1.2时间 位移 导学案 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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1.2时间 位移 导学案 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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第一章 运动的描述
1.2时间 位移
【学习目标】
理解时刻和时间间隔和概念和区别
理解位移和路程的概念和区别
了解矢量和标量的意义,知道它们在计算方式的区别
【课前检索】1.(多选)褐马鸡是我国特产珍稀鸟类,是国家一级重点保护野生动物,下列关于褐马鸡的说法正确的是( )
研究褐马鸡的捕食动作时,可把褐马鸡看成质点
研究褐马鸡绕半径为10m的圆走一圈所用的时间时,可把褐马鸡看成质点
褐马鸡靠近被捕食物时,以被捕食物为参考系,褐马鸡是运动的
无论什么情况下,以被捕食物为参考系,褐马鸡都是运动的
2.在晴天的早上,某同学在操场上沿直线跑步,下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,影子是静止的 B.以地面为参考系,影子是运动的
C.以人为参考系,影子是静止的 D.以人为参考系,影子是运动的
【情境引入】留心观察身边的生活场景,体会时刻与时间间隔的区别
思考一:博奥高中每天第一节课的上课时间为7:40,此处指时刻还是时间间隔?
学生作答:时刻
思考二:博奥高中设置的每节课时长50分钟,此处指时刻还是时间间隔?
学生作答:时间间隔
思考三:下午2点体育课上课前,体育委员提前5分钟组织同学们在操场集合,2点50分下课后统一带队回教室。
学生作答:2点和2点50分指的是时刻,5分钟指的是时间间隔
【新课讲授】
时刻和时间间隔
1.时刻的概念:表示某一______或某一______。
2.时间间隔的概念:表示两个____________。
3.时刻与时间间隔在时间轴上的表示方法
(1)时刻:用时间轴上的_____表示
(2)时间间隔:用时间轴上的__________表示
【教师点拨】如果用t1、t2表示先后两个时刻,则时间间隔可表示为△t=t2-t1或表示为为t=t2-t1
【拓展】常用表示时间间隔的俗语、谚语:
一年之计在于春,一生之计在于勤
一天能误一个春,十年能误一代人
一日无二晨,岁月不待人
三更灯火五更鸡,正是男儿读书时
时间的单位
国际单位制:秒(s)
常用单位:分(min)、小时(h)
1h=60min=3600s
5.测量时间的工具:钟表、手表、秒表、打点计时器、光电门
【教师点拨】时刻和时间间隔的区别与联系
时间间隔 时刻
区别 物理意义 时间间隔是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度 时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
时间轴 时间轴上的一段线段 时间轴上的点
表述方法 “3s内”“前3s”“后3s”“第一秒内”“第1秒到第3秒”等表示时间间隔 “3s末”“第3s末”“第4s初”“八点半”等表示时刻
联系 两个时刻之间的间隔为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程
【自主学习与思考】阅读课本,了解“坐标系”的意义和分类
【新课讲授】
二、坐标系
1.建立目的:定量地描述物体的______及____________。
2.一维坐标系的三要素:_________、____________和______。
【强调】物体位置的变化与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定无关
三类坐标系的比较
直线坐标系 (一维坐标系) 平面直角坐标系 (二维坐标系) 空间坐标系 (三维坐标系)
适用运动 物体沿直线运动 物体在平面内做曲线运动 物体在空间内做曲线运动
建立方法 在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系 在平面内画互相垂直的x轴与y轴,即可组成平面直角坐标系。物体的位置由一对坐标值确定 在空间画三个互相垂直的x轴、y轴和z轴,即可组成空间坐标系,物体的位置由三个坐标值来确定。
示例
建立坐标系的步骤
选定原点、正方向、单位长度
将运动过程各相应位置在坐标系上定量表示出来
利用坐标系解决问题
【小组讨论与交流】物体的位置可以用坐标系来表示,那么,物体位置的变化该怎样描述呢?
