高中物理必修一《时间和位移》教案

时间和位移
理解领悟
本节介绍了描述质点运动的时刻、时间间隔、路程、位移、矢量等概念，要弄清它们的含义和区别。这些概念和上节的内容都是为下面的速度和加速度的学习奠定基础的。时刻和时间间隔、路程和位移的含义容易混淆，要注意弄清它们的区别。
基础级
1. 时刻和时间间隔的含义
关于时刻和时间间隔，教材是举了如下例子来阐明的：我们说上午8时上课，8时45分下课，这里的“8时”“8时45分”是这节课开始和结束的时刻，而这两个时刻之间的45分钟，则是两个时刻之间的时间间隔。同样，“中国政府于1997年7月1日零时恢复对香港行使主权”，这里的“零时”是时刻。“中子的‘寿命’达15.6min”，这里的“15.6min”是时间间隔。在物理学中，时刻对应着物理状态，时间间隔对应着物理过程。时间间隔又简称为时间。

2．用时间轴表示时刻和时间
表示时间的数轴称为时间轴。在时间轴上，时刻用点表示，时间用线段表示。如图1－3所示，O 点表示初始时刻，A点表示时刻第1s末（即1s末）或第2s初，D点表示时刻4.5s , OA、OB、OC分别表示从计时开始的时间头1s内、头2s内、头3s内（即1s内、2s内、3s内），OA、AB、BC分别表示时间第1s内、第2s内、第3s内（时间均为1s）等等。                
3. 为什么要引入“位移”概念？
    教材所举的例子很能说明问题：从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，再乘轮船沿长江而上。然而，尽管路线各不相同，但位置的变动却是相同的，总是从北京到达了西南方向直线距离约1300km的重庆。为了描述物体位置的变化，我们需要引入“位移”概念。
4. 怎样表示位移？
描述物体位置的变化，需要确切地描述物体位置变化的大小和方向。为此，位移可以用从初始位置指向末位置的有向线段来表示。按照一定的标度，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向。可见，物体的位移仅由初始位置和末位置决定，而与运动过程无关。如图1－4所示。不管物体（质点）自A点经路径1、路径2还是路径3运动到B点，其位移都相同，都可用有向线段AB来表示。

5. 路程和位移的区别
位移与初中物理中讲的路程是两个不同的概念。
位移是描述物体位置变化的物理量，而路程则是描述物体运动路径（轨迹）长短的物理量。
位移既有大小又有方向，而路程只有大小没有方向。
位移的大小等于物体初始位置到末位置的直线距离，与运动路径无关；而路程是按运动路径计算的实际长度。由于物体运动的路径可能是直线，也可能是曲线，两点间又以直线距离为最短，所以物体位移的大小只能小于、最多等于路程，不可能大于路程。

6. 什么情况下，物体位移的大小等于路程 请点击下载Word版完整教案：高中物理必修一《时间和位移》教案