第1章第2节《时间和位移》

1、第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 2时间和位移时间和位移第一章第一章 第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 知道时间间隔和时刻的区别与联系知道时间间隔和时刻的区别与联系掌握路程和位移的概念，明确位移的矢量性掌握路程和位移的概念，明确位移的矢量性知道标量与矢量的定义及二者的区别知道标量与矢量的定义及二者的区别会用数轴或一维坐标表示时刻和时间、位置和会用数轴或一维坐标表示时刻和时间、位置和位移位移第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程

2、学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 许多穿越塔克拉玛干沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧许多穿越塔克拉玛干沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生。他们之所以失败，常常是因为在沙漠中弄不清这样三个问生。他们之所以失败，常常是因为在沙漠中弄不清这样三个问题：我在哪里？我要去的地方在哪里？选哪条路径最佳？题：我在哪里？我要去的地方在哪里？选哪条路径最佳？这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移和路程。和路程。第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 时刻和时间间

3、隔时刻和时间间隔时刻时刻时间间隔时间间隔区别区别表示某一表示某一_表示某一表示某一_在时间轴上用在时间轴上用_表示表示在时间轴上用在时间轴上用_表示表示联系联系两个时刻的间隔即为两个时刻的间隔即为_瞬间瞬间过程过程点点线段线段时间间隔时间间隔第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 一、时间间隔与时刻一、时间间隔与时刻1区别与联系区别与联系时间间隔时间间隔时刻时刻区区别别物理意义物理意义时间间隔是事物运时间间隔是事物运动、发展、变化所经动、发展、变化所经历的过程长短的量度历的过程长短的量度时刻是事物运动、时刻是事物运动、发展、

4、变化过程所发展、变化过程所经历的各个状态先经历的各个状态先后顺序的标志后顺序的标志时间轴上时间轴上的表示方的表示方法法时间轴上的一段线段时间轴上的一段线段表示一段时间间隔表示一段时间间隔时间轴上的点表示时间轴上的点表示 一个时刻一个时刻过程过程量量状态状态量量第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 时间间隔时间间隔时刻时刻区区别别表示方法表示方法“3秒内秒内”、“前前3秒秒内内”、“后后3秒秒内内”、“第第1秒秒内内”、“第第1秒到第秒到第3秒秒”等均指时间间隔等均指时间间隔“3秒末秒末”、“第第3秒末秒末”、“第第4秒秒初

5、初”、“八点半八点半”等均指时刻等均指时刻联联系系两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系列连续时刻的积累过程，时间间隔能展示运动的一个列连续时刻的积累过程，时间间隔能展示运动的一个过程，好比是一段录像；时刻可以显示运动的一瞬过程，好比是一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比是一张照片间，好比是一张照片第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 2.在时间轴上的标示：各时间间隔与时刻如图所示：第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教

6、版 物理物理 必修必修1 下图表示下图表示“神舟神舟”七号发射后对应的时间与时刻，给出的七号发射后对应的时间与时刻，给出的五个数据哪些是时刻？哪些是时间间隔？五个数据哪些是时刻？哪些是时间间隔？答案：答案：25日日09时时10分，分，27日日16时时30分，分，28日日17时时40分指时分指时刻；刻；55小时小时20分，分，25小时小时10分指时间间隔分指时间间隔第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 (1)火车站服务处出售的火车站服务处出售的2014年年旅客列车时刻旅客列车时刻表表为什么不叫做为什么不叫做旅客列车时间表旅客

7、列车时间表？(2)火车站广播道：火车站广播道：“从北京驶往广州的从北京驶往广州的次列车将于次列车将于11点点20分到达本站分到达本站1号站台，停车号站台，停车12分钟，请旅客们做好登车分钟，请旅客们做好登车准备。准备。”这里的这里的12分钟是指时间还是时刻？火车正点驶离本站分钟是指时间还是时刻？火车正点驶离本站的时刻是多少？的时刻是多少？(3)张强同学手里拿着汽车票，上面写到：发车时间：张强同学手里拿着汽车票，上面写到：发车时间：14点点30分。这里的分。这里的“时间时间”指的是时间还是时刻？指的是时间还是时刻？对时间、时刻的认识对时间、时刻的认识第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高

