2 时间和位移课堂合作探究问题导学一、时刻和时间间隔活动与探究11．我们说上午8时上课，8时45分下课，这里的“8时”“8时45分”指的是时刻还是时间间隔？一节课的时间是45分钟，“45分钟”是时刻还是时间间隔？2．你能总结出时刻和时间间隔之间有什么样的关系吗？迁移与应用1下列数据中描述时间间隔的是（ ）A．2012年11月2日0时9分，山西省浮山县发生了3.4级地震B．第30届奥运会于2012年7月28日4时（北京时间）在伦敦开幕C．刘翔取得了12.88秒的110米栏的好成绩D．我国航天员翟志刚在“神舟”七号飞船外完成了历时20分钟的太空行走（1）时刻：时刻在时间轴上对应于一点，表示某一瞬间或某一瞬时。（2）时间间隔：时间间隔是两个时刻之间的间隔，在时间轴上对应于两点间的线段，表示一段过程，有时也简称时间。（3）表示时间的数轴称为时间轴。在时间轴上，时刻用点表示，时间用线段表示。如图所示，O点表示初始时刻，A点表示时刻第1s末（即1s末）或第2s初，D点表示4.5s时，OA、OB、OC分别表示从计时开始的时间前1s内、前2s内、前3s内（即1s内、2s内、3s内），OA、AB、BC分别表示时间第1s内、第2s内、第3s内（时间均为1s）等等。（4）在日常生活中所说的“时间”，其含义不尽相同，有时是指时刻，有时是指时间间隔，要根据上下文认清它的含义。在物理学中，“时间”的含义就是时间间隔。二、位移和路程活动与探究21．阅读下面的对话。甲：请问到市图书馆怎么走？乙：从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口，再向东走300m就到了。甲：谢谢！乙：不用客气。请结合图示，把甲要经过的路程和位移表示出来，并归纳出位移和路程的不同。
2．在标准的运动场上将要进行1500米赛跑，上午9时20分50秒，发令枪响，某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发，绕运动场跑了三圈多，到达终点，成绩是4分38秒，如图所示。请根据上面的信息讨论以下问题：（1）该运动员在哪几段跑道上做直线运动？在哪几段跑道上做曲线运动？请在图上标出来。（2）该运动员从起点到达终点所用的时间是多少？起跑和到达的时刻分别是多少？（3）该运动员跑过的路程是多少？他的位置变化如何？[来源:学§科§网]（4）如果该运动员始终沿直线跑过这么长的路程，他的位移是多少？3．像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们写出一些以前学过的只有大小没有方向的物理量。4．试总结标量和矢量的区别。同一直线上矢量的大小和方向如何表示？迁移与应用2一质点由位置A向北运动了4m到C，又转弯向东运动了3m到达B，在这一过程中质点运动的路程是多少？运动的位移大小是多少？方向如何？（1）位移是描述物体位置变化的物理量，而路程则是描述物体运动路径（轨迹）长短的物理量。（2）位移既有大小，又有方向，它的大小等于初、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置；而路程只有大小没有方向，它的大小是物体实际运动路径的长度。（3）只有物体做单向直线运动时，其位移大小才和路程相等，除此之外，物体的位移大小总是小于路程。（4）位移是矢量，求某一矢量时，除求出其大小外，还要指出它的方向。（5）矢量的正负号不表示物理量的大小，而是用来表示方向的：正号代表矢量的方向与我们取的正方向相同，负号代表矢量的方向与我们取的正方向相反。三、直线运动的位置和位移活动与探究31．一艘在平静湖面上做直线行驶的小船，要准确地描述它在某一时刻的位置和一段时间内的位移，除了要选取参考系外，还可采取怎样的方法和步骤呢？2．如图所示，一质点从A运动到B，初位置的坐标xA=_________，末位置的坐标xB=________，它的坐标变化量Δx=__________，位移的大小为__________，方向是___________。迁移与应用3从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面（如图），分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格。
