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高中物理位移教案

发表时间:2020-05-20

质点、位移和时间。

俗话说,磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助授课经验少的高中教师教学。关于好的高中教案要怎么样去写呢?下面是小编精心为您整理的“质点、位移和时间”,希望能为您提供更多的参考。

第一章A质点、位移和时间

一、教学任务分析
在学习本节内容前,学生已在初中学习过有关机械运动、参照物、速度等物理概念,并学习过一些关于匀速直线运动的基本知识,这些都是学习本节内容所必需的。
根据对实例的分析、比较,当实际物体与其运动之间满足一定条件时,可将实际物体简化为一个点,且不影响对问题的研究,从而建立质点模型。
根据实例分析,引人位移的概念。介绍标量和矢量,并通过实例的分析、比较,理解位移和路程的区别和联系。
根据匀速直线运动的特点,应用比值定义的方法,得出速度定义及计算公式。
根据匀速直线运动的特点和速度公式,得出匀速直线运动的位移公式。
本节内容是在初中物理的基础上,进一步学习匀速直线运动的基本规律,特别是其中所应用的一些科学方法,为后续的匀变速运动、牛顿运动定律乃至整个高中阶段的物理学习打下坚实的基础。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)理解质点的概念,知道在什么情况下物体可以看作质点。
(2)知道矢量和标量,理解位移和路程、时间和时刻。
(3)知道匀速直线运动的基本特征。
(4)知道应用比值定义物理量的方法,理解速度的概念。
(5)理解匀速直线运动的位移公式。
2、过程与方法
(1)通过匀速直线运动是最简单的机械运动的分析和讨论过程,感受比较和分析方法在解决实际问题中的作用。
(2)通过质点概念的引入过程,感受物理学中建立模型的科学方法。
3、情感、态度与价值观
(1)通过了解机械运动与生活和生产实际的广泛联,了解生活中处处有物理,增强理论联系实际的自觉性。
(2)通过导学部分交通安全热点问题的讨论和匀速直线运动规律的学习,感悟生活中不能违反科学规律,提高自觉遵守交通规则的意识。
三、教学重点与难点
重点:(1)质点、位移、时间和速度概念的建立。
(2)匀速直线运动速度的定义和位移公式。
难点:(1)位移和路程的区别和联系。
(2)速度的概念。
四、教学资源:
“及时停车”演示装置(课本图1-3)、课本上的图片、一段交通录像、有关位移和路程、时间和时刻的PPT或动画、有关匀速直线运动规律的PPT或动画。
五、教学设计思路
本设计的内容是:质点、位移、时间和速度的概念,匀速直线运动的位移公式。
本设计的基本思路是:以图片和实验为基础,通过分析、比较、推理建立质点、位移、时间,应用比值定义的方法建立速度的概念;进而根据实验结论,通过分析、比较,归纳得出匀速直线运动的位移公式,最后通过一些简单的实例,巩固所学的知识,感悟了解生活中处处有物理,增强理论联系实际的自觉性。
本设计要突出的重点是:质点、位移、时间的概念和匀速直线运动的位移公式。方法是:以课本图片、演示实验及交通录像创设的情景为切入点,通过分析、比较、推理建立质点、位移、和时间的概念;结合初中所学过的知识,通过演示匀速直线运动的课件以及对实例的讨论、分析、推理,在建立速度的概念的基础上,导出匀速直线运动的位移公式。并通过实例的讨论、分析加深对这些概念的理解。
本设计要突破的难点是:位移与路程、时间与时刻的区别和联系以及速度概念的建立。方法是:通过PPT或动画的观察,并通过实例的讨论、分析、比较,理解位移和路程以及时间和时刻的区别与联系;结合初中所学过的知识,介绍比值定义的方法,通过对实例的讨论、分析、推理,建立速度的概念。
本设计要求鼓励学生主动参与,强调物理科学方法的应用,通过对实例进行分析、比较的讨论,归纳得出结论,老师要注意适时启发和“点拨”。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图

