人教版 (新课标)必修12 时间和位移导学案及答案

领导：    

【大成目标】（目标解读及课堂组织2分钟）

1、   通过自学，了解什么是时间、时刻、位移、路程，应用位移概念描述机械运动；（重点）

2、   理解矢量和标量，知道区别和联系；（难点）

3、   通过位移、路程的学习，提高科学研究的思想和能力。

【使用说明】

课前预习课本第二节和基础案，完成基础案中的练习，课中10分钟点评基础案，升华案20分钟，独立完成巩固案8分钟。

中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，在沙漠中，远眺不能见边际，抬头不见飞鸟。沙漠中不满了100m~200m高的沙丘，像大海的巨浪，人们把它称为“死亡之海”。许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生。归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清楚三个问题：我在那里？我要去哪里？选哪条路线最佳？而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程。

本节课主要研究时间与时间间隔、路程与位移、矢量与标量、直线运动的路程和位移。

1、   把一天的学习活动在时间轴上画出来。

2、   如图所示一辆汽车从昆明行驶宜良，利用图中信息估算汽车位移。

知识点一  时刻和时间间隔

(1)定义：

①时刻指某一瞬时.在时间轴上表现为某一点.如下图所示F点表示第3s末或第4s初.

②时间间隔指的是两个时刻之间的间隔，简称时间.在时间轴中用一条线段表示.时间间隔能展示运动的一个过程。如:上图中线段AD表示3s内或前3s(0~3s);线段CD表示第3s内(2s末~3s末).

③二者关系:用t1和t2分别表示两个时刻，Δt表示两个时刻之间的时间，则Δt=t2-t1

（2）时间的单位：秒(s)、分(min)、时(h)等.

例题1、关于时间和时刻，下列说法正确的是( )

A.第4s末就是第5s初，指的是同一时刻。

B.物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻。

C.物体在5s内指的是物体在第4s末到第5、末这1s的时间。

D.物体在第5s内指的是物体在第4s末到第Ss末这Is的时间。

(3)测量时间的仪器:

11. 生活中常用各种钟表、摆钟等;
12. 实验室常用停表;

13. 研究物体运动情况常用打点计时器(如图甲所示);
14. 物理实验中还常用光电门和频闪照相机记录时间(如图乙、丙所示).

例题2、下列说法中正确的是(   )

A.学校作息时间表上的“.学生早上第一节课的时间为8:00”是指时间间隔

B.“北京时间8点整”指的是时刻

C.体育老师用停表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间隔

D.南非世界杯于2010年6月11日22:00开幕是指时刻

知识点二  路程和位移

(1)路程:物体运动轨迹的长度.

当物体从A运动到B时，可以沿不同的轨迹运动，走过不同的路程(如右图所示路程①②③).路程只有大小，没有方向.路程不能描述质点的位置变化，它与运动路径有关.

“某一时间内路程等于零”表示这段时间物体处于静止状态.

(2)位移:用来表示物体位置变化的物理量，它是从初位置到末位置的有向线段，如上图中的有向线段AB.位移既有大小，又有方向，位移的大小与路径无关，仅由初、末位置决定。

“某一时间内位移等于零”表示这段时间物体的初末位置相同，而不表示这段时问内物体静止.

(3)路程和位移的区别与联系:

例题3、.关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是(  )

A.位移的方向即质点运动的方向

B.位移的大小不会比路程大

C.路程等于位移的大小

D.当质点做直线运动时，路程等于位移的大小

例题4、一操场跑道全长400m，如图所示，其中CD和FA为100m长的直道，弯道ABC和DEF均为半圆形，长度各为100m，一运动员从A点开始起跑，沿弯道ABC和直道CD跑到D点，求该运动员在这段时间内的路程和位移.

例题5、下列关于位移和路程的说法中，正确的是（  ）

A、位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程

B、位移的大小等于路程，方向由起点指向终点

C、位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短

D、位移描述直线运动，路程描述曲线运动

例题5、如图所示.某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是(  )

A.0,0  B.2r,向东;πr  C.r，向东;πr D.2r，向东;2r

知识点三  矢量和标量

(1)标量:在物理学中只有大小没有方向的物理量叫做标量.如:时间、质量、温度、路程等都是标量.

标量运算遵循算术法则.

(2)矢量:在物理学中矢量是既有大小又有方向的物理址.如:位移、速度、力等.

①矢量可用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向.

②矢量的正负号只表示方向，不表示大小，矢量大小的比较用矢量的绝对值比较.

③矢量运算遵循平行四边形定则(第三章四节会学到).

例题6、一小汽艇在宽阔的湖面上，由A点出发，向北走了400m，到达C点，然后又向东走了300m，到达B点.用有向线段表示小汽艇第一次、第二次的位移和两次行驶的合位移(即代表小汽艇的位置变化的最后结果的位移)，三个位移的大小各是多少?

例题7、关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是( )

A.位移是矢量，位移的方向即为质点运动的方向

B.路程是标量，即位移的大小

C.质点做直线运动时，路程等于位移的大小

D.位移的大小不会比路程大

例题8、.氢气球升到离地面80m高空时从上面落下一物体，物体又上升了10m高后开始下落，若取竖直向上为正方向，则物体从掉落开始至地面时的位移和经过的路程分别为( )

A.80m，100m  B.-80m,100m

C.80m,180m  D.-90m，180m

知识点四  直线运动的位置和位移

(1)一维坐标系中物体的位置:用坐标系中某点表示物体的位置.

