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1、2018-2019 高中物理同步课堂讲义 1 1.1.2 时间和位移时间和位移 学习目标核心提炼 1.知道时刻与时间间隔的区别和联系，能在 具体的情境下识别时刻和时间间隔。 2.理解路程和位移概念，能说出它们的区别。 3.认识标量和矢量，知道标量和矢量遵从不 同的运算法则。 4.能在坐标系中定量地描述直线运动的位置 和位移。 6 个概念时刻、时间间 隔、路程、位移、矢量、标 量 1 种方法描述直线运动 的方法 3 个区别：时刻与时间间隔、 位移与路程、标量与矢量 一、时刻和时间间隔 1.时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用点来表示。 2.时间间隔：表示某一过程，在时间轴上用线段来表示。 3.二者的
2、联系：两个时刻之间的间隔即为时间间隔 思维拓展 如图甲、乙所示：“上午 8 时上课、8 时 45 分下课” 、 “每节课 45 分钟” 、 “第 2 s 初” 、 “第 5 s 末” 、 “第 6 s 内” (1)以上说法中，哪些表示时刻？哪些表示时间间隔？ (2)“第 2 s 初” 、 “第 5 s 末” 、 “第 6 s 内”分别对应时间轴上的哪一点或哪一段？ 在图乙上标明。 答案 (1)时刻有“8 时” 、 “8 时 45 分” 、 “第 2 s 初” 、 “第 5 s 末” ；时间间隔有 2018-2019 高中物理同步课堂讲义 2 “45 分钟” 、 “第 6 s 内” 。 (2)
3、二、路程和位移 1.路程：物体运动轨迹的长度。 2.位移 (1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量。 (2)定义：从初位置到末位置的一条有向线段。 (3)大小：初、末位置间有向线段的长度。 (4)方向：由初位置指向末位置。 思维拓展 中考结束后，爸爸准备带小明去参观清华、北大等名校，并让小明设计出行路 线，路线起点：重庆，终点：北京。他有三种方式可供选择。乘长途汽车、坐 高铁和乘飞机。 (1)三种出行方式的路程是否相同？位移是否相同？ (2)位移的大小等于路程吗？什么情况下相等？ 答案 (1)路程不相同 位移相同 (2)不相等 在单向的直线运动中位移的大小 等于路程 三、矢量和标量 1
4、.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。 3.运算法则：运算法则：两个标量的加减遵从算术加减法，矢量相加的法则与此 B(A.相同 B.不同)。 思考判断 2018-2019 高中物理同步课堂讲义 3 （1）长度、时间、质量、温度都是标量。() （2）力、位移都是矢量，运算法则是算术法则。() （3）位移是矢量，正、负号表示方向，温度是标量，正、负号表示大小。() 四、直线运动的位置和位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立 x 轴，如图所示。 1.物体的初、末位置：可用位置坐标 x1、x2表示。 2.物体的位移：xx2x1。 思维拓展 某一运动质点沿一直线
5、做往复运动，如图所示，OAABOCCD1 m，O 点为 x 轴的原点，且质点由 A 点出发沿 x 轴正方向运动至 B 点后返回，并沿 x 轴负方向运动，如图所示。 (1)质点从 ABC 的位移为_，路程为_。 (2)当质点到达 D 点时，其位置可用 D 点的坐标表示为_。 (3)当质点到达 D 点时，相对于 A 点的位移为_。 答案 (1)2 m 4 m (2)2 m (3)3 m 时刻和时间间隔 要点归纳 1.时刻和时间间隔的表示方法的不同 在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。如图所示，03 s 表示 3 s 的时间间隔，即前 3 s；45 s 表示第 5 s 内，是 1
