【物理】2019届一轮复习人教版时间、位移学案

【物理】2019届一轮复习人教版时间、位移学案

第二讲 时间和位移精讲精练 物理核心素养 ‎（一）物理观念 ‎1.知道时间和时刻的区别和联系。‎ ‎2.理解位移的概念，了解路程与位移的区别。‎ ‎3.知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量。‎ ‎4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。‎ ‎5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。‎ ‎6.初步了解矢量与标量不同的运算法则。‎ ‎（二）科学思维、科学探究 ‎1.通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法。‎ ‎2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。‎ ‎3.会用矢量表示和计算质点的位移，用标量表示路程。‎ ‎（三）科学态度与责任 ‎1.通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实。‎ ‎2.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。‎ 学习重点：‎ ‎1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。‎ ‎2.位移的概念以及它与路程的区别。‎ 学习难点：1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。‎ ‎2.理解位移的概念，会用有向线段表示位移。‎ 知识点梳理：‎ 一、时刻和时间间隔 ‎1.时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用点来表示。‎ ‎2.时间间隔：表示某一过程，在时间轴上用线段来表示。‎ ‎3.二者的联系：两个时刻之间的间隔即为时间间隔 二、路程和位移 ‎1.路程：物体运动轨迹的长度。‎ ‎2.位移 ‎(1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量。‎ ‎(2)定义：从初位置到末位置的一条有向线段。‎ ‎(3)大小：初、末位置间有向线段的长度。‎ ‎(4)方向：由初位置指向末位置。‎ 三、矢量和标量 ‎1.矢量：既有大小又有方向的物理量。‎ ‎2.标量：只有大小，没有方向的物理量。‎ ‎3.运算法则：两个标量的加减遵从算术加减法，矢量相加的法则与此B(A.相同　B.不同)。‎ 四、直线运动的位置和位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示。‎ ‎1.物体的初、末位置：可用位置坐标x1、x2表示。‎ ‎2.物体的位移：Δx＝x2－x1。‎ 核心突破：‎ ‎1.时刻和时间间隔的表示方法的不同 在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。如图所示，0～3 s表示3 s的时间间隔，即前3 s；4～5 s 表示第5 s内，是1 s的时间间隔。时间轴上“1”所对应的刻度线记为第1 s末，也为第2 s初，是时刻。‎ ‎2.时间间隔与时刻的区别和联系 时间间隔 时刻 区别 物理意义 两时刻间的间隔 某一瞬时 时间轴上的 表示方法 时间轴上的一段线段表示一段时间 时间轴上的点表示一个时刻 表述方法 ‎“3 s内”、“前3 s内”、“后3 s内”、“第1 s内”、“第1 s 到第3 s”等均指时间间隔 ‎“3 s末”、“第3 s末”、“第4 s初”、“八点半”等均指时刻 联系 两个时刻的间隔即为时间间隔，即Δt＝t2－t1‎ ‎[例1] (多选)关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是(　　)‎ A.物体在5 s时指的是物体在5 s末时，指的是时刻 B.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔 C.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔 D.第4 s末就是第5 s初，指的是时刻 答案　ACD 解析　画出时间轴 从坐标轴上分析，选项A、C、D正确。‎ ‎[针对训练1] (多选)“北京时间‎6月13日凌晨2点15分，第20届国际足联世界杯开幕式在圣保罗的科林蒂安竞技场举行，此次开幕式耗时仅仅25分钟……”下列说法正确的是(　　)‎ A.‎6月13日凌晨2点15分表示时间间隔 B.25分钟表示时间间隔 C.‎6月13日凌晨2点15分表示时刻 D.25分钟表示时刻 解析　A项表示时刻，D项表示时间间隔，选项B、C正确。‎ 答案　BC ‎2.位移和路程的区别与联系 ‎ 物理量 位移 路程 比较项目 区 别 物理意义 描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度 矢标性 是矢量，有大小和方向 是标量，只有大小，没有方向 制约因素 由质点的初、末位置决定，与质点的运动轨迹无关 与运动路径有关 联系 ‎(1)都是描述质点运动的空间特征；(2)都是过程量；(3)位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 ‎[例2] 如图1所示，实心长方体木块的长、宽、高分别为a、b、c，且a＞b＞c，有一个小虫自A′点运动到C点，求：‎ 图1‎ ‎(1)小虫的位移的大小； ‎ ‎(2)小虫的最短路程。