第二节时间和位移三维目标知识与技能1.知道时间和时刻的区别和联系2・理解位移的概念，了解路程与位移的区别。3.知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量。4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。6.初步了解矢量与标量不同的运算法则。过程与方法1•通过具体问题引出吋I'可、吋刻、位移、路程等概念，要使学生学会将抽象问题形象化化的处理方法。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1.通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同吋学会用科学的思维看待事实。2.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。教学重点1.吋I'可和吋刻的概念以及它们之I'可的区别和联系。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。课时安排2课时学案1.如果用一条数轴表示时间，则时刻t就是时间轴上的一个,时间间隔At就是时间轴上的一段O但是在日常语言中，我们用语比较混淆，大都不加区别地说成时I'可。如“时间还早”里的时I'可，就是;说“一堂课时间有45分钟”,则是扌旨;2.位移：从初位置到末位置的有向线段，叫做位移。它是表示o位移既有大小又有,它是一个量。矢量相加和标量相加遵从不同的法则（见后面“力的合成”）。物体只有作运动时，位移大小才等于路程，一般情况下位移路程。3.很多同学可能对物理学里引入“位移矢量”来研究运动觉得迷惑不解。当物体作曲线
运动时，位移直线段与走过的“路径轨迹”完全不同，位移大小跟“路程”数值也大不相同，尤其是当物体走一封闭曲线如一圆周时，路程可以很大，而位移却总是为零，有人觉得很荒谬。其实这只是初学时的一种错觉，物理学家也是经过长期研究才克服“常识思维”的桎梏找到“位移”这个有效的物理量的。确实，人走路的劳累程度、汽车耗油的多少是跟路程大小有关，但是只有位移才能仅由初、末位置唯一确定。而研究物体运动的冃的就是找到“确定物体在任意时刻的位置”的方法。（注:无论物体是作直线运动还是曲线运动，一段“无限小”的运动，其位移与路径总是可以看成重合，而用“高等数学”工具来研究物理，都是从研究“无限小运动”着手，因此，位移也可以用来研究曲线运动。）1.如果是直线运动，则位移Ax和初、末位置坐标曲、曲的关系十分简单：卜CX2-X\o而且此式有着丰富的含义：Ax的数值表示位移的大小，的正负表示位移的方向一一正表示位移A%的方向与％轴的正方向,负表示位移A/的方向与/轴的正方向o教学过程引入提问一个走读生，上学的时候是什么时间离开家的？在路上用了多长时间？怎么走的？什么时间到校的？根据学生的回答提出，要想清楚地描述物体运动情况，仅仅用上节课所学的内容是不够的，我们需要学习更多的物理量。新课教学一、时间和时间间隔在一开始学生的回答屮，学生离家和到校所对应的是时刻概念，在路上所用的时间就是时间间隔，它等于两个时刻之差。如果建立一个表示时问的一维直线系，则在这个坐标系屮，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。学生讨论例1：如图所示，物体沿直线从o点开始运动，如果各点Z间的时间间隔都是一秒，则下列各说法中分别表示哪一点或线段。前3s内：笫2s内：OABCDE（第）2s末：t*****~第3s初:第二个2s内：二、路程和位移重新讨论提问学生的问题，问学生为什么不从另外一条路走？学生会很快回答另外一条路远，那么从不同的路径走就没有相同Z处吗？当然有，那就是初始位置和末位置是相同的,所以为了准确描述这两种运动，就需要引入两个不同的概念。小结1.路程是物体运动轨迹的长度2.位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。
问题：物体的位移大小有没有等于路程的情况？答：在单向直线运动中位移的大小等于路程。课堂训练下列关于位移和路程关系的正确说法是（）A.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B.物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C.物体通过的路程不等，位移可能相同D.物体通过一段路程，位移不可能为零三、矢量和标量象位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量，象路程这样只有大小，没有方向的物理量叫做标量。问题：回忆初中所学过的物理量，说明它们是标量还是矢量。答：温度、时间、质量、密度等是标量，速度是知量。问题：我们知道，如果一个口袋中原来有20kg大米，再放入10kg大米，口袋里共有30kg大米。那么如果一个物体第一次的位移大小为20m,第二次的位移大小为10m,则物体的总位移是不是30m呢？问题：阅读教材的思考与讨论，能否得出分位移和合位移的关系？并市此得出知量运算的一般法则。教师总结1•当两个矢量共线时，可以用算术运算，但首先要设定正方向。2.当两个矢量不共线时，合矢量和分矢量必将构成一个三角形，它们分别是三角形的三条边。3・不共线矢量的运算法则叫做平行四边形定则，又叫三角形定则。四、直线运动的位置和位移问题：要想准确描述物体的位置变化怎么办？答：对于做直线运动的物体，可以用直线坐标系来描述。在直线坐标系中，位置用点来描述，记为x二?；位移是位置的变化，记为Ax,Ax=x2-x1o分析讨论：一个物体从点沿直线运动到点，已知点的坐标为，点的坐标为，求物体的位移？负号的含义？能否在直线坐标系屮表示出来？小结：物理中矢量的正负不表示大小，只表示方向，当规定了正方向后，正值表示与正方向同向，负值表示与正方向反向。反之亦然。例2.如图1-2-1所示，一辆汽车在马路上行驶，t二0时，汽车在十字路口屮心的左侧20m处，过了2秒钟，汽车正好到达十字路口的中心，再过3秒钟，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处，如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为/轴的正方向，试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表，并说出前2秒内、后3秒内汽车的位移分别为多少？这5秒内的位移又是多少？观测时刻t=0时过2秒钟再过3秒钟位置坐标殆二&二X3二
图1-2-1解析：马路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值。右侧的点的坐标为正值，即：20m,屍二0,朋二30m。前2秒内的位移A/f—上二0—（―20）m二20m后3秒内的位移AX2=Xa—^2=30m—0m=30mo这5秒内的位移AXi=x-.3—^1=30111—（―20）m=50m上述位移△匿、△屍和都是矢量，大小分别为20、30和50m,方向都向右，即与x轴同方向。巩固练习1.下列关于位移和路程的说法中，正确的是（）A.位移的大小和路程总是相等，但位移是矢量，路程是标量B.位移描述直线运动，路程描述曲线运动C.位移取决于始末位置，路程取决于实际运动路线D.运动物体的路程总大于位移2.一个质点在x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01234位置坐标/m05・4・1■7（1）儿秒内位移最大AoIs内Bo2s内C。3s内D。4s内（2）笫几秒内位移最大（)A。第Is内B。第2s内Co第3s内Do第4s内（3）儿秒内的路程最大（)AoIs内Bo2s内Co3s内D。4s内（4）第几秒内的路程最大（)A。笫Is内B。第2s内Co第3s内Do第4s内3.某人沿着半径为R的水平圆形跑道跑了1.75圈时，他的（）Ao路程和位移的大小均为3.5JiRBo路程和位移的大小均为RCo路程为3.5兀R、位移的大小为血/?D。路为0.5hR、位移的大小为门/?布置作业教材问题与练习。教学后记
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