8、中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 解析：解析：所有计时运动的成绩都是时间。生活中所说的登机所有计时运动的成绩都是时间。生活中所说的登机时间、登车时间、登船时间等的时间、登车时间、登船时间等的“时间时间”都是指时刻。都是指时刻。(1)旅客列车时刻表旅客列车时刻表列出的都是火车发车和到站的时列出的都是火车发车和到站的时刻。刻。(2)12分钟是指停车的时间，正点驶离本站的时刻是分钟是指停车的时间，正点驶离本站的时刻是11点点32分。分。(3)这里的这里的“时间时间”实际是指发车的时刻。实际是指发车的时刻。点评：点评：生活中有时使用的物理概念不是十分严谨的，所以生活中有时

9、使用的物理概念不是十分严谨的，所以判断生活中的物理概念要注意结合具体的生活情景。判断生活中的物理概念要注意结合具体的生活情景。第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 关于时间和时刻，下列说法正确的是关于时间和时刻，下列说法正确的是()A时刻表示时间极短，时间表示时间极长时刻表示时间极短，时间表示时间极长B1分钟只能分成分钟只能分成60个时刻个时刻C在时间轴上，时刻用点表示，时间用线段表示在时间轴上，时刻用点表示，时间用线段表示D第第3秒内是时刻秒内是时刻答案：答案：C解析：解析：根据时间与时刻的概念，易判只有选项根据时间与时

10、刻的概念，易判只有选项C正确。正确。第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 1路程：路程：路程指的是物体运动时经过的路程指的是物体运动时经过的_，没有方向，是没有方向，是_。2位移位移(1)物理意义：表示物体物理意义：表示物体(质点质点)_变化的物理量。变化的物理量。(2)定义：从定义：从_到到_的一条有向线段。的一条有向线段。(3)大小：初、末位置间有向线段的大小：初、末位置间有向线段的_。(4)方向：由方向：由_指向指向_。路程和位移路程和位移轨迹的长度轨迹的长度标量标量位置位置初位置初位置末位置末位置长度长度初位置初位

11、置末位置末位置第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 二、位移和路程的区别与联系二、位移和路程的区别与联系项目项目位移位移路程路程区区别别描述质点的位置变化，是从描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线初位置指向末位置的有向线段段描述质点实际运动轨迹描述质点实际运动轨迹的长度的长度矢量，有大小，也有方向矢量，有大小，也有方向标量，有大小，无方向标量，有大小，无方向由质点的初、末位置决定，由质点的初、末位置决定，与质点运动路径无关与质点运动路径无关既与质点的初、末位置既与质点的初、末位置有关，也有质点运动路有关，也有质

12、点运动路径有关径有关联联系系(1)都是描述质点运动的空间特征都是描述质点运动的空间特征(2)都是过程量都是过程量(3)一般说来，位移的大小不大于相应的路程，只有一般说来，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质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 特别提醒：特别提醒：(1)如果某段时间内某物体通过的路程为零，则这段时间内如果某段时间内某物体通过的路程为零，则这段时间内物体一定静止，位移也一定为零。物体一定静止，位移也一定为零。(2)如果某段时间内物

13、体的位移为零，则这段时间内物体不如果某段时间内物体的位移为零，则这段时间内物体不一定静止，可能是运动又回到了出发点，路程也不一定为零。一定静止，可能是运动又回到了出发点，路程也不一定为零。第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 如图所示，汽车上的里程表，显示的数字表示位移还是路如图所示，汽车上的里程表，显示的数字表示位移还是路程？体育比赛的跳远，评判成绩的依据是位移还是路程？程？体育比赛的跳远，评判成绩的依据是位移还是路程？答案：答案：里程表显示的数字表示路程，跳远评判成绩的依据里程表显示的数字表示路程，跳远评判成绩的依据是

14、位移大小。是位移大小。第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 一个人晨练，按如图所示走半径为一个人晨练，按如图所示走半径为R的中国古代的中国古代的八卦图，中央的的八卦图，中央的S部分是两个直径为部分是两个直径为R的半圆，的半圆，BD、CA分别分别为西东、南北指向。他从为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线点出发沿曲线ABCOADC行进，则行进，则当他走到当他走到D点时，求他的路程和位移的大小分别为多少？位移点时，求他的路程和位移的大小分别为多少？位移的方向如何？的方向如何？对位移和路程的理解对位移和路程的理解第一章第一章2 成

15、才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标，如图所示北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标，如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图，请据此图判断下列说法正确的是是火炬手攀登珠峰的线路图，请据此图判断下列说法正确的是()A由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移移B由起点到终点火炬手路程大于位移由起点到终点火炬手路程大于位移的大小的大小C在计算登山运

