上运动,已知各时刻质点位置如图，问：

①质点在3s内的路程②质点在3s内的位移

③质点在前3s内的位移④质点在第3s内的位移

⑤质点在___s内位移最大⑥质点在第___s内位移最大

6.一汽艇在广阔的湖面上先向东行驶了6km，接着向南行驶了8km.那么汽艇此过程的位移大小是多少？

方向如何？

7.

如图所示，有一个质点从A沿路线ABCDA绕圆周运动一圈。

已知圆的半径R＝1m。

运动一周的时间t＝4s，且运动快慢不变。

问：

A到C的位移和路程分别多大？

A到B和B到C的位移相同吗？

物体在第3s初的位置为何处？

第3s内的位移大小和方向如何？

四、思维导图

时刻和时间间隔

位置

时间和位移路程区别及应用

位移

矢量和标量

五、效果检测

1.一个皮球从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7m

B. 小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7m

C. 小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3m

D. 小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m

2.以下数据中记录时刻的是（  ）

A. 航班晚点20min      

B. 午休从12：

30开始

C. 一般人的反应时间约0.8s 

D. 火车离站后的第3min内作匀速运动

3.如图所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘火车直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，这三位旅行者中（  ）

A. 甲的路程最小     

B. 丙的位移最大       

C. 三者位移相同     

D. 三者路程相同

4.下列关于矢量（位移）和标量（温度）的说法中，正确的是（　　）

A．两个运动物体的位移大小均为30m，则这两个位移可能相同

B．做直线运动的两物体的位移x甲＝3m，x乙＝－5m，则x甲>x乙

C．温度计读数有正、有负，其正、负号表示方向

D．温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能说表示方向

5.关于路程和位移，下列说法中正确的是（   ）

A. 直线运动中位移的大小一定等于路程.

B. 质点作方向不变的直线运动，位移就是路程.

C. 质点从某点出发后又回到该点，无论怎么走位移都是零.

D. 曲线运动中，位移的大小大于路程.

6.关于时刻和时间，下列说法中正确的是（  ）

A. 时刻表示时间较短，时间表示时间较长  

B. 时刻对应位置，时间对应位移

C. 作息时间表上的数字16：

40表示时间    

D. 1min内有60个时刻

7.下列关于时间和时刻的说法中不正确的是（  ）

A. 我校每一节课45min指的是时间   

B. 由郑州到北京的某次列车9：

40开车，指的是时刻

C. 在时间坐标轴上的每一坐标点表示的是时刻    

D. 第1s初到第2s末所经历的时间为1s

8.如图所示，一小球在光滑水平面上从A点开始向右运动，经过2.5s后与距离A点5m的竖直墙壁碰撞，若碰撞时间极短可忽略不计，碰后小球返回，整个过程速率不变，设A点为计时起点和位移参考点，并且向右为正，则小球在第3s内和前3s内的位移大小分别是（  ）

A. 2m，6m  

B. 2m，4m  

C. 0m，4m   

D. 0m，5m

9.关于位移和路程，下列说法正确的是（  ）

A. 在某段时间内物体运动的位移为零，该物体不一定是静止的

B. 在某段时间内物体运动的路程为零，该物体不一定是静止的

C. 王同学沿着400米的环形操场跑了一圈，耗时1分20秒，其速度是5m/s

D. 高速公路路牌标示“上海80km”涉及的是位移

10.关于路程和位移，下列说法中，正确的是（ ）

A. 位移是描述直线运动的物理量，路程是描述曲线运动的物理量

B. 路程是标量，即表示位移的大小

C. 几个运动物体通过的路程不等，但它们的位移可能相同

D. 当质点做直线运动时，路程等于位移的大小

11.一个皮球从离地面1.2m高处开始沿竖直方向下落，接触地面后又弹起，上升的最大高度为0.9m，在这过程中，皮球的位移大小是__m，位移方向是__，这个运动过程中通过的路程是_m．

12.如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，则在此运动过程中，物体的位移是________，路程是________．

13.一人先向西走4米，又向北走3米，则此人在整个过程中的位移大小为________米；路程大小为________米．

14.时间和时刻是不同的概念．在①第3s初、②第3s末、③第3s内、④3s内、⑤前3s内、⑥后3s中，属于时刻概念的是________，属于时间概念的是________．（填序号）

15.如图，一小球从半径为R的四分之一圆弧面顶端沿圆弧滑至底端，则物体在该运动过程中的路程为________，位移为________．

16.如图所示AB两球在运动过程中的频闪照片，数字表示频闪的时刻顺序，每两次相继频闪的时间间隔相等，则由图可知：

①其中________球做匀速直线运动．

②在与数字________相对应的时刻，B球追上A球．

③在与数字5相对应的时刻，________球的速度更大．

④两球速度相等的时刻在数字________和数字________对应的时刻之间．

17.

如图所示，实心长方体木块ABCD﹣A′B′C′D′的长、宽、高分别为a、b、c，且a＞b＞c．有一小虫自A点运动到C′点，求：

（1）小虫的位移大小；

（2）小虫的最小路程．

18.如图所示为400m的标准跑道，直道部分AB、CD的长度均为100m，弯道部分BC、DA是半圆弧，其长度也为100m．A点为200m赛跑的起点，经B点到终点C．求：

（1）200m赛跑的路程和位移；

（2）跑至弯道BC的中点P时的路程和位移．（结果保留一位小数）