《时间和位移》.doc

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1.2《时间和位移》 教案
一、教学目标
1. 知道时间与时刻的含义及它们的区别，学会用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻
2. 理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系
3. 知道矢量和标量，能区分矢量和标量
二、过程与方法
通过时间与位移两个概念的学习，学会运用对比的科学方法对时间与时刻，位移与路程进行区分，训练自己的思维能力
三、情感态度与价值观
通过对时间与时刻，位移与路程的区别，培养自己对物理概念理解的严密性
四、教学内容：
一、时间与时刻
师：要研究物体的运动自然离开不了时间，我们的生活与时间这个词是紧紧联系在一起的，我们经常这样说“汽车的开出时间是12点50分” “汽车在某站停留的时间是10分钟”。那么这两句话中的“时间”是不是同一个意思呢？
生：不是，第一句中的“时间”是某一时刻，某一瞬时；第二句中的“时间”是指一段时间。
师：现在我们就一起来用物理学严谨的语言对时间定义
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。
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
0
1
2
3
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我们可以用一个时间轴来表示

理解记忆：时刻对应于时间轴上一个点，时间对就于时间轴上两点之间的线段 时间=末时刻-初时刻
补充说明：
师：首先时间轴的正方向是不能变的，因为时间不会倒流。那原点在何处呢？时间的起点？开天辟地？
师：当然不是，是根据需要任意选择的。若我选此刻为原点，那下一秒就是坐标1秒，那上一秒呢？应该是负1秒，所以时刻可以是负的。如公元前200年。
关于时间的几种说法：
第3秒末=第4秒初
第2秒=第2秒内(夸大记忆，如第2秒可以记成第2天，第2 年)
前3秒=前3秒内
放大理解法：如有同学不知道第2秒是时刻还是时间，那我们可以将秒放大至天或月或年，学生就容易理解了。比如学生一定知道第2年是第2个一年，是一年时间，不是时刻。
例1、下列说法正确的是（ ）BC
A. 时刻表示时间极短，时间表示时间很长。
B. 某人跑步成绩13秒是时间。
C. 作息时间表上的数字均表示。时刻
D. 1min只能分成60个时刻。
例2、正确的是（ ）AC
A. 物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻
B. 物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间
C. 物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间
D. 第4秒末就是第5秒初，指的是时刻
二、位移
师：运动表示物体相对位置的变化，前面我们已经学过了如何在数学坐标系中表示物体的位置，今天我们就来研究物体的位置发生了变化该如何表示？
如图所示A
1
2

师：两人分别从O点沿曲线1，2运动到A点，我们可以看到，它们的路程（实际运动轨迹的长度）不同，但在整个过程中它们的初末位置相同，也就是说整个过程它们的位置变化相同（开始在A，最后在B）。我们该怎样来描述这样一个位置的变化呢？
师：能用我们初中学过的路程来描述这们的位置变化吗？比如路1路程100米，路2路程200米。如果你告诉别人只要从O点出发走100米就能到A点，那别人能了解你的位置变化情况吗？能找到A点吗？
生：不能。
师：所以为了能够很好地表述出物体在运动过程中位置的变化，物理学中引入了一个新的物理量：位移。
定义：
位移 ：从初位置指向末位置的有向线段。用S表示。
单位：米(m)
位移与路程的比较：

路程
位移
定义
物体实际运动轨迹的长度
从初位置指向末位置的一个有向线段
大小
有
有
方向
无
有
联系
|位移|≤路程 当物体单向直线运动时才等于
从一点到另一点位移一定，但路程却有无数个
三、标量与矢量
物理学中把有大小又有方向的量（如位移）叫做矢量，以前我们学过的有大小无方向的量叫做标量。
举例：矢量：力、位移
标量：长度、时间、质量、温度等
不同点：
1) 矢量有方向而标量没有。
2) 运算法则不同
写出法则并举例：
1、 先正东走3米，再向正北走4米，求整个过程的位移（作图得以此说明运算法则不同）
例3、正确的是（ ）
B. 物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移
C. 物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小
D. 物体通过一段路程，其位移可能为零
E. 物体通过的路程不等，但其位移可能相同
BCD
例4、一支队伍前进时，通信兵从队尾赶到队首又立即返回，当通信兵回到队尾时队伍已经前进了200m，求整个过程中通信兵的位移。
200m
四、一维坐标系中如何描述位移
1
2
3
-1
-2
A
B
C

A B C 位移分别为SAB=4m，方向与正方向相同
SBC=2m，方向与正方向相反
仔细观察发现 ：位移=末位置坐标-初位置坐标
SAB=XB-XA=3-（-1）=4m
SBC=XC-XB=1-3=-2m
大家可以看到，算下来结果有正负之分如果是正的就表示跟正方向相同，如果是负就表示跟正方向相反。
例5：一质点沿东西方向做直线运动，先从A运动到B，位移大小为30m，方向向东；接着由B运动到C，位移为40m，方向向西，求从A到C过程中质点的位移和路程。
解：小球的位移可以直接根据概念来看出发点和终点，也可以用矢量相加法则加。
五、一维坐标中矢量加减的等效简便法：
大家可能觉得矢量相加也未免太麻烦了吧！是不是我们以后解题都得这样画图啊？大家不必担心，我们高中阶段学习的大部分是直线运动，对于同一直线上的矢量相加减我们有一个等效简便的方法
一、向东的5加向东的3等于向东的8
二、向西的5加向西的3等于向西的8
三、向东的5加向西的2等于向东的3
四、向西的5加向东的2等于向西的3
发现规律：同向相加，和的大小为前两个矢量大小之和，方向不变；反向相加，和的大小为前两个矢量大小之差，方向与大小较大的那一个矢量方向相同。这样运算法则看起来是不是很熟悉？对，它就跟初中学过的带正负号的加减法法则类似（符号相同的相加，符号不变，大小为两加数绝对值之和；符号相反的相加，大小为两加数绝对值之差，符号与绝对值大的那个数的符号相同）。同向vs同号？反向vs异号？
灵感：如果用正负号来表示方向，同号表示同向，异号表示反向，那计算是不是简单多了。怎样实现刚才的想法呢？
很简单：直线运动不是有两个方向吗？设其中一个为正方向，同向为正，异向为负，将复杂的矢量运算变成简单的带正负号的数学加减法。得到的结果如果为正，说明跟正方向同向，如果为负，说明跟正方向反向。于是上题的解法为：
一、向东为正。则+5加+3等于+8，结果为正表示方向与正方向相同，向东。
二、向东为正。则-5加-3等于-8，结果为负表示方向与正方向相反，向西。
三、向东为正。则+5加-2等于+3，结果为正表示方向与正方向相同，向东。
四、向东为正。则-5加+2等于-3，结果为负表示方向与正方向相反，向西。
注意：正方向的选择是任意的。切记只适用于直线运动。
例6、再解上题！
比较大小：（正东为正）
-6m与5m哪个位移大？
今后的学习啊，自己一定要带好头，坚持每题先设正方向。给学生引导作用。

板书
一、时间与时刻
1、时间：
2、时刻：
3、时间轴
4、关于时间的几种说法
5、放大理解法
例1、2
二、位移
1、定义：
2、位移与路程的比较
三、标量与矢量
不同点1、2
例3、4
四、一维坐标中如何描述位移
例5
五、一维坐标中矢量加减的简便法
例6（新法解上题）

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