高中物理必修一時刻時間間隔路程與位移

高中物理必修一時刻時間間隔路程與位移第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日

知識精析

一、時間與時刻

1．時刻對應于物體所處的狀態(tài)，只有先與后、早與遲的區(qū)別，而沒有長短之分；在時間軸上，時刻用一個點表示．

舉例：下面幾種說法均屬時刻．第2s初，第3s末，第5s時，火車10：05開車．

2．時間間隔對應于物體所經(jīng)歷的某段過程，是用長短來表達的，它本身沒有先后或遲早的涵義；在時間軸上，時間間隔用線段表示．

舉例：下面的幾種說法均屬時間間隔．第5s內(nèi)：時間為1s；前10s內(nèi)：時間為10s；從第3s初至第6s初：時間為3s.第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日

二、位移與路程三、標量與矢量

1．標量：只有大小沒有方向的量．如：長度、質(zhì)量、時間、路程、溫度、能量等．運算遵從算術法則．

2．矢量：有大小也有方向的量．如：位移、力、速度等．運算法則與標量不同，我們將在以后學習．第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日

基礎梳理第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日

方法指導

一、時間與時刻的區(qū)別與聯(lián)系

例1

關于時間和時刻，下列說法正確的是(

)

A．物體在5s時指的是物體在5s末時，指的是時刻

B．物體在5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s的時間

C．物體在第5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s的時間

D．第4s末就是第5s初，指的是時刻

解析

解答本題的關鍵是正確理解“時”、“初”、“末”、“內(nèi)”等字在表示時刻和時間間隔時的不同含義.第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日

答案

ACD

點評

(1)時刻是一狀態(tài)量，時間是一過程量，區(qū)分二者的關鍵是看它們對應的是一個狀態(tài)還是一段過程．

選項內(nèi)容指向，聯(lián)系分析結(jié)論A5s時和5s末是指同一時刻正確B5s內(nèi)是指物體在1s初到5s末這5s的時間錯誤C第5s內(nèi)是指第4s末到第5s末這1s的時間正確D第4s末和第5s初指同一時刻，在時間軸上二者對應同一點正確第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日

(2)在時間軸上，要注意同一點的不同說法．如圖所示，A點表示第1s末或第2s初，但不要理解成第1s初．第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日

變式訓練1

下列的計時數(shù)據(jù)指時間的是(

)

A．天津開往德州的列車于13時35分從天津發(fā)車

B．某人用15s跑完100m

C．中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目19時開播

D．1997年7月1日零時中國對香港恢復行使主權(quán)

答案

B

第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日

二、位移和路程的區(qū)別

例2

如圖2－1所示，在2008年北京奧運會上，甲、乙兩運動員分別參加了在主體育場舉行的400m和100m田徑?jīng)Q賽，且兩人都是在最內(nèi)側(cè)跑道完成了比賽．則兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小x甲、x乙和通過的路程大小l甲、l乙之間的關系是(

)

A．x甲>x乙，l甲<l乙

B．x甲<x乙，l甲>l乙

C．x甲>x乙，l甲>l乙

D．x甲<x乙，l甲<l乙第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日

解析

田徑場上的跑道如圖所示.400m比賽要從起點環(huán)繞跑道一圈，圈子最內(nèi)側(cè)跑道的起點和終點重合．因此，路程l甲＝400m，位移x甲＝0；而100m比賽是直道，路程l乙＝100m，位移x乙＝100m．顯然x甲<x乙，l甲>l乙．

答案

B

點評

田徑比賽的問題，首先要了解田徑場的情況；再次要對運動員參賽項目比賽規(guī)則要有所了解．故體育比賽對物理學的研究起一定的作用．第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日

變式訓練2

如圖2－2所示，一操場跑道全長400m，其中CD和FA為100m長的直道，彎道ABC和DEF均為半圓形，長度均為100m．一運動員從A點開始起跑，沿彎道ABC和直道CD跑到D點，求該運動員在這段時間內(nèi)的路程和位移．

圖2－2

第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日

答案

路程為200m，位移為118.57m，方向由A指向D第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日