16、动员的速度时不可以在计算登山运动员的速度时不可以把火炬手当成质点把火炬手当成质点D假设火炬手换一条路径登峰，他从假设火炬手换一条路径登峰，他从起点到终点位移还是相同的起点到终点位移还是相同的第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 答案：答案：BD解析：解析：起点到终点的总长度是路程，路程大于位移的大起点到终点的总长度是路程，路程大于位移的大小，小，A错错B对；在计算登山速度时，运动员的身高和他走过的对；在计算登山速度时，运动员的身高和他走过的位移相比小的多，我们也不关心运动员以什么样的姿态登山，位移相比小的多，我们也不关心运

17、动员以什么样的姿态登山，所以在这过程中可把运动员看做质点，故所以在这过程中可把运动员看做质点，故C错误。无论火炬手错误。无论火炬手换一条怎样的路径登峰，他从起点到终点位移总是相同的，选换一条怎样的路径登峰，他从起点到终点位移总是相同的，选项项D正确。正确。第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 1矢量：矢量：既有大小又有既有大小又有_的量，如位移、速度、的量，如位移、速度、加速度、力。加速度、力。2标量：标量：只有大小没有只有大小没有_的量，如质量、的量，如质量、_、时间等。、时间等。3运算方法：运算方法：标量的运算法则为标

18、量的运算法则为_，即以前所学，即以前所学的加、减、乘、除、乘方和开方等运算方法；矢量的运算法则的加、减、乘、除、乘方和开方等运算方法；矢量的运算法则为平行四边形法则为平行四边形法则(这个运算法则在第三章学习这个运算法则在第三章学习)。矢量和标量矢量和标量方向方向方向方向温度温度算术法算术法第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 三、对矢量和标量的理解三、对矢量和标量的理解1矢量的表示矢量的表示(1)矢量的图示：用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢矢量的图示：用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方

19、向。量的大小，箭头的指向表示矢量的方向。(2)矢量的正负：在同一直线上的矢量，可先建立直线坐标矢量的正负：在同一直线上的矢量，可先建立直线坐标系，可以在数值前面加上正负号表示矢量的方向，正号表示与系，可以在数值前面加上正负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则相反。坐标系规定的正方向相同，负号则相反。第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 2大小的比较：大小的比较：标量大小的比较只看其自身数值大小，标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量而矢量大小的比较要看

20、其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量大。大。如两位移如两位移x12m，x23m，则两位移的大小关系为，则两位移的大小关系为x1x乙乙，l甲甲l乙乙Bx甲甲l乙乙Cx甲甲x乙乙，l甲甲l乙乙 Dx甲甲x乙乙，l甲甲l乙乙第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 解析解析 田径场上的跑道如图所示田径场上的跑道如图所示.400 m比赛要从起点环绕比赛要从起点环绕跑道一圈，圈子最内侧跑道的起点和终点重合因此，路程跑道一圈，圈子最内侧跑道的起点和终点重合因此，路程l甲甲400 m，位移，位移x甲甲0；而；而100 m比赛是直道，路程比赛是

21、直道，路程l乙乙100 m，位移，位移x乙乙100 m显然显然x甲甲l乙乙答案答案 B点评点评 田径比赛的问题，首先要了解田径场的情况；再次田径比赛的问题，首先要了解田径场的情况；再次要对运动员参赛项目比赛规则要有所了解故体育比赛对物要对运动员参赛项目比赛规则要有所了解故体育比赛对物理学的研究起一定的作用理学的研究起一定的作用第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 变式训练变式训练2如图如图22所示，一操场跑道全长所示，一操场跑道全长400 m，其中，其中CD和和FA为为100 m长的直道，弯道长的直道，弯道ABC和和DEF

22、均为半圆形，长度均为均为半圆形，长度均为100 m一运动员从一运动员从A点开始起跑，沿弯道点开始起跑，沿弯道ABC和直道和直道CD跑到跑到D点，求该运动员在这段时间内的路程和位移点，求该运动员在这段时间内的路程和位移 图图2 22 2 第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 答案答案 路程为路程为200 m，位移为，位移为118.57 m，方向由，方向由A指向指向D第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 三、直线运动中的位置和位移三、直线运动中的位置和位移

