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.doc

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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(biāo): 1. 知道時(shí)間和時(shí)刻的含義以及它們的區(qū)別，知道在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量時(shí)間的方法。 2. 知道位移的概念。知道它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量，知道它是矢量，可以用有向線段來(lái)表示。 3. 知道路程和位移的區(qū)別。 學(xué)習(xí)重點(diǎn): 1. 時(shí)間和時(shí)刻的概念和區(qū)別。 2. 位移的矢量性、概念。 學(xué)習(xí)難點(diǎn): 位移和路程的區(qū)別。 主要內(nèi)容: 一、時(shí)刻和時(shí)間間隔 1．時(shí)刻和時(shí)間間隔可以在時(shí)間軸上表示出來(lái)。時(shí)間軸上的每一點(diǎn)都表示一個(gè)不同的時(shí)刻，時(shí)間軸上一段線段表示的是一段時(shí)間間隔。 2．在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里常用停表，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相的方法測(cè)量時(shí)間。 【例一】下列說(shuō)法中指的是時(shí)間的有___________________,指的是時(shí)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(gè)2秒 G.第五個(gè)1秒的時(shí)間中點(diǎn)。 課堂訓(xùn)練： 1．關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是（　　?。? A．物體在5s時(shí)就是指物體在5s末時(shí)，指的是時(shí)刻。 B．物體在5s時(shí)就是指物體在5s初時(shí)，指的是時(shí)刻。 C．物體在5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s時(shí)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(shí)間。 二、路程和位移 1. 路程：質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，它只有大小沒 有方向，是標(biāo)量。 2．位移：是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。 3. 位移和路程的區(qū)別： 4．一般來(lái)說(shuō)，位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)大小才等于路程。 【例二】中學(xué)的壘球場(chǎng)的內(nèi)場(chǎng)是一個(gè)邊長(zhǎng)為16.77m的正方形，在它的四個(gè)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(yùn)動(dòng)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(shuō)法中正確的是（?。? A．兩個(gè)物體通過(guò)的路程相同，則它們的位移的大小也一定相同。 B．兩個(gè)物體通過(guò)的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。 C．一個(gè)物體在某一運(yùn)動(dòng)中，位移大小可能大于所通過(guò)的路程。 D．若物體做單一方向的直線運(yùn)動(dòng)，位移的大小就等于路程。 2．如圖甲，一根細(xì)長(zhǎng)的彈 簧系著一個(gè)小球，放在光 滑的桌面上．手握小球把 彈簧拉長(zhǎng)，放手后小球便左 右來(lái)回運(yùn)動(dòng)，B為小球向右到 達(dá)的最遠(yuǎn)位置．小球向右經(jīng)過(guò)中間位置O時(shí)開始計(jì)時(shí)，其經(jīng)過(guò)各點(diǎn)的時(shí)刻如圖乙所示。若測(cè)得OA=OC=7cm，AB=3cm，則自0時(shí)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(guò)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(guò)的路程是____． c．0.8s 內(nèi)小球發(fā)生的位移是____，經(jīng)過(guò)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(guò)的路程是____． 3．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程，下列說(shuō)法正確的是（　　　） A．質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度，是標(biāo)量。 C．任何質(zhì)點(diǎn)只要做直線運(yùn)動(dòng)，其位移的大小就和路程相等。 D．位移是矢量，而路程是標(biāo)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(shuō)法，正確的是（ ） A．位移就是路程。 B．位移的大小永遠(yuǎn)不等于路程。 C．若物體作單一方向的直線運(yùn)動(dòng)，位移的大小就等于路程。 D．位移是矢量，有大小而無(wú)方向，路程是標(biāo)量，既有大小，也有方向。 5．