(2)直线运动中物体的位移:物体做直线运动，若物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2处于“位置”X2，那么，x2-x1，就是物体的“位移”，记为△x=x2-xl.即位置坐标的变化量△x表示物体的位移.

(3)曲线运动中的位置与位移

对在平面内做曲线运动的质点，则可用平面坐标(x，y)表示其位置.不论质点做直线运动还是曲线运动，它的位移总是由初位置指向末位置的有向线段.

1.关于时间和时刻，下列说法正确的是(  )

A.第4s末就是第5s初，指的是同一时刻。

B.物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻。

C.物体在5s内指的是物体在第4s末到第5、末这1s的时间。

D.物体在第5s内指的是物体在第4s末到第Ss末这Is的时间。

2、一操场跑道全长400m，如图所示，其中CD和FA为100m长的直道，弯道ABC和DEF均为半圆形，长度各为100m，一运动员从A点开始起跑，沿弯道ABC和直道CD跑到D点，求该运动员在这段时间内的路程和位移.

3、一小汽艇在宽阔的湖面上，由A点出发，向北走了400m，到达C点，然后又向东走了300m，到达B点.用有向线段表示小汽艇第一次、第二次的位移和两次行驶的合位移(即代表小汽艇的位置变化的最后结果的位移)，三个位移的大小各是多少?

4、从高为1m处以某一初速度竖直向下抛出一个篮球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则篮球在运动过程中（ ）

A.位移为1m，方向竖直向上，路程为3m

B.位移为3m，方向竖直向上，路程为3m

C.位移为1Im，方向竖直向下，路程为1m

D、位移为3m，方向竖直向下，路程为1m

5、如图甲所示，运动质点沿折线从A到B(位移为x1),B到C(位移为x2),C到D(位移为x3).求出合位移.并由此总结出求多个矢从的合矢量的一般方法.

A级（4分钟）

1.下列说法中表示时间间隔的是（ ）

A.上午8点上课    B.一节课的时间为45分钟

C.火车7:00出发    D.乘火车从成都到重庆需要2小时

2.关于位移和路程，下列说法正确的是( )

A.在某段时间内物体运动的位移为零，该物体不一定是静止的

B.在某段时间内物体运动的路程为零，该物体一定是静止的

C.在曲线运动中，物体的路程大于位移的大小

D.做匀速直线运动的物体位移大小和路程相等，这时位移和路程是同一物理量

3.从水平匀速飞行的飞机上向地面空投救灾物资，地面上的观察者以地面为参考系，观察被投下的物资的运动情况正确的是(  )

A.物资是竖直下落的，其位移的大小等于飞机的高度

B.物资是沿曲线下落的，其位移的大小大于飞机的高度

C.物资是竖直下落的，其位移的大小小于路程

D.物资是竖直下落的，其位移的大小等于路程

B级（4分钟）

4.如图所示，一个质点沿两个半圆从A经过B到C的过程中，它的位移大小和路程分别是(C)

A、4R，4πR  B、4R，-2πR

C、-4R，2πR  D、-4R，-2πR

5、一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江到重庆，如图所示，这几种情况下:

①       的运动轨迹不一样;②他走过的路程相同;③他的位置变动是不同的;④他的位移是相同的.

以上说法正确的是(  )

A.①② B.③④ C.①④ D.②③

6.在运动场的一条直线跑道上(如图所示)，每隔5m远放置一个空瓶子，运动员在进行往返跑训练，从O点瓶子处出发，跑向最近的空瓶将其扳倒后再返回扳倒出发处的第一个瓶子，之后再往返到前面的最近处的瓶子，依次下去，当他扳倒第6个空瓶时，他跑过的路程是多大?位移是多大?（  ）

C级（课外练习）

7.紫珠拿出了一枚一元硬币，绿妹找来了一把刻度尺，她们想办法测出了硬币的直径，然后令它在水平课桌上沿直线滚动了10圈.她们合作探究，提出了下面的问题，请你帮她们解决.

（1）、硬币圆心的位移和路程相同吗?如果不同，各是多少?

（2）、硬币圆周上的每一点的位移和路程的大小是否相同?

8、在训练场上，一辆实习车在沿规定好的场地行驶，教练员在车旁记录了汽车在各个时刻所在的位置情况(假设每一秒汽车都在做单方向直线运动)，其各个时刻对应的位置如下表所示:

根据教练员记录的数据请你找出:

(1)几秒内位移最大.

(2)第几秒内的位移最大.

(3)几秒内路程最大.

(4)第几秒内的路程最大.

9.如图甲所示，一根细长的轻弹黄系着一个小球，弹黄的另一端固定在天花板上，静止时，小球处于位置O，现手握小球把弹簧拉长，放手后小球便在竖直方向上下来回运动，B,C分别为小球到达的最低点和最高点，小球向上经过位里O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示.若测得OB=OC=10cm,AB=3cm，则自0时刻开始0.2s内小球发生的位移大小是多少，方向怎样，经过的路程是多少?0.5s内和0.8s内呢?【D级】

【目标反馈】

1、   本节课的目标是否达成：

2、   在达成的过程中还存在什么问题：

3、   有什么收获：