1、12 时间和位移（一）教学设计广东省揭东县登岗中学郑国勇【教学目标】（1）知道时间和时刻的含义及区别，知道在实验中测量时间的方法；（2）掌握位移的概念，它是表示质点位置变动的物理量，是矢量，可以用有向线段来表示；（3）知道路程和位移的区别；（4）知道直线运动的位置和位移的关系。【教学重点】时间和时刻的概念和区别；位移的矢量性、概念。【教学难点】位移和路程的区别。【教学过程】第二节时间和位移1、时刻和时间间隔（1）时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻，时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔（画出一个时间轴加以说明）。（2）在学校实验室里常用秒表，电磁打点计时器
2、或频闪照相的方法测量时间。例1：下列说法中指的是时间的有ACEF，指的是时刻的有BDG。A第5秒内B第6秒初C前2秒内 D3秒末E最后一秒内 F第三个2秒G第五个1秒的时间中点。课堂训练：（1）关于时间和时刻，下列说法正确的是（D）A物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是时刻B物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻C物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间D物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间2、路程和位移（1）路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。（2）位移：是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一条自初始位置指向末位
3、置的有向线段来表示，位移的大小等于质点始、末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初、末位置，与运动路径无关。（3）位移和路程的区别：（4）一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的无往返的直线运动时位移大小才等于路程。例2：中学的垒球场的内场是一个边长为1677m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒，他运动的路程是多大？位移是多大？位移的方向如何？课堂训练：（1）以下说法中正确的是（B）A两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同B两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同C一个物体在某一
4、运动中，位移大小可能大于所通过的路程D若物体做直线运动，位移的大小就等于路程（2）如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上，手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置，小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：A02s内小球发生的位移大小是7cm，方向向右，经过的路程是7cmB06s内小球发生的位移大小是7cm，方向向右，经过的路程是13cmC08s 内小球发生的位移是0，经过的路程是20cmD10s内小球发生的位移大小是7cm，方向向左，经过的路程是27cm（3）关于质点运动
5、的位移和路程，下列说法正确的是（AB）A质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量B路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量C任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等D位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等（4）下列关于路程和位移的说法，正确的是（C）A位移就是路程B位移的大小永远不等于路程C若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程D位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向（5）关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（D）A位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向B路程是标量，也是位移的大小C质点做直线运动时，路程等于其位移的大小D位移的数值
6、一定不会比路程大（6）下列关于位移和路程的说法，正确的是（C）A位移和路程的大小总相等，但位移是矢量，路程是标量B位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动C位移取决于始、末位置，路程取决于实际运动路径 D运动物体的路程总大于位移3、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。4、直线运动的位置和位移：在直线运动中，两点的位置坐标之差值就表示物体的位移。阅读材料:我国古代关于运动的知识我国在先秦的时候，对于运动就有热烈的争论，是战国时期百家争鸣的一个题目。庄子书上记载着，公孙龙曾提出一个奇怪的说法，叫做“飞鸟之影未尝动也。”按常识说，鸟在空中飞，投
7、到地上的影当然跟着鸟的移动而移动，但公孙龙却说鸟影并没有动，无独有偶，当时还有人提出“镞矢之疾；有不行不止之时”，一支飞速而过的箭，哪能“不行不止”呢？既说“不行”，又怎能“不止”呢？乍看起来，这些说法实在是“无稽之谈”，也可以给它们戴一顶“诡辩”的帽子。但是事情并不这么简单。这个说法不但不是诡辩，而且还包含着辩证法的正确思想，恩格斯曾经指出，“运动本身就是矛盾，甚至简单的机械的位移之所以能够实现，也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方，既在同一个地方又不在同一个地方，这种矛盾的连续产生和同时解决正好就是运动。”因为运动体的位置随时间而变化，某一时刻在A点，在随之而来的另一时刻，就
8、在相邻的B点，因此，也就有一个时刻，它既在A点又不在A点，既在B点又不在B点，在这时刻，物体岂不是“不行不止”吗？再者，在一定的时间t内，物体前进一段距离s，当这时间变小，s随之变小；当t趋近于零时，s也趋近于零。也就是说，在某一瞬间，即某一时刻，运动体可以看作是静止的，所以飞鸟之影确实有“未尝动”的时候，对于运动的这种观察和分析实在是十分深刻的，这同他们能够区分“时间”与“时刻”的观念很有关系。墨经对于“鸟影”问题又有他们自己的理解，说那原因在于“改为”。认为鸟在A点时，影在A点，当鸟到了相邻的B点，影也到了相邻的B点，此时A上的影已经消失，而在B处另成了一个影，并非A上的影移动到B上来，这
9、也是言之有理的。机械运动只能在空间和时间中进行，运动体在单位时间内所经历的空间长度，就是速率。墨经下第65条之所述就包含着这方面的思想。经说云：“行，行者必先近而后远，远近，修也；先后，久也，民行修必以久也。”这里的文字是明明白白的，“修”指空间距离的长短，那意思是，物体运动在空间里必由近及远，其所经过的空间长度一定随时间而定，这里已有了路程随时间正变的朴素思想，也隐隐地包含着速率的观念了。东汉时期的著作尚书纬考灵曜中记载地球运动时说：“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖（即窗户）而坐，舟行不觉也。”这是对机械运动相对性的十分生动和浅显的比喻。哥白尼在叙述地球运动时也不谋而合地运用了十分类似的比喻。
