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2019-2020年高中物理 12 位置變化的描述 位移（教案） 教科版必修1 學(xué)習(xí)目標: 1. 知道時間和時刻的含義以及它們的區(qū)別，知道在實驗中測量時間的方法。 2. 知道位移的概念。知道它是表示質(zhì)點位置變動的物理量，知道它是矢量，可以用有向線段來表示。 3. 知道路程和位移的區(qū)別。 學(xué)習(xí)重點: 1. 時間和時刻的概念和區(qū)別。 2. 位移的矢量性、概念。 學(xué)習(xí)難點: 位移和路程的區(qū)別。 主要內(nèi)容: 一、時刻和時間間隔 1．時刻和時間間隔可以在時間軸上表示出來。時間軸上的每一點都表示一個不同的時刻，時間軸上一段線段表示的是一段時間間隔。 2．在學(xué)校實驗室里常用停表，電磁打點計時器或頻閃照相的方法測量時間。 【例一】下列說法中指的是時間的有___________________,指的是時刻的有________________。 A．第5秒內(nèi) B.第6秒初 C.前2秒內(nèi) D.3秒末 E.最后一秒內(nèi) F.第三個2秒 G.第五個1秒的時間中點。 課堂訓(xùn)練： 1．關(guān)于時間和時刻，下列說法正確的是（　　?。? A．物體在5s時就是指物體在5s末時，指的是時刻。 B．物體在5s時就是指物體在5s初時，指的是時刻。 C．物體在5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s時間。 D．物體在第5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s的時間。 二、路程和位移 1. 路程：質(zhì)點實際運動軌跡的長度，它只有大小沒 有方向，是標量。 2．位移：是表示質(zhì)點位置變動的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示，位移的大小等于質(zhì)點始末位置間的距離，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取決于初末位置，與運動路徑無關(guān)。 3. 位移和路程的區(qū)別： 4．一般來說，位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點做方向不變的直線運動時大小才等于路程。 【例二】中學(xué)的壘球場的內(nèi)場是一個邊長為16.77m的正方形，在它的四個角分別設(shè)本壘和一、二、三壘．一位球員擊球后，由本壘經(jīng)一壘、一壘二壘跑到三壘．他運動的路程是多大？位移是多大？位移的方向如何？ 課堂訓(xùn)練： 1．以下說法中正確的是（　） A．兩個物體通過的路程相同，則它們的位移的大小也一定相同。 B．兩個物體通過的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。 C．一個物體在某一運動中，位移大小可能大于所通過的路程。 D．若物體做單一方向的直線運動，位移的大小就等于路程。 2．如圖甲，一根細長的彈 簧系著一個小球，放在光 滑的桌面上．手握小球把 彈簧拉長，放手后小球便左 右來回運動，B為小球向右到 達的最遠位置．小球向右經(jīng)過中間位置O時開始計時，其經(jīng)過各點的時刻如圖乙所示。若測得OA=OC=7cm，AB=3cm，則自0時刻開始： a．0.2s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____，方向向____，經(jīng)過的路程是_____． b．0.6s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是_____，方向向____，經(jīng)過的路程是____． c．0.8s 內(nèi)小球發(fā)生的位移是____，經(jīng)過的路程是____． d．1.0s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____，方向向______，經(jīng)過的路程是____． 