2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系 导学案

一、课前预习1、时刻：指某一瞬时，是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序的标志。在时间轴上表示为。2、时间：是两个时刻之间的间隔，时间用来表示事物运动发展变化所经历的过程长短的量度，在时间轴上表示为。3、位置：是质点某时刻所在空间的一点，位置在一维坐标中可用坐标x来表示。4、路程：。单位通常用米（m），还有千米（km）、厘米（cm）等。5、位移：。位移的大小等于有向线段的长度，位移的方向。6、位移的大小与路程的关系是：。7、标量：。举例：。矢量：。举例：。8、时刻与（填“位移”或“位置”）相对应，时间与（填“位移”或“位置”）相对应。1.时间和时刻（1）、时刻是指某一瞬时，可以用数轴上的点表示(2)、时间间隔简称时间，在数轴上用一段线段来表示。a:如果建立一个表示时间的一维直线系，则在这个坐标系中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。例：见图2—1—1所示201345678t/s←图1—2—1前2s第4s第6s末、第7s初2→←→→←→→←→b:要注意严格区分时间间隔(时间)和时刻。例如：“第6秒末”、“第7秒初”、“6秒末”等指的都是时刻而不是时间。其中“第6秒末”、“第7秒初”指的是同一时刻，在时间轴上都是指t=6秒这一点；“6秒末”在时间轴上指t=6s这一点。“第4秒内”、“前2秒内”都是指时间间隔。其中“第4秒内”就是“第4秒初”(或“第3秒末”)到“第4秒末”这两个时刻之间的时间间隔，时间长度为1秒,在时间轴上指t=3s到t=4s两点间的时间间隔。“前2秒内”就是“o时刻”到“2秒末”4 这两个时刻之间的时间间隔，时间长度为2秒，在时间轴上指t=0s到t=2s两点间的时间间隔。(3)在实验室中常用秒表和打点计时器或频闪照相的方法来测量时间，其中打点计时器和频闪照相的方法可以测量很短的时间间隔。2．路程和位移(1)路程：路程是质点运动轨迹的长度。当物体从某位置A运动到另一位置B时,可以沿不同的轨迹运动,如图1—2—2所示,走过不同的路程。路程不能描述质点的位置的变化，xy①②③图1—2—2ABO与运动路径有关。路程只有大小，没有方向。“某一时间内路程等于零”表示这段时间物体静止。(2)位移：位移用来表示物体位置变化的物理量，它是从初位置到末位置的有向线段,如图1—2—2中的有向线段AB。位移既有大小，又有方向，位移的大小与路径无关，仅由初、末位置决定。“某一时间内位移等于零”表示这段时间物体的初末位置相同，而不表示这段时间内物体静止。(3)在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程。当物体做方向不变的直线运动时，位移的大小才等于路程。(4)位移的单位是“米(m)”，有时也用“千米(km)”或“厘米(cm)”。3．矢量和标量(1)矢量：在物理学上既有大小又有方向的物理量叫做矢量。位移就是矢量。(2)标量：在物理学上只有大小没有方向的物理量叫做标量。例如：时间、质量、温度、路程等都是标量。(3)矢量相加和标量相加遵从不同的法则。两个标量相加遵从算术加法的法则。而矢量相加遵从平行四边形法则。ACD图1—2—3如:从A点向北走了40m到C，再从C向东走了30m到D,则有向线段AC、CD和AD分别表明第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。如图1—2—3。第一次位移大小为40m，第二次位移大小为30m，两次行走的合位移大小为50m．4．直线运动的位置和位移在直线运动中，用坐标表示物体的位置，坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置到原点的距离;用坐标的变化量表示物体位移坐标差的正负表示位移的方向与坐标轴正方向相同还是相反，坐标差的数值表示位移的大小——位置移动的距离。4 物体做直线运动，若物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2处于“位置”x2，那么，x2-x1就是物体的“位移”，记为△x=x2-x1。即初、末位置坐标的变化量△x表示物体的位移。例如:物体从A到B，xA＝2mxB＝5m，△xAB＝xB－xA＝5－2＝3m,从C→B，xC＝6m，△xCB＝xB－xC＝5－6＝－1m，负号表示位移的方向和规定的正方向相反，所以在直线运动中，矢量运算可化为代数运算，用正、负代表方向。课堂练习：1．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．时间确切地说就是两个时刻之间的间隔C．作息时间表上的数字表示时刻D．1min内有60个时刻2.在如图所示的时间坐标轴上找到：①第3S末，②第2S初，③第3S初，④3S内，⑤第3S内．   3．以下的计时数据，指时间间隔的是（）A．学校每天7：30准时上课B．每节课45minC．数学考试9：40结束D．邢慧娜获得雅典奥运会女子10000米冠军，成绩是30分24秒364．以下的计时数据指时刻的是（）A．一位同学用15s跑完了100米B．某同学参加万米长跑比赛，跑到终点时钟刚好敲响15点整C．1999年12月20日零点，中国开始对澳门恢复行使主权D．百米赛跑中发令员的枪声用了0.29s的时间传到了终点裁判处5．一列火车从长春开往北京，下列叙述中，表示时间的是（）A．早上6：00火车从长处出发B．列车一共行驶了12小时C．列车在9：10到达中途沈阳站D．列车在沈阳站停了15min6.下列关于路程和位移的说法正确的是()A．位移就是路程B．位移的大小永远不等于路程C．给定初末位置，路程有无数种可能，位移只有两种可能D．路程描述物体位置移动径迹的长度，位移描述物体位置移动的方向和距离7．如图所示，一物体沿3条不同的路径由A运动到B，则沿哪条路径运动时的位移较大（）A．沿1较大B．沿2较大C．沿3较大D．都一样大8．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则这一段过程中（）A．小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7mB．小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7mC．小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3mD．小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m4 10．一质点绕半径为R的圆周运动了一周，则其位移大小为，路程是。若质点运动了周，则其位移大小为，路程是。此运动过程中最大位移是________，最大路程是_________。11．一质点从xOy平面上的原点出发，沿x轴的正方向运动6m后，接着沿y轴正方向运动了10m后又沿y轴负方向运动2m，他在此过程中运动的路程为________m，他的位移为________m，方向________.12．出租汽车司机是按位移收费还是按路程收费?13．中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒如图1－2－8所示．一位球员击球后，由本垒经一垒、二垒跑到三垒．他运动的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?图1－2－8 14．一个质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则从质点开始运动算起t（s）012345x（m）05-4-1-71（1）前秒内的位移最大（2）第秒内的位移最大（3）第秒内的路程最大4