坐标原点的位置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标上升过程的位移下落过程的位移全过程的位移以地面为原点以抛出点为原点[来源:学。科。网]（1）如果物体做直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移。可建立一维坐标系来描述物体的位置和位移。如图，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2，那么，x2－x1就是物体的“位移”，记为Δx=x2－x1。可见，物体位置的变化可用位移来表示。（2）在直线运动中，位移的方向可以用正、负号表示，正号表示位移与规定正方向相同，负号表示与规定正方向相反。当堂检测1．关于时刻和时间，下列说法正确的是（ ）A．时刻表示的时间极短，时间表示的时间较长B．时刻对应物体运动的位置，时间对应物体运动的位移C．作息时间表上的数字一般表示的是时刻D．1min只能分成60个时刻2．下列关于位移和路程的说法，正确的是（ ）A．路程和位移的大小相等的运动一定是单向直线运动B．质点做曲线运动时，某段时间内位移的大小一定小于路程C．两个质点通过的位移相同，它们所通过的路程不一定相等D．两个质点通过的位移相同，它们的路程一定相等3．关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ）A．物体在5s时指的是物体在第5s末时，指的是时刻[来源:Z.Com]B．物体在5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间C．物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间D．第4s末就是第5s初，指的是时刻4．物体沿半径分别为6m和9m的半圆弧由A点到B点到达C点，如图所示，则它的位移和路程分别是（ ）
A．30m 15πm B．30m，向东 30πmC．30m 30πm，向东D．30m，向东 15πm5．如图，汽车初位置的坐标是－2km，末位置的坐标是1km。求汽车的位移的大小和方向。答案：课堂合作探究【问题导学】活动与探究1：1．答案：“8时”“8时45分”是时刻，“45分钟”是时间间隔。2．答案：例如：上午8时上课，8时45分下课，一节课的时间间隔是45分钟，由此可以得出两个时刻之间的间隔就是时间间隔。迁移与应用1：CD 解析：A中的计时数据指大地震开始发生的瞬间，不是时间间隔。B中的计时数据指奥运会宣布开幕的一瞬间，不是时间间隔。C中的12.88秒指刘翔从起跑到到达终点所用的时间，表示时间间隔。D中的20分钟是指翟志刚从出飞船到返回飞船所用的时间，表示时间间隔。活动与探究2：1．答案：甲要经过的路程如图中ABC所示，其大小为700m；AC表示位移，大小为500m。位移是描述质点位置变化的物理量，是矢量，用从起点指向终点的有向线段表示，其长度表示大小，方向表示位移的方向。质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关。路程是质点运动轨迹的长度，路程只有大小没有方向，是标量。路程与质点运动的路径有关，但它不能描述质点位置的变化。2．答案：（1）如图所示。
（2）时间间隔4分38秒，起跑时刻为9时20分50秒，到达的时刻为9时25分28秒。（3）路程为1500米，位置变化是从起跑点到终点。（4）位移为1500米。3．答案：温度、质量、体积、长度、时间、路程。4．答案：标量只有大小，没有方向；矢量既有大小，又有方向。同一直线上的矢量有两个可能的方向。在同一直线上的矢量，可先建立直线坐标系，可以在数值前面加上正负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号表示与坐标系规定的正方向相反。迁移与应用2：答案：7m 5m 北偏东37°解析：由题意画出质点的运动轨迹如图所示，质点运动的路程为：AC＋CB＝4m＋3m＝7m。质点运动的位移由从初位置A指向末位置B的有向线段AB表示，位移的大小为x＝＝m＝5m，其中tanθ＝＝，θ＝37°，所以位移的方向为北偏东37°。活动与探究3：1．答案：我们可用数学方法描述做直线运动小船的位置和位移，需要建立一维坐标系，用坐标表示小船在某一时刻的位置，用位置坐标的变化量表示小船一段时间内的位移。2．答案：由题图可知初、末位置的坐标值，xA＝3m，xB＝－2m，由Δx＝xB－xA，可得Δx＝－5m。Δx的绝对值是5m，表明位移大小为5m，Δx为负，表示位移沿x轴负方向。迁移与应用3：答案：坐标原点的位置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标上升过程的位移下落过程的位移全过程的位移以地面为原点3m8m0m5m－8m－3m以抛出点为原点0m5m－3m5m－8m－3m[来源:学&科&网]【当堂检测】
1．BC 2．ABC 3．ACD 4．D5．答案：3km 与x轴正方向相同
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