2.教学流程图说明
情景I演示实验,设问1
“及时停车”演示,或让学生动手做一下,通过“设问1”,启发学生从中想到些什么?
活动I观察图片,设问2
在学生仔细观察书上图片的基础上,通过“设问2”,启发学生找出其中蕴含了哪些机械运动的信息以及与物理相关的内容,通过讨论、交流,建立质点模型。
情景II观察1,设问3
观察相关物理课件,通过“设问3”,对实例进行讨论和分析,理解位移和路程、时间和时刻的区别与联系。
情景III观察2,设问4
演示匀速直线运动的课件,请学生结合初中学过的知识,介绍用比值定义物理量的方法,通过“设问4”,启发学生思考如何描述这种运动,得出速度的定义及其表达式,进而导出匀速直线运动的位移公式。
活动II巩固练习
以小组为单位,采用“工作单”的形式,通过小练习,让学生在交流、讨论中,对本节课的知识再梳理一遍,巩固所学生知识。
3.教学主要环节
本节课可分为三个主要的教学环节。
第一环节,本环节主要体现物理学习中突出主要因素,忽略次要因素的科学方法,进站质点模型的过程,并为后续的学习奠定基础。
第二环节,通过对实例的分析、讨论和师生交流,得出位移、速度等物理概念,进而推导得出匀速直线运动的位移公式。
第二环节,通过对实例的探讨活动巩固所学的知识。
七、教案示例
1.情景引人
通过对生活中相关现象的观察,适当设问启发,采用学生小组讨论的活动形式,引发学生学习机械运动的兴趣。如:
(1)观察书上导图及其他几幅照片,讨论其中蕴含了那些有关机械运动的信息?
(2)思考能否判断出汽车的运动方向?
(3)思考为什么大多汽车看不到呢?
(4)想一想,图1-4中P、A、B将局部轨迹放大,再放大,你认为编者的意图是什么?
(5)拓展内容——除了机械运动你还能观察到什么和物理有关的内容?
(6)通过演示实验,让学生讲一讲这个实验中告诉我们大家什么道理?
注:给学生几分钟的时间分小组讨论,然后组织小组交流讨论,老师适时启发、“点拨”。
2.建立质点模型
通过以上的分析,可以总结出要研究复杂的机械运动,首先从最简单的匀速直线运动入手,这就需要对实际物体作一个简化处理——突出问题的主要因素,忽略次要因素,从而引入质点模型。质点是一个理想模型,用质点来代替原来的物体并不影响对问题的研究。
设问:结合质点模型,应怎样理解物理模型?
为了便于研究事物而建立起的一种科学抽象,它对客观事物是一种近似的反映,它突出了事物的主要因素和主要特征,完全忽略了次要因素和次要特征。
设计学生讨论的问题:先让学生根据自己的理解找出一些例子判断该物体能否看成质点,再由老师给出的几个可以看成质点的实例,以及几个不能被看成质点的实例,然后由学生自己总结出物体能看成质点的条件。
举例:(1)平移的桌子可被看成质点;
(2)研究抛出的铅球、手榴弹的运动轨迹时可被看成质点;
(3)研究地球绕太阳的运动可以把地球看成质点;
(4)研究平直铁轨上行驶的火车的运动快慢时,火车可被看成质点;
(5)计算火车穿山洞的时间时,火车不能看成质点;
(6)研究地球的自转时,地球不能被看成质点。
学生相互交流,老师将他们交流的结果,总结、归纳,共同得出物体可被看成质点的条件:
(1)物体各部分运动情况相同,即物体上任意一点的运动可以代表整个物体的运动;
(2)物体各部分运动情况不同(有形变、转动),但这些因素并不影响所研究的问题。
3.描述运动的基本物理量
先介绍矢量和标量,
矢量:既有大小又有方向的物理量。
标量:只有大小没有方向的物理量。
然后观看课件演示,组织学生根据所观察到的现象进行讨论,分析位移与路程,时间和时刻的区别和联系
(1)位移和路程
位移:质点的位置变化,是矢量。
路程:质点运动所经历的轨迹长度,是标量。
明确位移和路程的区别,特别要主意位移方向的的判断。
举例说明以加深学生的理解。
(2)时间和时刻(先由学生来谈谈自己对两个词的理解)
时刻:某一个特定的瞬间,如钟表表针指示的某一位置、时间轴上的某一点等。
时间:前后两时刻之差。
举例让学生判断以下是时间还是时刻:3秒内,第3秒初,第3秒内,前6秒内,5点正,8点一刻,3分钟等。
设计学生讨论的问题:我们一般什么时候关心时间,什么时候关心时刻?
4.匀速直线运动
通过有关匀速直线运动的录像和课件,指导学生结合已学过的知识,思考如何来描述这种运动,介绍比值定义的方法,得出速度定义v=St,进而推出匀速直线运动物体的位移公式s=vt。
设问:高中与初中对速度的定义有什么不同?
教师归纳总结:
初、高中对速度定义的比较
初中:物体在单位时间内通过的路程叫速度。
高中:速度等于质点的位移S跟发生这段位移所用时间t的比值,即v=St。
可以看出,限于初中阶段的学习要求,定义速度时是以物体为研究对象,以物体在单位时间内通过的路程来定义速度,着重从大小上来反映物体运动的快慢。
高中阶段以质点为研究对象,不仅要从大小上来反映质点(物体)运动的快慢,而且要同时反映质点(物体)运动的方向,还要求反映质点(物体)运动的这种属性。因此,在高中阶段采用比值定义的方法来定义速度,对于做匀速直线运动的质点(物体)来说,这个比值是恒定的。这种用比值定义物理量的方法,是物理学中常用的方法,希望学生们能熟悉这种方法。
最后结合“点击”栏目,简单介绍一下“速率”的概念,进一步理解匀速直线运动。
5.课堂练习
根据教学内容,设计几道联系生活,且适合学生的实际的问题,组织学生讨论、交流,以检验本节课学生对于重要知识点的掌握情况。
6.作业布置略