三、直線運動中的位置和位移

例3

在如圖2－3所示的坐標系中，物體由A點沿直線運動到B點，再由B點沿直線返回到C點，試分別求出物體從A到B、從B到C、從A到C三段的路程和位移．

圖2－3第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日解析

根據(jù)定義去求路程和位移，在位移軸上，位移等于坐標值的變化量.路程就是軌跡的長度，所以質(zhì)點在三個階段的路程分別為：

lAB＝30m，lBC＝40m

lAC＝lAB＋lBC＝30m＋40m＝70m三個階段的位移分別為：

xAB′＝xB－xA＝30m

xBC′＝xC－xB＝10m－50m＝－40m

xAC′＝xC－xA＝10m－20m＝－10m負號表示位移的方向與x軸正方向相反．

答案

路程分別為30m、40m、70m位移分別為30m、－40m、－10m第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日

同步達標

一、選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分，每題至少有一個選項是正確的)

1．關于時間和時刻，下列說法正確的是(

)

A．時間很長，時刻很短

B．第2s內(nèi)和2s都是指一段時間間隔

C．時光不能倒流，因此時間是矢量

D．“北京時間12點整”其實指的是時刻

解析

時間指一過程，時刻指某一瞬時，選項A錯誤；第2s內(nèi)和2s都指時間間隔，選項B正確；時間是標量，選項C錯誤；“12點整”指時刻，選項D正確．

答案

BD第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日

2．關于位移和路程，下列說法正確的是(

)

A．位移和路程是相同的物理量

B．路程是標量，即表示位移的大小

C．位移是矢量，位移的方向即質(zhì)點運動的方向

D．若物體做單一方向的直線運動,位移的大小等于路程

解析

位移是由初始位置指向終止位置的有向線段，是矢量，位移的大小等于這段直線段的長度；路程是標量，是物體運動軌跡的總長度，只有質(zhì)點一直向著單一方向運動時，位移的大小才等于路程．

答案

D第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日

3．下列說法正確的是(

)

A．學校作息時間表上的“學生上第一節(jié)課的時間為8：00”是指時間間隔

B．火車站公布的旅客列車運行表是時刻表

C．體育老師用秒表記錄某同學完成百米短跑的記錄值是時間間隔

D．神舟七號繞地球飛行45周，耗時68時27分鐘是時刻

答案

BC

第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日

4．氫氣球升到離地面80m高空時從上面掉落下一物體，物體又上升了10m高后開始下落，若取向上為正，則物體從掉落開始至落地時的位移和經(jīng)過的路程分別為(

)

A．80m,100m

B．－80m,100m

C．90m,180m

D．90m，－180m

解析

位移是矢量，有大小和方向，當選擇向上方向為正時，向下即為負，故正確表示位移應為－80m.

答案

B第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日

5．一質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標如下表所示，則此質(zhì)點開始運動后(

)

A．第1s內(nèi)的位移最大 B．第4s內(nèi)的位移最大

C．第2s內(nèi)的位移最大 D．第3s的路程最小

答案

Ct(s)末012345x(m)05－4－1－71第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日

6．物體沿半徑分別為r和R的半圓弧由A點經(jīng)B點到達C點，如圖所示．則它運動的位移和路程分別是(

)

A．2(R+r)；π(R+r)

B．2(R＋r)，向東；2πR，向東

C．2π(R＋r)，向東；2π(R＋r)

D．2(R＋r)，向東；π(R＋r)

解析

位移是由初位置指向末位置的矢量，其大小等于A、C間的距離，即x＝2r＋2R＝2(R＋r)，方向由A指向B，即向東．路程是標量，其大小等于兩半圓弧長度之和，即l＝πr＋πR＝π(R＋r)，沒有方向．

答案

D第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日

二、計算題(本題共2小題，共20分，每小題10分)

第二十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日第二十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日

8．2007年4月18日，我國鐵路第六次大面積提速，重點城市間大量開行時速200公里及以上動車組旅客列車--“和諧號”CRH系列國產(chǎn)