时间与位移 教案.docx

时间与位移

【教学目标】1．知道时间与时刻、路程与位移、矢量与标量的区别，了解时刻、位置、时

间、路程、位移的对应关系及各量的物理意义。

掌握用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向，会用矢量表示和计算质点的位移。

体会物理学研究和处理问题的方法，养成良好的思考习惯。

【重点与难点】

重点是时间与位移的概念，难点是位移的方向与矢量的建立与矢量的运算。

【教学过程】一．时刻与时间

问题1：“我们学校的第一节课从8时正开始到8时45分结束，一节上45分钟。”在这句话中的“8时正”与“45分钟”的意义一样吗？

图1.2-18时正是上课开始的时刻，8时45是上课结束的时刻。45分钟是第一节所需

图1.2-1

例1：时刻与时间也可以用数轴来表示，如图1.2-1所示为学校上午

的作息时间。从图1.2-1回答下列问题：

每一节课的时间是多少？

第二节课下是课间操时间，课间操从什么时刻到什么时刻？用多少时间？

解析：(1)每一节的时间为45分钟；

图1.2-2(2)第二节课下是课间操开始的时刻，为8点

图1.2-2

分，第三节课上为结束时刻为10点05分，用了

25分钟的时间。

例2：某一物体以5m/s的速度做匀速直线运

动。

能否用坐标描述该运动？并画出图象；(2)从图象中确定第2秒末的位置；

(3)从图象中求得开始运动后的第2秒物体运动的距离。

解析：(1)图象如图1.2-2所示。

作图象注意：要有坐标值、坐标轴要有物理量与单位、对应的点要用虚线表达出来。

图1.2-3从图象可以确定，物体在第2秒末在发出点前方10m处；(3)第2秒是指1秒末与2

图1.2-3

这段时间内物体运动的距离为5m。

延伸：如果一个物体做直线运动图象如图1.2-3所示，那么物体做何种运动？

从图象可知，物体做速度越来越大的变速运动，因为在第1秒时间内运动的距离约为2m，第2s时间内运动的距离大约为5m，第3秒时间内运

动的距离大约为6m，第4秒内运动的距离大约为12m。所以说明物体的速度越来越大。

二．路程与位移

路程：物体运动路径的长度。

位移：物体从起点到终点的距离，方向从起点指向终点。

矢量：在物理学中，有一些只有大小，如质量、时间、路程、密度等，而有些物理量不仅有大小，还有方向，位移就是其中之一，还有如力，速度等物理量。我们将既有大小，又有方向的物理量，称之为矢量。

“‘靠江靠海靠上海’的南通，长期一直有‘南不通’、‘难通’的别名。由于长江天堑的阻隔，南通到上海100多公里的路程，如果从江阴大桥过江，这

样要绕140多公里的路程。”

问题1：从上述一段话中，说明汽车从南通经过江阴大桥到上海，汽车所行的路程是多少？位移又是多少？（位移是100多公里，路程是近300公里）

问题2：苏通大桥建成后，汽车再从南通到上海，路程与位移是什么发生了

图1.2-4变化？（路程发生了变化，而位移没有变化）例3．

图1.2-4

标轴的原点运动到坐标为3m的地方用3s的时间，后又经过3s运动到－1m处，则：

物体在前3秒的位移大小与方向；

物体在后3秒的位移大小与方向；

物体在6秒内的路程；

物体在6秒内的位移大小与方向。

解析：（1）前3秒的位移大小为3m，方向为x轴的正方向；

（2）后3秒的位移大小为4m，方向为x轴的负方向；

（3）6秒内的路程为7m；

（4）6秒内的位移大小为1m，方向与x轴方向相反。

在（4）问题中，其实为前3秒内的位移与后3秒内的位移的矢量和。

同一直线上的矢量运算：标量的运算可以直接加减，如水杯中原来有 200

克水，再加100克，杯中水的质量为200克加100克等于300克，同样，如果倒

了50克，杯中水的质量是用200克减去50克等于150克。在上述的例题中的第

个问题，因为路程是标量，前3秒物体的路程为3m，后3秒所行的路程为4m，则6秒所行的路程是3m加4m为7m。但位移是有方向的，从位移的定义来讲，6秒内的位移大小一定为1m，其实也是前3秒与后3秒两个位移的矢量叠加，则为3m+(-4m)=-1m，其中后3秒的－4m中的“－”表示位移的方向，同样6秒的“－1m”中的“－”号也是合位移的方向。所以我们讲6秒时间内的位移大小为1m，方向沿x轴的负方向。

例4．如图所示，物体在开始的3秒内先沿x轴正方向运