精选阅读

时间和位移


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。你知道如何去写好一份优秀的教案呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“时间和位移”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

§X1.2时间和位移
【学习目标】
时间时刻和位移
【重点难点】时间与时刻和路程与位移的区别及用有向线段表示位移
【知识梳理】
1、时刻和时间间隔
(1)时刻指___________,是时间轴上的______________.
(2)时间指____________是时间轴上的______________.
2、路程和位移
(1)路程__________________________________________________
(2)位移___________________________________________________
3、标量和矢量
(1)标量是只有_______,没有________物理量。如_________________
(2)矢量是既有____,又有_____的物理量。如___________________
(3)计算法则:标量相加遵循_______,矢量相加遵循_______________
4、直线运动的位置和位移
描述直线运动的位置和位移,只须建立____________,用坐标表示位置,用坐标的变化表示______________。注意坐标的变化量的正负表示了位移的方向,变化量为正,表示位移方向与x轴正方向相同,变化量为负,表示位移方向与x轴正方向相反。
【典型例题】
1.关于时间和时刻,以下说法中正确的是:()
A.一节课45分钟指的是时间;
B.在时间轴上的每一个坐标点表示的是时刻;
C.1s初到2s末所经历的时间为2s;
D.某次列车9:45开车,指的是时刻
2.请先画出一条时间坐标轴轴,然后在时间坐标轴上找到:(1)第3s末,(2)第2s初,(3)第3s初,(4)第n秒初,(5)第n秒末(6)第3s内,(7)第n秒,(8)第n-1秒,(9)前3秒。
3.关于位移和路程的说法正确的是()
A.位移和路程都是描述质点位置变化的物理量。
B.物体的位移是直线,而路程是曲线。
C.在直线运动中位移等于路程。
D.只有质点做单向直线运动时,位移大小才等于路程
4.一个小球从4m高处落下,被地面弹回,在1m高处被接住,则小球在整个运动过程中().
(A)位移是5m(B)路程是5m
(C)位移大小为3m(D)以上均不对
5.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:
a.0.2s内小球发生的位移大小是____,方向向____,经过的路程是_____.
b.0.6s内小球发生的位移大小是_____,方向向____,经过的路程是____.
c.0.8s内小球发生的位移是____,经过的路程是____.
d.1.0s内小球发生的位移大小是____,方向向______,经过的路程是____.
【当堂训练】
1.一条小船在广阔的湖面上航行,开始向东航行了10km,接着又向西航行了4km,接着又向北航行了8km,求小船在此过程中的位移和所走的路程。
2.一个质点在x轴上运动,各个时刻的位置如下表(质点在每一秒内都做单向直线运动)
时刻01234
位置坐标/m05-4-1-7
(1)几秒内位移最大
A。1s内B。2s内C。3s内D。4s内
(2)第几秒内位移最大()
A。第1s内B。第2s内C。第3s内D。第4s内
(3)几秒内的路程最大()
A。1s内B。2s内C。3s内D。4s内
(4)第几秒内的路程最大()
A。第1s内B。第2s内C。第3s内D。第4s内
3.某人沿着半径为R的水平圆形跑道跑了1.75圈时,他的()
A。路程和位移的大小均为3.5πRB。路程和位移的大小均为R
C。路程为3.5πR、位移的大小为D。路为0.5πR、位移的大小为
【针对训练】
1.关于时间和时刻,下列说法正确的是()
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.关于质点运动的位移和路程,下列说法正确的是()
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
3.下列关于位移和路程的说法,正确的是()
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。
4.某人沿直线运动。如图2-1-1示从A点出发到达C点再返回到B点,已知AC=80cm,BC=30cm,则人走完全程的路程为__________m,人的位移大小为__________m,位移的方向为_________________。