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．位移是矢量，位移的方向就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向。 B．路程是標(biāo)量，也是位移的大小。 C．質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程等于其位移的大小。 D．位移的數(shù)值一定不會(huì)比路程大。 6．下列關(guān)于位移和路程的說(shuō)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(biāo)量。 B．位移描述的是直線運(yùn)動(dòng)，路程描述的是曲線運(yùn)動(dòng)。 C．位移取決于始、末位置，路程取決于實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑。 D．運(yùn)動(dòng)物體的路程總大于位移。 三、矢量和標(biāo)量 四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移 課堂訓(xùn)練 課后作業(yè): 閱讀材料: 我國(guó)古代關(guān)于運(yùn)動(dòng)的知識(shí) 　 我國(guó)在先秦的時(shí)候，對(duì)于運(yùn)動(dòng)就有熱烈的爭(zhēng)論，是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期百家爭(zhēng)鳴的一個(gè)題目．《莊子》書上記載著，公孫龍?jiān)岢鲆粋€(gè)奇怪的說(shuō)法，叫做“飛鳥之影未嘗動(dòng)也．”按常識(shí)說(shuō)，鳥在空中飛，投到地上的影當(dāng)然跟著鳥的移動(dòng)而移動(dòng)．但公孫龍卻說(shuō)鳥影并沒有動(dòng)．無(wú)獨(dú)有偶，當(dāng)時(shí)還有人提出“鏃矢之疾；有不行不止之時(shí)”，一支飛速而過(guò)的箭，哪能“不行不止”呢？既說(shuō)“不行”，又怎能“不止”呢？乍看起來(lái)，這些說(shuō)法實(shí)在是“無(wú)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(jiǎn)單．這個(gè)說(shuō)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(yùn)動(dòng)本身就是矛盾，甚至簡(jiǎn)單的機(jī)械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，也只是因?yàn)槲矬w在同一瞬間既在一個(gè)地方又在另一個(gè)地方，既在同一個(gè)地方又不在同一個(gè)地方．這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時(shí)解決正好就是運(yùn)動(dòng)．”因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)體的位置隨時(shí)間而變化，某一時(shí)刻在A點(diǎn)，在隨之而來(lái)的另一時(shí)刻，就在相鄰的B點(diǎn)，因此，也就有一個(gè)時(shí)刻，它既在A點(diǎn)又不在A點(diǎn)，既在B點(diǎn)又不在B點(diǎn)．在這時(shí)刻，物體豈不是“不行不止”嗎？再者，在一定的時(shí)間Δt內(nèi)，物體前進(jìn)一段距離Δs，當(dāng)這時(shí)間變小，Δs隨之變??；當(dāng)Δt趨近于零時(shí)，Δs也趨近于零．也就是說(shuō)，在某一瞬間，即某一時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)體可以看作是靜止的，所以飛鳥之影確實(shí)有“未嘗動(dòng)”的時(shí)候，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的這種觀察和分析實(shí)在是十分深刻的．這同他們能夠區(qū)分“時(shí)間”與“時(shí)刻”的觀念很有關(guān)系．《墨經(jīng)》對(duì)于“鳥影”問(wèn)題又有他們自己的理解，說(shuō)那原因在于“改為”．認(rèn)為鳥在A點(diǎn)時(shí)，影在A′點(diǎn)，當(dāng)鳥到了相鄰的B點(diǎn)，影也到了相鄰的B′點(diǎn)．此時(shí)A′上的影已經(jīng)消失，而在B′處另成了一個(gè)影，并非A′上的影移動(dòng)到B′上來(lái)，這也是言之有理的． 機(jī)械運(yùn)動(dòng)只能在空間和時(shí)間中進(jìn)行，運(yùn)動(dòng)體在單位時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長(zhǎng)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(shuō)》云：“行，行者必先近而后遠(yuǎn)．遠(yuǎn)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(zhǎng)短．那意思是，物體運(yùn)動(dòng)在空間里必由近及遠(yuǎn)．其所經(jīng)過(guò)的空間長(zhǎng)度一定隨時(shí)間而定．這里已有了路程隨時(shí)間正變的樸素思想，也隱隱地包含著速率的觀念了． 東漢時(shí)期的著作《尚書緯考靈曜》中記載地球運(yùn)動(dòng)時(shí)說(shuō)：“地恒動(dòng)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(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的十分生動(dòng)和淺顯的比喻．哥白尼①在敘述地球運(yùn)動(dòng)時(shí)也不謀而合地運(yùn)用了十分類似的比喻*．