第2节 时间和位移

第一章运动的描述
第2节时间和位移（预习学案）
【预习目标】编写：王振营审核：张志强通过认真阅读课本内容理解体会时刻和时间间隔、路程和位移、标量和矢量的区别，知道位移是矢量，能在坐标系中用图形表示出位移。

【课前预习】
一. 自主学习（以主人的身份投入学习，夯实基础）
1. 教材助读：
问题1：在表示时间的数轴上，时刻与时间是怎样表示出来的？画图说明。

问题2：如图所示，从北京去上海可以选择很多条路线，这些不同的路线路程一样吗？就位置变
动而言，初、末位置一样吗？位置变化一样吗？
问题3：为了描述质点位置的变化，物理学中定义了一个物理量“位移”，“位移”这个物理量是怎样定义的？它和路程有何不同？
2. 自我归纳：
⑴什么是矢量？
⑵什么是标量？
二. 预习自测（给自己设定具体时间自我检测，了解自我）
1．关于时间和时刻，下列说法正确的是（）
A．物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是时刻。

B．物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻。

C．物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间。

D．物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间。

2. 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．若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。

D．位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向。

第一章运动的描述
第2节时间和位移（教学学案）
【学习目标】（只有定向才不会迷失方向）编写：王振营审核：张志强1．知识与技能：
⑴知道时间和时刻的含义以及它们的区别，知道在实验中测量时间的方法．
⑵知道位移的概念。

知道它是矢量，可以用有向线段来表示。

⑶知道路程和位移的区别。

2．过程与方法：
让学生观察、分析、讨论，解释现象并从中提炼出知识，形成位移等概念，体会位移的矢量性。

3．情感态度与价值观：
联系身边有积极意义的实例，在学生学到知识的同时激发学生的爱国热情和培养学生积极向上的高尚情操。

【课堂探究】（用心参与课堂，提高学习效率）
一．教材导读
1．时刻和时间间隔
时刻和时间间隔既有联系又有区别，在表示时间的数轴上，时刻用表示，用线段表示。

时刻与物体相对应，表示某一瞬间；时间间隔与物体的相对应，表示某一过程（即两个时刻的间隔）
2. 路程和位移
路程是物体运动轨迹的。

位移是用来表示物体的的物理量。

位移与物体的有关，而与质点运动过程中所经历的无关。

物体的位移可以这样表示：从到做一条有向线段，有向线段的长度表示位移的，有向线段的方向表示位移的。

3. 矢量和标量
既有又有的物理量叫做矢量，只有大小，没有方向的物理量叫做。

矢量相加与标量相加遵守不同的法则，两个标量相加遵从的法则，矢量相加的法则与此不同。

4. 直线运动的位置和位移
直线运动的物体位置在直线坐标系中可以用某一点的坐标表示出来。

直线运动的物体位移在直线坐标系中可以用坐标的变化量△x表示出来。

例如物体先后两个位置的坐标分别为x1、、x2，则坐标的变化量△x= x2－ x1表示物体的位移，请在下图中作出位移的图示.
二．思考与讨论
例1. 在下列说法中，哪些指的是时刻？哪些指的是时间？
⑴火车在上午8点40分从车站出发，8点40分指的是
⑵在田劲运动会上，某同学百米赛跑的成绩是14.11s,这个数据是
⑶第4s 内指的是
⑷第3s 末指的是
⑸ 3s内指的是
例2. 一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B 点．用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)．三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
例3. 一质点绕半径为R的圆运动了一周，其位移大小为________，路程为_________若质点运动了 1.75周，其位移大小为___________,路程是___________,上述两种运动中最大位移是___________;最大路程是____________.
三. 总结归纳
1．你对位置、位移、与路程的理解认识？
2．位移的正负具有怎样的意义？
3.本节用到的数学知识与方法？
第一章运动的描述
第2节时间和位移（训练学案）
（一）必做题编写：王振营审核：张志强1．从水平匀速航行的飞机上，地面上的观察者以地面作为参考系，观察被投下的物体的运动，如图，则下列说法中正确的是：
A. 物体是竖直下落的，其位移大小等于飞机的高度
B. 物体是沿着曲线下落的，其位移的大小等于飞机的高度
C. 物体是沿着曲线下落的，其位移的大小等于路程
D. 物体是沿着曲线下落的，其位移的大小小于路程
2．以下数据指时间的是
A. 满洲里开往天津的625次列车13时 35分从满洲里发车
B. 某人用15s跑完100m
C. 中央电视台新闻联播节目19时开播
D. 1996年7月1 日领事中国对香港恢复行使主权
3. 关于位移和路程，下列说法中正确的示
A. 物体位移大小不同，路程一定不同
B. 物体经过路程不相等，位移一定不相同
C. 物体经过了一定路程，其位移可能为0
D. 物体经过路程为0，其位移一定为0
4．某人从高为5m处竖直向下抛出一小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m
处被接住，则这段过程中
A. 小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7m
B. 小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7m
C. 小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3m
D. 小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m
（二）选做题
5．如图甲，一根细长的弹
簧系着一个小球，放在光
滑的桌面上．手握小球把
弹簧拉长，放手后小球便左
右来回运动，B为小球向右
到达的最远位置．小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。