【学后反思】
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位移和时间的关系


作为老师的任务写教案课件是少不了的,大家应该在准备教案课件了。只有规划好新的教案课件工作,这对我们接下来发展有着重要的意义!有没有出色的范文是关于教案课件的?下面是小编为大家整理的“位移和时间的关系”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

教学目标

知识目标

知道什么是匀速直线运动,什么是变速直线运动
理解位移—时间图像的含义,初步学会对图像的分析方法.

能力目标

培养自主学习的能力及思维想象能力.

情感目标

培养学生严肃认真的学习态度.

教学建议

教材分析

匀速直线运动是一种最简单的运动,教材通过汽车运行的实例给出定义,且下定义时没有用“在任何相等时间里”这种过于数学化的说法,适合高一同学的学习情况.本节的重点是由匀速直线运动的定义,用图像法研究位移与时间的关系,本节教材没出现任何公式,而是利用图2—6形象地描述了一辆汽车的运动情况,图上还标了位移和时间的测量结果.教材用表格的形式记录下测量数据,取平面直角坐标(横轴表示时间,纵轴表示位移,取单位,定标度),再根据记录数据描点,最后画出表示汽车运动的结果.教材用表格的形式记录下测量数据,取平面直角坐标(横轴表示时间,纵轴表示位移,取单位,定标度),再根据记录数据描点,最后画出表示汽车运动的位移图像为一直线,这个程序体现了我们研究问题的一种方法,要让学生领会.本节的第二个知识点是变速直线运动的定义,教材也是通过生活常识直接给出定义,本节的最后对图像法做了一个简介,能够引起同学们的重视.

教法建议
本节内容不多,但学习了一种新的处理问题的方法:即根据实验数据作出图像,图像反映物理规律,这是我们通过实验探求自然规律的一要重要的基本的途径.应在学生充分预习的基础上,真正让学生自己能画出图像,并练习分析图像所代表的过程或规律.学生容易把位移图像看成物体的运动轨迹,我们要注意强调它们是根本不同的两个东西,如果学生基础较好,我们应该尽量使学生看到物体的位移图像能想象出物体的运动情况,也应该使学生根据物体的运动情况正确地画出物体的位移图像.

教学设计示例

教学重点:匀速直线运动的位移—时间图像的建立.

教学难点:对位移图像的理解.

主要设计:

一、匀速直线运动:
(一)思考与讨论:
1、书中给出的实例,汽车每经过100m的位移所用的时间大致为多少?
2、什么叫匀速直线运动?
3、如何建立位移——时间图像?根据图像如何分析物体的运动规律?

 4、如图一个物体运动的位移——时间图像如图所示,分析物体各段的运动情况?
(二)多媒体演示,加强对位移图像的理解
将教材图2—6及图2—7做出动态效果.
(三)练习:给出另一个物体做匀速直线运动的例子,让同学自己画出位移图像.
(四)教师小结位移——时间图像的有关知识
1、图像是描述物理规律的一种常用方法.
2、建立图像的一般步骤:采集实验数据,建立表格记录数据,建立坐标系,标明坐标轴代表的物理量及标度,描点做图.
3、分析图像中的信息:(轴的含义,一个点的含义,一段线的含义等)
二、变速直线运动
(一)提问:
什么是变速直线运动?请举例说明.
(二)展示多媒体资料:
汽车启动及进站时的情况.

探究活动

请你坐上某路公共汽车(假设汽车在一条直线上行驶)观察汽车的里程计和自己的手表,采集数据,即记录汽车在不同时刻发生的位移(实际为路程),包括进站停车时的情况,之后把你采集的数据,用位移—时间图像表示出来,并把你的结果讲给周围人听.


