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1、§1.2 時間 位移 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 知識與技能 1．知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系． 2．理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別． 3．知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時間、時刻和路程是標(biāo)量． 4．能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時刻和時間、位置和位移． 5．知道時刻與位置、時間與位移的對應(yīng)關(guān)系． 過程與方法 1．圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實際引出時間、時刻、位移、路程等，要學(xué)會將抽象問題形象化的處理方法． 2．會用坐標(biāo)表示時刻與時間、位置和位移及相關(guān)方向 3．會用矢量表示和計算質(zhì)點位移，用標(biāo)量表示路程． 情感態(tài)度與價值觀 1．通過時間位移的學(xué)習(xí)，要了解生活與物理的關(guān)

2、系，同時學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實． 2．通過用物理量表示質(zhì)點不同時刻的不同位置，不同時間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會科學(xué)的力量． 3．養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價值觀． 4．從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點． 【學(xué)習(xí)重點】 1．時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系 2．位移的概念以及它與路程的區(qū)別． 【知識要點】 1．如果用一條數(shù)軸表示時間，則時刻t就是時間軸上的一個點 ，時間間隔Δt就是時間軸上的一段線段。但是在日常語言中，我們用語比較混淆，大都不加區(qū)別地說成時間。如“時間還早”里的時間，就是時刻；說“

3、一堂課時間有45分鐘”，則是指時間間隔；有時“時間”又是指與“空間”對偶的概念——無限的時間軸的整體。因此我們在看書時要結(jié)合上下文正確理解。 2．位移：從初位置到末位置的有向線段，叫做位移。它是表示位置變動（變化）的物理量。位移既有大小又有方向，它是一個矢量。矢量相加和標(biāo)量相加遵從不同的法則（見后面“力的合成”）。 物體只有作單一方向的直線運(yùn)動時，位移大小才等于路程，一般情況下位移大小不大于路程。 3．很多同學(xué)可能對物理學(xué)里引入“位移矢量”來研究運(yùn)動覺得迷惑不解。當(dāng)物體作曲線運(yùn)動時，位移直線段與走過的“路徑軌跡”完全不同，位移大小跟“路程”數(shù)值也大不相同，尤其是當(dāng)物體走一封閉曲線如一圓周

4、時，路程可以很大，而位移卻總是為零，有人覺得很荒謬。其實這只是初學(xué)時的一種錯覺，物理學(xué)家也是經(jīng)過長期研究才克服“常識思維”的桎梏找到“位移”這個有效的物理量的。 確實，人走路的勞累程度、汽車耗油的多少是跟路程大小有關(guān)，但是只有位移才能僅由初、末位置唯一確定。而研究物體運(yùn)動的目的就是找到“確定物體在任意時刻的位置”的方法。注:無論物體是作直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動，一段“無限小”的運(yùn)動，其位移與路徑總是可以看成重合，而用“高等數(shù)學(xué)”工具來研究物理，都是從研究“無限小運(yùn)動”著手，因此，位移也可以用來研究曲線運(yùn)動。 4．如果是直線運(yùn)動，則位移Δx和初、末位置坐標(biāo)x1 、x2的關(guān)系十分簡單：Δx=x2

5、- x1。而且此式有著豐富的含義：Δx的數(shù)值表示位移的大小，Δx的正負(fù)表示位移的方向——正表示位移Δx的方向與x軸的正方向相同，負(fù)表示位移Δx的方向與x軸的正方向相反。 【問題探究】 如何區(qū)別時刻和時間間隔？用什么工具測量時間？ 導(dǎo)學(xué)1：時間間隔能展示時間的一個過程，好比一段錄象；時刻只能顯示運(yùn)動的一個瞬間，好比一張照片。在時間軸上，時間間隔表示一段，時刻表示一個點。 投影： 意義 時間軸表示 通常說法（舉例） 時刻 一瞬間 軸上一點 第幾秒末，第幾秒初，第幾秒時 時間 一段時間 兩時間間隔 軸上一段 前（頭）幾秒內(nèi)，后幾秒內(nèi)，第幾秒內(nèi) 導(dǎo)學(xué)2：時間的

6、單位和測量工具。 時間的單位有小時(h)、分鐘(min)、秒 (s)，國際單位用s表示。 注意：日常用語“時間”實際上包含兩個概念，要和物理上講的時刻和時間間隔區(qū)別開。 【典型例題】 ☆時刻和時間的區(qū)別與應(yīng)用 ［例1］關(guān)于時間與時刻，下列說法正確的是（ ） A.作息時間表上標(biāo)出上午8:00開始上課，這里的8:00指的是時間 B.上午第一節(jié)課從8:00到8:45，這里指的是時間 C.電臺報時時說：“現(xiàn)在是北京時間8點整”，這里實際上指的是時刻 D.在有些情況下，時間就是時刻，時刻就是時間 解析：時刻是變化中的某一瞬間，時間為兩個時刻之間的長短，時刻是一個狀態(tài)而時間是一個