6、s 的时间间隔。时 间轴上“1”所对应的刻度线记为第 1 s 末，也为第 2 s 初，是时刻。 2018-2019 高中物理同步课堂讲义 4 2.时间间隔与时刻的区别和联系 时间间隔时刻 物理意义两时刻间的间隔某一瞬时 时间轴上的 表示方法 时间轴上的一段线段表示一 段时间 时间轴上的点表示 一个时刻 区 别 表述方法 “3 s 内” 、 “前 3 s 内” 、 “后 3 s 内” 、 “第 1 s 内” 、 “第 1 s 到第 3 s”等均指时间间隔 “3 s 末” 、 “第 3 s 末” 、 “第 4 s 初” 、 “八点半”等均指 时刻 联系两个时刻的间隔即为时间间隔，即 tt2t1 精
7、典示例 例 1 (多选)关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是( ) A.物体在 5 s 时指的是物体在 5 s 末时，指的是时刻 B.物体在 5 s 内指的是物体在 4 s 末到 5 s 末这 1 s 的时间间隔 C.物体在第 5 s 内指的是物体在 4 s 末到 5 s 末这 1 s 的时间间隔 D.第 4 s 末就是第 5 s 初，指的是时刻 解析 画出时间轴 从坐标轴上分析，选项 A、C、D 正确。 答案 ACD 方法总结 区分时刻和时间间隔的方法 (1)利用上下文判断：分析所给的说法，根据题意体会。 (2)利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻或时间间隔标出来，时刻对应 一个点，时间
8、间隔对应一条线段。 针对训练 1 (多选)“北京时间 6 月 13 日凌晨 2 点 15 分，第 20 届国际足联世 界杯开幕式在圣保罗的科林蒂安竞技场举行，此次开幕式耗时仅仅 25 分 钟”下列说法正确的是( ) 2018-2019 高中物理同步课堂讲义 5 A.6 月 13 日凌晨 2 点 15 分表示时间间隔 B.25 分钟表示时间间隔 C.6 月 13 日凌晨 2 点 15 分表示时刻 D.25 分钟表示时刻 解析 A 项表示时刻，D 项表示时间间隔，选项 B、C 正确。 答案 BC 位移和路程 要点归纳 位移和路程的区别与联系 物理量 比较项目 位移路程 物理意义 描述质点的位置变化
9、，是从 初位置指向末位置的有向线 段 描述质点实际运动轨迹 的长度 矢标性是矢量，有大小和方向 是标量，只有大小，没 有方向 区 别 制约因素 由质点的初、末位置决定， 与质点的运动轨迹无关 与运动路径有关 联系 (1)都是描述质点运动的空间特征；(2)都是过程量；(3) 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 精典示例 例 2 如图 1 所示，实心长方体木块的长、宽、高分别为 a、b、c，且 abc，有一个小虫自 A点运动到 C 点，求： 图 1 2018-2019 高中物理同步课堂讲义 6 (1)小虫的位移的大小； (2)小虫的最短路程。 审题指导(1
10、)位移的大小即 AC 有向线段的长度 (2)最短路程即将表面展开后 AC 的长度 解析 (1)小虫的位移大小为由 A指向 C 的有向线段长度。 x AC2CC2AB2BC2CC2a2b2c2 (2)小虫的最短路程应等于表面展开后 AC 之间的距离，由于 abc，所以将 矩形 BCCB转至与前表面在同一平面，A、C连线的长度为从 A 运动到 C的最 短路程， 即 s。 a2（bc）2 答案 (1) (2) a2b2c2a2（bc）2 误区警示 位移大小不一定等于路程 (1)确定位移时应先确定起点位置和终点位置，再利用几何关系确定其大小，位 移大小不一定等于路程。 (2)最终位移的大小不一定是运动
11、过程中的最大值，各段位移的大小之和不一定 等于全过程位移的大小。 针对训练 2 (多选)如图 2 所示，某物体第一次沿两个半径为 R 的圆弧由 A 经 B 到 C，第二次沿直线由 A 经 B 到 C。下列结论正确的是( ) 图 2 A.两次物体的位移均等于 4R，方向均向东 B.第一次物体的位移等于 2R，第二次物体的位移等于 4R，方向均向东 C.两次物体的路程均等于 4R，方向向东 D.第一次物体的路程等于 2R，第二次物体的路程等于 4R 解析 物体位移的方向是从起点指向终点，大小是从起点到终点的距离，选项 A 正确，选项 B 错误；路程只有大小没有方向，它的大小是从起点到终点运动 轨迹