时间和位移学案和课件


物理必修1(人教版)

第二课时时间和位移

水平测试
1.(双选)关于时刻和时间(时间间隔),下列说法中正确的是()
时刻表示时间短,时间表示时间长
B.时刻对应位置,时间对应位移
C.作息时间表上的数字表示时刻
D.1min只能分成60个时刻

答案:BC

2.关于位移与路程,下列说法中正确的是()
A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的
B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的
C.在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程
D.在曲线运动中,物体的位移大小可能大于其路程

解析:物体从某位置出发,经一段时间又返回到该位置,此过程位移为零,但它运动了,A项错.物体的运动路程为零,说明它未动,反之物体若静止不动,它的运动路程一定为零,B项对.只有在单向直线运动中,物体的位移大小才等于路程,C项错.曲线运动中,物体的位移大小一定小于路程,D项错.
答案:B

3.关于时刻和时间,下列说法正确的是()
A.作息时间表上的数字均表示时间
B.1min只能分成60个时刻
C.手表上指针指示的是时间
D.“宁停三分,不抢一秒”指的是时间

解析:作息时间表上的数字表示的是起床、就餐、上下课的时刻,A项错.1min能分成无数多个时刻,B项错.手表上指针指示的是时刻,C项错.“宁停三分,不抢一秒”指的是时间,D项对.
答案:D

4.一列火车从上海开往北京,下列叙述中,指时间间隔的是()
A.火车在早晨6点10分从上海站出发
B.火车共运行了12小时
C.火车在9点45分到达中途的南京站
D.火车在19点55分到达北京

解析:时刻对应位置,时间间隔对应过程,出站、进站对应的是时刻,途中历经的是时间间隔,故B项正确,A、C、D三项错误.
答案:B

5.北京正负电子对撞机的核心部分是使电子加速的环形室.若一电子在环形室里沿半径为R的圆周运动,转了3圈又回到原位置,则电子在此运动过程中位移的最大值和路程的最大值分别为()
A.2πR,2πRB.2R,2R
C.2R,6πRD.2πR,2R

解析:路程是物体实际走过的轨迹长度,3圈为6πR;位移的大小等于从初位置到末位置的有向线段的长度,有向线段长度的最大值为环形室的直径长度,即位移的最大值为2R.
答案:C

6.从5m高的楼上以某一速度竖直向下抛出的篮球,在与水平地面相碰后竖直弹起,上升到高2m处被树杈卡住.在这段过程中()
A.篮球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m
B.篮球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m
C.篮球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m
D.篮球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m

解析:位移为篮球从初位置指向末位置的有向线段,而路程为篮球运动轨迹的长度,故A项正确.
答案:A

素能提高
7.如右图所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下列关于它们位移的说法中正确的是()
A.沿Ⅰ较大
B.沿Ⅱ较大
C.沿Ⅲ较大
D.一样大

答案:D

8.一操场跑道全长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和直线CD跑到D点,求该运动员在这段时间内的路程和位移的大小.(计算时位移大小保留两位小数)

解析:运动员从A经B、C至D的路程为:
s=sABC+sCD=100m+100m=200m.
运动员从A经BC至D的位移大小xAD=s2AC+s2CD.
设半圆的直径为D,即sAC=D.
则12Dπ=100m.
故xAD=200π2+1002m=118.56m.
答案:见解析

时间和空间是否有限

物质与时间和空间是密切相关而不可分割的统一体.宇宙是客观存在的一切物体的总和.因此,我们所在宇宙诞生的同时才出现了时间和空间,或者说此后时间和空间概念才有意义.
宇宙诞生在大约120亿~150亿年(根据2003年的数据为137亿±2亿年)前的一次“大爆炸”,从那时起,基本粒子到各个星系逐渐形成,直到在一个极普通的天体——地球上出现了有高度智慧的生命——人类.这就是宇宙演化到今天的大致过程.大爆炸至今的时间就是我们所在的宇宙年龄,各星系在运动中总体上都在相互远离,这反映了空间还在不断膨胀.物质的空间分布范围,就决定了我们所在宇宙的尺度.然而,时间会不会有一个终点?空间会不会永远膨胀下去?这些“宇宙之谜”还有待人们继续研究,也许解决这些问题的科学家就在今天我们的同学中间.
这是通过哈勃太空望远镜拍摄到的距地球
约100亿光年遥远的星系这是我们所能观
察到的宇宙离我们最远的地方