7、過程，所以答案應(yīng)為BC。 答案BC ☆位移與路程的區(qū)別 ［例2］質(zhì)點沿著下圖所示的邊長為10 m的正方形路線，從A點開始逆時針方向運(yùn)動，每秒運(yùn)動5 m。問，從開始運(yùn)動時計時，到下列表中所指三個時刻的三段時間內(nèi)，質(zhì)點運(yùn)動的路程和位移各多大（填在表中相應(yīng)空格中）？在圖中畫出三個位移矢量圖。 運(yùn)動時間 路程大小 位移大小 0～2s末 0～4s末 0～8s末 解析（1）0～2 s末：運(yùn)動路程10 m，位移大小為m，位移矢量由A指向B點（bc邊的中點）。 （2）0～4 s末：運(yùn)動路程20 m，位移大小等于10 m，位移矢量由A指向C點（cd邊的中點）。

8、 （3）0～8 s末：運(yùn)動路程40 m，位移大小為零（回到出發(fā)點A） ☆關(guān)于矢量和標(biāo)量及位移的應(yīng)用 在運(yùn)動問題中時間、路程為標(biāo)量，而位移為矢量，計算時注意各自的規(guī)律。 ［例3］一質(zhì)點繞半徑為R的圓周運(yùn)動了一圈，則其位移大小為 ，路程是 。若質(zhì)點運(yùn)動了周，則其位移大小為 ，路程是 ，運(yùn)動過程中最大位移是 最大路程是 。 解析：如圖所示，運(yùn)動一圈位移是0 m，路程為；若運(yùn)動周，則物體末位置在B點，位移大小，路程為；運(yùn)動中最大位移為，最大路程為（n為圈數(shù)） 答案：0；；；；；

9、【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】 1．關(guān)于時間和時刻的說法中，正確的是（ ） A．學(xué)校作息時間表上的數(shù)字表示學(xué)習(xí)、生活等的時間； B．時刻對應(yīng)位置，時間對應(yīng)位移； C．1min等于60s，所以1min可分成60個時刻； D．時間的法定計量單位是秒、分、時。 2．下列說法中，關(guān)于時間的是（ ） A．學(xué)校上午8點開始上第一節(jié)課，到8點45分下課；B．小學(xué)每節(jié)課只有40分鐘； C．我走不動了，休息一下吧； D．邢慧娜獲得雅典奧運(yùn)會女子10000m冠軍，成績是30分24秒36。 3．我國著名籃球運(yùn)動姚明在原地拍球，球從1.5m高處落下，又被地板彈回，在離地1m處被接住。則球通過的路程和

10、位移的大小分別是（ ） A．2.5m，2.5m　B．2.5m，0.5mC．1.5m，1m　　D．1.5m，0.5m 4．關(guān)于位移和路程，下列四種說法中正確的是（ ） A．位移和路程在大小上總相等，只是位移有方向，是矢量，路程無方向，是標(biāo)量； B．位移用來描述直線運(yùn)動，路程用來描述曲線運(yùn)動； C．位移取決于物體的始末位置，路程取決于物體實際通過的路線； D．位移和路程是一回事。 5．一列火車從上海開往北京，下列敘述中，指時間的是（ ） A．火車在早上6點10分從上海出發(fā)；　B．列車共運(yùn)行了12小時； C．列車在9點45分到達(dá)中途的南京站；D．列車在

11、南京停了10分鐘。 6．全班每人說一句有關(guān)時間的話，下面收集了5句，其中關(guān)于時刻的是（ ） A．中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目每天19時開播； B．劉翔獲得雅典奧運(yùn)會110m欄冠軍，成績是12秒91； C．足球比賽上下半場各45分鐘； D．各位聽眾請明天這個時間繼續(xù)收聽長篇評說……； E．現(xiàn)在是北京時間八點整。 7．下列哪種情況下指的是位移（ ） A．出租汽車?yán)锍瘫砩纤@示的千米數(shù)；B．標(biāo)準(zhǔn)田徑場跑道的周長是400m； C．乘火車或飛機(jī)由上海到北京的直線距離為1080km； D．計量跳遠(yuǎn)運(yùn)動員的比賽成績。 8．下列關(guān)于路程和位移的說法,正確的是( ) A．

12、位移就是路程； B．位移的大小永遠(yuǎn)不等于路程； C．若物體做單一方向的直線運(yùn)動,位移的大小就等于路程； D．位移是矢量,有大小而無方向.路程是標(biāo)量,既有大小又有方向。 圖1 9.如圖1所示，一個質(zhì)點沿兩個半徑為R的半圓弧由A運(yùn)動到C，規(guī)定向右方向為正方向，在此過程中，它的位移大小和路程分別為( ) A．4R，2πR B．4R，-2πR C．-4R，2πR D．-4R，-2πR 圖2 10．如圖2所示,一物體沿三條不同的路徑由A運(yùn)動到B,下列關(guān)于它們的位移的說法中正確的是( ) A．沿Ⅰ較大 B．沿Ⅱ較大 C．沿Ⅲ較大 D．一樣大 11.質(zhì)點沿半徑為R的圓周作勻速圓