3．關(guān)于質(zhì)點運動的位移和路程，下列說法正確的是（　　　） A．質(zhì)點的位移是從初位置指向末位置的有向線段，是矢量。 B．路程就是質(zhì)點運動時實際軌跡的長度，是標量。 C．任何質(zhì)點只要做直線運動，其位移的大小就和路程相等。 D．位移是矢量，而路程是標量，因而位移不可能和路程相等。 4．下列關(guān)于路程和位移的說法，正確的是（ ） A．位移就是路程。 B．位移的大小永遠不等于路程。 C．若物體作單一方向的直線運動，位移的大小就等于路程。 D．位移是矢量，有大小而無方向，路程是標量，既有大小，也有方向。 5．關(guān)于質(zhì)點的位移和路程，下列說法正確的是（ ） A．位移是矢量，位移的方向就是質(zhì)點運動的方向。 B．路程是標量，也是位移的大小。 C．質(zhì)點做直線運動時，路程等于其位移的大小。 D．位移的數(shù)值一定不會比路程大。 6．下列關(guān)于位移和路程的說法，正確的是（ ） A．位移和路程的大小總相等，但位移是矢量，路程是標量。 B．位移描述的是直線運動，路程描述的是曲線運動。 C．位移取決于始、末位置，路程取決于實際運動路徑。 D．運動物體的路程總大于位移。 三、矢量和標量 四、直線運動的位置和位移 課堂訓(xùn)練 課后作業(yè): 閱讀材料: 我國古代關(guān)于運動的知識 　 我國在先秦的時候，對于運動就有熱烈的爭論，是戰(zhàn)國時期百家爭鳴的一個題目．《莊子》書上記載著，公孫龍曾提出一個奇怪的說法，叫做“飛鳥之影未嘗動也．”按常識說，鳥在空中飛，投到地上的影當然跟著鳥的移動而移動．但公孫龍卻說鳥影并沒有動．無獨有偶，當時還有人提出“鏃矢之疾；有不行不止之時”，一支飛速而過的箭，哪能“不行不止”呢？既說“不行”，又怎能“不止”呢？乍看起來，這些說法實在是“無稽之談”，也可以給它們戴一頂“詭辯”的帽子． 但是事情并不這么簡單．這個說法不但不是詭辯，而且還包含著辯證法的正確思想．恩格斯曾經(jīng)指出，“運動本身就是矛盾，甚至簡單的機械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，也只是因為物體在同一瞬間既在一個地方又在另一個地方，既在同一個地方又不在同一個地方．這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時解決正好就是運動．”因為運動體的位置隨時間而變化，某一時刻在A點，在隨之而來的另一時刻，就在相鄰的B點，因此，也就有一個時刻，它既在A點又不在A點，既在B點又不在B點．在這時刻，物體豈不是“不行不止”嗎？再者，在一定的時間Δt內(nèi)，物體前進一段距離Δs，當這時間變小，Δs隨之變??；當Δt趨近于零時，Δs也趨近于零．也就是說，在某一瞬間，即某一時刻，運動體可以看作是靜止的，所以飛鳥之影確實有“未嘗動”的時候，對于運動的這種觀察和分析實在是十分深刻的．這同他們能夠區(qū)分“時間”與“時刻”的觀念很有關(guān)系．《墨經(jīng)》對于“鳥影”問題又有他們自己的理解，說那原因在于“改為”．認為鳥在A點時，影在A′點，當鳥到了相鄰的B點，影也到了相鄰的B′點．此時A′上的影已經(jīng)消失，而在B′處另成了一個影，并非A′上的影移動到B′上來，這也是言之有理的． 機械運動只能在空間和時間中進行，運動體在單位時間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長度，就是速率．《墨經(jīng)下》第65條之所述就包含著這方面的思想．《經(jīng)說》云：“行，行者必先近而后遠．遠近，修也；先后，久也．民行修必以久也．”這里的文字是明明白白的，“修”指空間距離的長短．那意思是，物體運動在空間里必由近及遠．其所經(jīng)過的空間長度一定隨時間而定．這里已有了路程隨時間正變的樸素思想，也隱隱地包含著速率的觀念了． 東漢時期的著作《尚書緯考靈曜》中記載地球運動時說：“地恒動不止而人不知，譬如人在大舟中，閉牖（即窗戶）而坐，舟行不覺也．” 這是對機械運動相對性的十分生動和淺顯的比喻．哥白尼①在敘述地球運動時也不謀而合地運用了十分類似的比喻*．