若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：
a．0.2s内小球发生的位移大小是___ _，方向向__ __，经过的路程是 _____．
b．0.6s内小球发生的位移大小是___ __，方向向___ _，经过的路程是___ _．c．0.8s 内小球发生的位移是___ _____，经过的路程是___ _____．
d．1.0s内小球发生的位移大小是___ _，方向向___ _，经过的路程是___ _．
（三）课后阅读材料:我国古代关于运动的知识
我国在先秦的时候，对于运动就有热烈的争论，是战国时期百家争鸣的一个题目．《庄子》书上记载着，公孙龙曾提出一个奇怪的说法，叫做“飞鸟之影未尝动也．”按常识说，鸟在空中飞，投到地上的影当然跟着鸟的移动而移动．但公孙龙却说鸟影并没有动．无独有偶，当时还有人提出“镞矢之疾；有不行不止之时”，一支飞速而过的箭，哪能“不行不止”呢？既说“不行”，又怎能“不止”呢？乍看起来，这些说法实在是“无稽之谈”，也可以给它们戴一顶“诡辩”的帽子．但是事情并不这么简单．这个说法不但不是诡辩，而且还包含着辩证法的正确思想．恩格斯曾经指出，“运动本身就是矛盾，甚至简单的机械的位移之所以能够实现，也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方，既在同一个地方又不在同一个地方．这种矛盾的连续产生和同时解决正好就是运动．”因为运动体的位置随时间而变化，某一时刻在A点，在随之而来的另一时刻，就在相邻的B点，因此，也就有一个时刻，它既在A点又不在A点，既在B点又不在B点．在这时刻，物体岂不是“不行不止”吗？再者，在一定的时间Δt内，物体前进一段距离Δs，当这时间变小，Δs随之变小；当Δt趋近于零时，Δs也趋近于零．也就是说，在某一瞬间，即某一时刻，运动体可以看作是静止的，所以飞鸟之影确实有“未尝动”的时候，对于运动的这种观察和分析实在是十分深刻的．这同他们能够区分“时间”与“时刻”的观念很有关系．《墨经》对于“鸟影”问题又有他们自己的理解，说那原因在于“改为”．认为鸟在A点时，影在A′点，当鸟到了相邻的B点，影也到了相邻的B′点．此时A′上的影已经消失，而在B′处另成了一个影，并非A′上的影移动到B′上来，这也是言之有理的．
机械运动只能在空间和时间中进行，运动体在单位时间内所经历的空间长度，就是速率．《墨经下》第65条之所述就包含着这方面的思想．《经说》云：“行，行者必先近而后远．远近，修也；先后，久也．民行修必以久也．”这里的文字是明明白白的，“修”指空间距离的长短．那意思是，物体运动在空间里必由近及远．其所经过的空间长度一定随时间而定．这里已有了路程随时间正变的朴素思想，也隐隐地包含着速率的观念了．
东汉时期的著作《尚书纬·考灵曜》中记载地球运动时说：“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖（即窗户）而坐，舟行不觉也．”
这是对机械运动相对性的十分生动和浅显的比喻．哥白尼在叙述地球运动时也不谋而合地运用了十分类似的比喻.。