‎ 审题指导(1)位移的大小即A′→C有向线段的长度 ‎(2)最短路程即将表面展开后A′C的长度 解析　(1)小虫的位移大小为由A′指向C的有向线段长度。‎ x＝＝＝ ‎(2)小虫的最短路程应等于表面展开后A′C之间的距离，由于a＞b＞c，所以将矩形BCC′B′转至与前表面在同一平面，A、C′连线的长度为从A运动到C′的最短路程，‎ 即s＝。‎ 答案　(1)　(2) ‎[针对训练2] (多选)如图2所示，某物体第一次沿两个半径为R的圆弧由A经B 到C，第二次沿直线由A经B到C。下列结论正确的是(　　)‎ 图2‎ A.两次物体的位移均等于4R，方向均向东 B.第一次物体的位移等于2πR，第二次物体的位移等于4R，方向均向东 C.两次物体的路程均等于4R，方向向东 D.第一次物体的路程等于2πR，第二次物体的路程等于4R 解析　物体位移的方向是从起点指向终点，大小是从起点到终点的距离，选项A正确，选项B错误；路程只有大小没有方向，它的大小是从起点到终点运动轨迹的长度，选项C错误，选项D正确。‎ 答案　AD ‎3.矢量与标量的区别 矢量 标量 定义 既有大小又有方向的物理量。如：位移、力等 只有大小而没有方向的物理量。如：长度、质量、时间、路程、温度、功、能量等 有无方向 有方向 无方向 表示方法 用带箭头的线段表示，箭头的指向表示方向，线段的长短表示大小 不能用带箭头的线段表示，可直接用数据表示 正负意义 正负表示同一直线上的矢量的方向 正负表示大小或性质，如温度、功 大小比较 比较其绝对值的大小，绝对值大的矢量大 比较其自身数值大小，数值大的物理量大 运算方法 不能简单地算术相加减 算术相加减 ‎ [例3] (多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中，正确的是(　　)‎ A.两运动物体的位移大小均为‎30 m，这两个位移不一定相同 B.做直线运动的两物体的位移x甲＝‎3 m，x乙＝－‎5 m，则x甲>x乙 C.温度计读数有正有负，其正负号表示温度方向 D.温度计读数的正负号表示温度的高低，不表示方向 解析　两物体的位移大小虽然均为‎30 m，但由于不知其方向关系，两个位移不一定相同，A对；比较物体位移大小应比较其绝对值，B错；温度无方向，其正负表示温度的高低，不表示方向，C错，D对。‎ 答案　AD ‎[针对训练3]关于矢量和标量，下列说法中正确的是(　　)‎ A.矢量既有方向又有大小，它的运算规律是算术加法 B.标量只有方向没有大小，它的运算规律是算术加法 C.－‎10 m的位移比‎5 m的位移小 D.－‎10 ℃‎比‎5 ℃‎的温度低 解析　矢量既有方向又有大小，它的运算规律与算术加减法不同，A错误；标量只有大小没有方向，它的运算规律是算术加减法，B错误；比较位移大小要比较所给量值的绝对值，故－‎10 m的位移比‎5 m的位移大，C错误；－‎10 ℃‎低于‎0 ℃‎，‎5 ℃‎高于‎0 ℃‎，所以－‎10 ℃‎比‎5 ℃‎的温度低，D正确。‎ 答案　D 直线运动中的位置和位移 ‎[要点归纳]‎ ‎4.直线运动中位置和位移的关系 研究直线运动时在物体运动的直线上建立直线坐标系。‎ ‎(1)质点的位置用坐标值表示，位移用坐标的变化量表示。‎ ‎(2)位移Δx＝x2－x1，其绝对值表示位移的大小。‎ ‎(3)Δx的正、负表示位移的方向，正值表示与规定的正方向相同，负值表示与规定的正方向相反。‎ ‎[精典示例]‎ ‎[例4] (多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量表示物体的位移。如图3所示，一个物体从A运动到C，位移Δx1＝－‎4 m－‎5 m＝－‎9 m；从C运动到B，位移Δx2＝‎1 m－(－‎4 m)＝‎5 m。下列说法中正确的是(　　)‎ 图3‎ A.C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数 B.A到C的位移大于C到B的位移，因为正负号表示位移的方向，不表示大小 C.因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较 D.物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx2‎ 审题指导 ‎(1)位移大小x＝x2－x1‎ ‎(2)位移方向与正方向相同即为正值，位移方向与正方向相反即为负值 解析　位移是矢量，比较位移的大小时，只需比较绝对值，不需要带正负号，A、C错误，B正确；因为Δx1＝xC－xA，Δx2＝xB－xC，所以物体由A到B的合位移Δx＝xB－xA＝Δx1＋Δx2，D正确。‎ 答案　BD ‎[针对训练4] 如图4，汽车初位置的坐标是－‎2 km，末位置的坐标是‎1 km。求汽车位移的大小和方向。‎ 图4‎ 解析　x＝x2－x1＝‎‎3 km 方向沿x轴正向 答案　‎3 km　沿x轴正方向 方法总结 1. 时刻中第N秒末和第N+1秒初为同一时刻。‎ 2. 第1秒.第2秒。第3秒都是指时间间隔，时间长度为一秒。‎ 3. 位移是从初位置指向末位置的有向线段，既有大小又有方向，是矢量。‎ 4. 在直线运动中，会建立一维坐标系，用坐标表示位置，用末位置坐标减初位置坐标表示位移。‎