12、的长度，选项 C 错误，选项 D 正确。 2018-2019 高中物理同步课堂讲义 7 答案 AD 矢量和标量 要点归纳 矢量与标量的区别 矢量标量 定义 既有大小又有方向的物理量。 如：位移、力等 只有大小而没有方向的物理 量。如：长度、质量、时间、 路程、温度、功、能量等 有无方向有方向无方向 表示方法 用带箭头的线段表示，箭头 的指向表示方向，线段的长 短表示大小 不能用带箭头的线段表示， 可直接用数据表示 正负意义 正负表示同一直线上的矢量 的方向 正负表示大小或性质，如温 度、功 大小比较 比较其绝对值的大小，绝对 值大的矢量大 比较其自身数值大小，数值 大的物理量大 运算方法不能简
13、单地算术相加减算术相加减 精典示例 例 3 (多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中，正确的是( ) A.两运动物体的位移大小均为 30 m，这两个位移不一定相同 B.做直线运动的两物体的位移 x甲3 m，x乙5 m，则 x甲x乙 C.温度计读数有正有负，其正负号表示温度方向 D.温度计读数的正负号表示温度的高低，不表示方向 解析 两物体的位移大小虽然均为 30 m，但由于不知其方向关系，两个位移不 一定相同，A 对；比较物体位移大小应比较其绝对值，B 错；温度无方向，其 正负表示温度的高低，不表示方向，C 错，D 对。 答案 AD 误区警示 2018-2019 高中物理同步课堂讲义
14、 8 对矢量的理解 (1)求某一矢量时，除求出其大小外，还要指出其方向。 (2)矢量的“” 、 “”号仅表示方向，不表示矢量的大小。 针对训练 3 (2017山东德州高一期中)关于矢量和标量，下列说法中正确的是( ) A.矢量既有方向又有大小，它的运算规律是算术加法 B.标量只有方向没有大小，它的运算规律是算术加法 C.10 m 的位移比 5 m 的位移小 D.10 比 5 的温度低 解析 矢量既有方向又有大小，它的运算规律与算术加减法不同，A 错误；标 量只有大小没有方向，它的运算规律是算术加减法，B 错误；比较位移大小要 比较所给量值的绝对值，故10 m 的位移比 5 m 的位移大，C 错
15、误；10 低 于 0 ，5 高于 0 ，所以10 比 5 的温度低，D 正确。 答案 D 直线运动中的位置和位移 要点归纳 直线运动中位置和位移的关系 研究直线运动时在物体运动的直线上建立直线坐标系。 (1)质点的位置用坐标值表示，位移用坐标的变化量表示。 (2)位移 xx2x1，其绝对值表示位移的大小。 (3)x 的正、负表示位移的方向，正值表示与规定的正方向相同，负值表示与规 定的正方向相反。 精典示例 例 4 (多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标 的变化量表示物体的位移。如图 3 所示，一个物体从 A 运动到 C，位移 x14 m5 m9 m；从 C 运动到
16、 B，位移 x21 m(4 m)5 m。下 列说法中正确的是( ) 图 3 A.C 到 B 的位移大于 A 到 C 的位移，因为正数大于负数 2018-2019 高中物理同步课堂讲义 9 B.A 到 C 的位移大于 C 到 B 的位移，因为正负号表示位移的方向，不表示大小 C.因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较 D.物体由 A 到 B 的合位移 xx1x2 审题指导 (1)位移大小 xx2x1 (2)位移方向与正方向相同即为正值，位移方向与正方向相反即为负值 解析 位移是矢量，比较位移的大小时，只需比较绝对值，不需要带正负号， A、C 错误，B 正确；因为 x1xCxA，x2xBxC，所以物体由 A 到 B 的合 位移 x