23、例例3 在如图在如图23所示的坐标系中，物体由所示的坐标系中，物体由A点沿直线运动点沿直线运动到到B点，再由点，再由B点沿直线返回到点沿直线返回到C点，试分别求出物体从点，试分别求出物体从A到到B、从、从B到到C、从、从A到到C三段的路程和位移三段的路程和位移图图2 23 3第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 解析解析 根据定义去求路程和位移，在位移轴上，位移等于根据定义去求路程和位移，在位移轴上，位移等于坐标值的变化量坐标值的变化量.路程就是轨迹的长度，所以质点在三个阶段的路程分别路程就是轨迹的长度，所以质点在三个阶段

24、的路程分别为：为：lAB30 m，lBC40 mlAClABlBC30 m40 m70 m三个阶段的位移分别为：三个阶段的位移分别为：xABxBxA30 mxBCxCxB10 m50 m40 mxACxCxA10 m20 m10 m负号表示位移的方向与负号表示位移的方向与x轴正方向相反轴正方向相反答案答案 路程分别为路程分别为30 m、40 m、70 m位移分别为位移分别为30 m、40 m、10 m第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 同步达标同步达标一、选择题一、选择题1关于时间和时刻，下列说法正确的是关于时间和时刻，

25、下列说法正确的是()A时间很长，时刻很短时间很长，时刻很短B第第2 s内和内和2 s都是指一段时间间隔都是指一段时间间隔C时光不能倒流，因此时间是矢量时光不能倒流，因此时间是矢量D“北京时间北京时间12点整点整”其实指的是时刻其实指的是时刻解析解析 时间指一过程，时刻指某一瞬时，选项时间指一过程，时刻指某一瞬时，选项A错误；第错误；第2 s内和内和2 s都指时间间隔，选项都指时间间隔，选项B正确；时间是标量，选项正确；时间是标量，选项C错误；错误；“12点整点整”指时刻，选项指时刻，选项D正确正确答案答案 BD第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教

26、版 物理物理 必修必修1 2关于位移和路程，下列说法正确的是关于位移和路程，下列说法正确的是()A位移和路程是相同的物理量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若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程位移的大小等于路程解析解析 位移是由初始位置指向终止位置的有向线段，是矢位移是由初始位置指向终止位置的有向线段，是矢量，位移的大小等于这段直线段的长度；路程是标量，是物量，位移的大小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

27、质点一直向着单一方向运动时，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位移的大小才等于路程答案答案 D第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 3下列说法正确的是下列说法正确的是()A学校作息时间表上的学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为学生上第一节课的时间为8：00”是指时间间隔是指时间间隔B火车站公布的旅客列车运行表是时刻表火车站公布的旅客列车运行表是时刻表C体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间隔是时间间隔D神舟七号绕地球飞行神

28、舟七号绕地球飞行45周，耗时周，耗时68时时27分钟是时刻分钟是时刻答案答案 BC第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 4氢气球升到离地面氢气球升到离地面80 m高空时从上面掉落下一物体高空时从上面掉落下一物体，物体又上升了，物体又上升了10 m高后开始下落，若取向上为正，则物体高后开始下落，若取向上为正，则物体从掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为从掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为()A80 m,100 m B80 m,100 mC90 m,180 m D90 m，180 m解析解析 位移是矢量，有大小和方向

29、，当选择向上方向为正位移是矢量，有大小和方向，当选择向上方向为正时，向下即为负，故正确表示位移应为时，向下即为负，故正确表示位移应为80 m.答案答案 B第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 5一质点在一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表所轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表所示，则此质点开始运动后示，则此质点开始运动后()A第第1 s内的位移最大内的位移最大B第第4 s内的位移最大内的位移最大C第第2 s内的位移最大内的位移最大D第第3 s的路程最小的路程最小答案答案 Ct(s)末末012345x(m)054171

30、第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 6物体沿半径分别为物体沿半径分别为r和和R的半圆弧由的半圆弧由A点经点经B点到达点到达C点，如图所示则它运动的位移和路程分别是点，如图所示则它运动的位移和路程分别是()A2(R+r)；(R+r)B2(Rr)，向东；，向东；2R，向东，向东C2(Rr)，向东；，向东；2(Rr)D2(Rr)，向东；，向东；(Rr)解析解析 位移是由初位置指向末位置的矢量，其大小等于位移是由初位置指向末位置的矢量，其大小等于A、C间的距离，即间的距离，即x2r2R2(Rr)，方向由，方向由A指向指向B，即，即向东路程是标量，其大小等于两半圆弧长度之和，即向东路程是标量，其大小等于两半圆弧长度之和，即lrR(Rr)，没有方向，没有方向答案答案 D第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 必修必修1 二、计算题二、计算题第一章第一章2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程