13、周運(yùn)動，其間最大位移等于 _ _____，最小位移等于__ ____，經(jīng)過9/4周期的位移等于______ 。 12．一個質(zhì)點在x軸上運(yùn)動，其位置坐標(biāo)如下表： t（s） 0 1 2 3 4 5 … x（m） 2 0 －4 －1 －7 6 … （1）該質(zhì)點0~2s末的位移大小是 ，方向是 。 （2）該質(zhì)點在開始運(yùn)動后 s內(nèi)位移數(shù)值最大。 （3）該質(zhì)點在第 s內(nèi)位移數(shù)值最大，大小是 ，方向是 。 圖3 13．時間和時刻是兩個不同的概念,下面幾種提

14、法中屬于時刻的概念是_____ _____，屬于時間的概念是________ ____(填寫序號)①第2s初;②第2s內(nèi);③2s內(nèi);④前2s;⑤前2s初;⑥后2s初;⑦第2s末。 14．如圖3所示一小球從離地4m高的A點豎直落下,在地面上豎直反彈至離地面高為3m的B點后又落回地面,再反彈至離地面高為2m的C點,再落回地面,又反彈回離地面高為1m的D點,此后落在地面上不再反彈而靜止.則該過程中小球位移大小為__ _m,方向___,小球通過的路程為__ ____m。 圖4 15．運(yùn)動員在進(jìn)行折返跑測試時，在運(yùn)動場的一條直線跑道上，每隔5m放置一個空瓶

15、．運(yùn)動員從中間某一瓶子處出發(fā)，跑向最近的空瓶將其扳倒后返回，再扳倒出發(fā)點處的第一個瓶子，之后再折返扳倒前面的最近處的瓶子．依次下去，當(dāng)他扳倒第6個空瓶時，他跑過的路程是多大？位移是多大？在這段時間內(nèi)，他一共幾次經(jīng)過出發(fā)點？ 16．質(zhì)點沿如圖4所示的邊長為10m的正方形路線,從A點開始逆時針方向運(yùn)動,每秒運(yùn)動5m,問,從開始運(yùn)動時計時,到下列表中所指三個時刻的三段時間內(nèi),質(zhì)點運(yùn)動的路程和位移各多大(填在表中相應(yīng)空格中)?在圖中畫出三個位移矢量圖。 ·A 圖5 17．質(zhì)點沿半徑為d的圓形軌道運(yùn)動，每2s移動1/4圓周，初始位置在某處的A點，如圖5所示，分別求出下列各種情況下的路程和

16、位移的大小，并在圖上標(biāo)出各位移矢量的方向． （1）從A點開始到第2s末時； （2）從A點開始到第4s末時； （3）從A點開始到第8s末時。 18．某人從學(xué)校操場A處開始散步，先向南走了60m到達(dá)B處，再向東走了80m到達(dá)C處，最后又向北走了120m到達(dá)D處。則 （1）這人散步的總路程和位移各是多少？ （2）要比較確切地表示此人散步的最終位置，應(yīng)該用位移還是用路程？ 【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練參考答案】 1、BD 2、BCD 3、B 4、C 5、BD 6、ADE 7、CD 8、C 9、C 10、D 11、2R，0， 12、（1）6m，x軸負(fù)方向（2）4 （3

17、）5，13m，x軸正方向 13、①⑤⑥⑦;③④② 14、4，豎直向下，16 15、 根據(jù)題意畫出運(yùn)動情境如圖1，設(shè)運(yùn)動員從D瓶開始出發(fā)， B C D E F G A 圖１ 圖2 以后的運(yùn)動中經(jīng)歷的是E（第一個瓶）、D（第二個）、F（第三個）、C（第四個）、G（第五個）、B（第六個），顯然運(yùn)動員跑過的路程是DE段、ED段、DF段、FC段、CG段和GB段的總和，路程是80m，位移是從D到B的有向線段，則位移大小是10m，在這段時間內(nèi)，共4次經(jīng)過出發(fā)點． 16、10m,;20m,10m;40m,0.方向見圖2(點撥:如圖2 2s末,質(zhì)點到達(dá)圖中B點(bc邊的中點),4s末質(zhì)點到達(dá)圖中C點(cd邊的中點),8s末質(zhì)點回到A點) ·A B C 圖3 17、如圖3所示 （1）路程，位移，方向AB （2）路程，位移，方向AC （3）路程，位移0 A B C D 北 東 圖4 18、（1）路程是260m，位移100m方向東偏北37° （2）位移 解析：如圖4所示，路程是人走過的實際路線的軌跡長度，等于AB、BC、CD之和．而位移是從初位置指向末位置的有向線段，即AD． 【反思】 收 獲 疑 問