学生作答:物体位置的变化可以由“位移”来表示
【新课讲授】
三、位移和路程
1.路程:
(1)路程的概念:物体运动轨迹_________。
(2)路程的标矢性:标量,只有______,没有______
2.位移
(1)位移的概念:
物理意义:描述物体(质点)_______________。
定义:由___位置指向___位置的有向线段。
位移的标矢性:矢量,既有______,又有______
位移的方向:由______指向______
位移的大小:初位置到末位置的有向线段的长度,与________无关
【典例精讲】如右图,曲线ACB表示________,有向线段AB表示__________
【教师点拨】
同样的位置变化,位移只有一个,路程可以有无数个
在单向直线运动中,只能说位移大小等于路程,不能说位移等于路程
位移等于零,路程不一定为零;路程等于零,位移一定为零
【新课讲授】
四、矢量和标量
1.既有______又有______的物理量叫矢量,只有______没有______的物理量叫标量。
2.以下物理量属于矢量的有______,属于标量的有____________。(填物理量前的序号) ①时间;②温度;③力;④质量;⑤路程;⑥位移。
【课后检索】
1.关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是( )
A.2022年2月4日(北京时间),第二十四届冬季奥林匹克运动会在北京、河北张家口开幕,这里指的是时间间隔
第1s末与第2s初指的是同一时刻
第7s末是指一段时间,第7s内是指时刻
博奥高中秋季运动会4×100 m接力赛的最好成绩是52.8 s,这里指的是时刻
2. (多选) 某一运动质点沿一直线做往返运动,如图所示,,点为轴上的原点,且质点由点出发,向轴的正方向运动至点再返回沿轴的负方向运动,以下说法正确的是 ( )
A. 质点从发生的位移为,方向沿轴正方向,路程为
B. 质点从发生的位移为,方向沿轴负方向,路程为
C. 当质点到达点时,其位置可用点的坐标表示
D. 当质点到达点时,相对于点的位移为
3.手机给人民生活带来很多便利,某些出行软件方便了某些“不识路”的驾车一族,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图中研究汽车在导航图中的位置时,不可以把车看作质点
B. 图中的“分钟”指的是时间,“公里”指的是位移
C. 图中推荐的第一种方案驾车距离最短,其路程等于位移的大小
D. 图中三种方案,汽车行驶的位移相同
4.(多选)如图所示,一边长为的实心立方体木块,一只昆虫从点爬到点.下列说法正确的是 ( )
A. 该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为
B. 该昆虫的位移大小为
C. 该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为
D. 该昆虫的位移大小为
答案和解析
1.B
2.【答案】
【解析】
【分析】
位移等于质点首末位置的距离,路程等于物体运动轨迹的长度.
解决本题的关键知道位移是矢量,大小等于首末位置的距离,路程是标量,大小等于运动轨迹的长度.
【解答】
A、由于,因此质点在的过程内,位移大小为,位移方向为到,沿轴负方向,所以位移为,路程为,A错误;
B、在的过程内,质点经过的路程为,位移方向由指向,与正方向相反,沿轴负方向,所以位移为,路程为,B正确;
C、当质点到达点时,位置在原点的左侧,坐标为,C正确;
D、当质点到达点时,在点左侧处,规定向右为正方向,所以相对于点的位移为,D正确.
3【答案】
【解析】在图中研究汽车在导航图中的位置时,汽车的大小和形状能够忽略,可以将汽车视为质点,故A错误;图中的“分钟”指的是时间的长度,是时间,“公里”指的是实际路线长度,是路程,故B错误;推荐的第一种方案驾车距离最短,但运动的轨迹是曲线,所以路程大于位移的大小,故C错误;位移是指初位置指向末位置的有向线段,三种方案中初、末位置一样,故位移都相同,故D正确.
4.【答案】
【解析】昆虫从点爬到点的位移大小就是立方体的对角线的长度,大小为,故B错误,D正确;点到点的路程有无数种,由于昆虫只能在实心立方体表面运动,我们可以将表面“展开”,在同一平面内连接、两点交于点,如图所示,昆虫路径为时通过的路程最短,此时路程为,故A错误,C正确.

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