第2节质点和位移学案


第2节质点和位移学案
认知探索
[问题导思]
一、质点是什么?什么时候可以把一个物体看成是质点?尽管任何物体都有一定的形状和大小,但如果在我们所研究的问题中,只有当物体的形状和大小对所研究的问题不起作用或起作用很小,可以忽略不计,为了研究的方便,可以把物体看做一个有质量的点。这种用来代替物体的没有大小和形状,但有质量的点,叫做质点。可见,质点是一种科学的抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,是对实际物体的近似,是一个理想化模型。一个物体是否可以视为质点,要具体情况具体分析。例如:一列火车从北京开往上海,在计算运行时间时,可以忽略列车的长短,可把它视为质点;但是同样这列火车,要计算它通过黄河铁路大桥所需时间时,必须考虑列车的长度,不可把列车视为质点。一个物体能否被看成质点不能以大小而论。例如当我们研究自行车的气门芯运动轨迹时,就不能把自行车看作质点,但在研究地球绕太阳公转时,可把整个地球看作质点。
二、怎么区分位移和路程?位移是描述质点位置变化的物理量,既有大小,又有方向,是矢量,是从起点A指向终点B的有向线段。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,位移通常用字母“s”表示,它是一个与运动路径无关,仅由初、末位置决定的物理量。路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向。路程的大小与质点运动的路径有关,但它不能描述质点位置的变化。例如,质点环绕一周又回到出发点时,它的路程不为零,但其位置没有改变,因而其位移为零。很多同学都会问,位移和路程什么时候会相等?由于一个是矢量,另一个是标量,故两者绝对不可能相等。但如果一个物体是向着单一方向做直线运动,则在一段时间内,其位移的大小与路程相等。
三、什么是物体运动的s-t图象,匀速直线运动的s-t图象有何特点?物体运动的规律可以用公式表示,也可用图象表示.s-t图象即为位移—时间图象.从s-t图象可知不同时刻物体的位移,匀速直线运动的s-t图象是一条直线,但该直线并不是代表物体的运动轨迹.
[例题演示]
例1在研究下述运动时,能把物体看作质点的是()
A.研究地球的自转效应
B.研究乒乓球的旋转效应
C.研究火车从南京到上海运行需要的时间
D.研究一列火车通过长江大桥所需的时间
分析与解:地球自转和乒乓球旋转时,各部分运动情况不完全相同,不能当作质点。火车从南京到上海,火车的长度与行驶的距离相比小得多,可以看作质点。但在研究一列火车通过长江大桥所需时间时,由于大桥长度与火车的长度可相当,此时就不能把火车当作质点来处理。所以选项C正确。
点拨:一个物体能否视为质不是绝对的。同一物体作不同运动研究时,是否可抽象为质点,必须依实际情况来确定。
例2关于位移和路程,正确的说法是(D)
A.位移和路程是相同的物理量
B.路程是标量,即表示位移的大小
C.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向
D.若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程
分析与解要注意路程与位移的区别。位移是由初始位置指向终止位置的有向线段,是矢量,位移的大小即等于这段直线段的长度;路程是标量,是物体运动轨迹的总长度。只有质点一直向着单一方向运动时,位移的大小才等于路程。所以选项D正确。
点拨:位移是矢量,路程是标量。它们是不可能相等的,但在特定的条件下,我们可以说位移的大小与路程相等。

例3如图1-2所示,某人沿半径R=50m的圆形跑道跑步,从A点出发逆时针跑过3/4圆周到达B点,试求由A到B的过程中,此人跑步的路程和位移。
分析与解此人运动的路程等于ACB所对应的弧长,即路程L=
此人从A点运动到B点的位移大小等于由A指向B的有向线段的长度,即
位移的方向由A→B,与半径AO的夹角为45°.
点拨由于位移是矢量,因此在求位移时,不仅要指出其大小,而且还要指明其方向。
例4如图1-3所示是某物体在0~10s内的s-t图象,下列说法中正确的是()
A.物体在第1s内的位移为4m
B.物体在第5s内的位移为8m
C.物体在前5s内的位移为8m
D.物体在后5s内的位移为16m
分析与解由图象可知,物体在0~2s内位移从0均匀增加到8m,即每秒钟发生的位移是4m;从2s到6s物体的位移都是8m,即在2s~6s内物体是静止的;从6s~10s物体的位移从8m均匀增加到16m,即每秒钟发生的位移是2m.由以上分析可知,物体在第1s内的位移是4m,A选项正确;物体在第5s内是静止的,故位移为零,B选项错;物体在前5s内的位移即为前2s内的位移,等于8m,C选项正确;物体在后5s内的位移即为6s~10s的位移,等于8m,D选项错。
本题正确选项:AC
点拨:正确理解s-t图象的内涵是解决此类问题的关键.