物理人教版（浙江版）必修一第一章運(yùn)動(dòng)的描述2

2時(shí)間和位移知識(shí)內(nèi)容時(shí)間和位移考試要求必考加試bb課時(shí)要求1.了解時(shí)刻與時(shí)間間隔的區(qū)別和聯(lián)系.2.了解位置、位移、路程等概念的區(qū)別和聯(lián)系，知道時(shí)間間隔和位移、路程，時(shí)刻與位置之間的對應(yīng)關(guān)系.3.知道矢量與標(biāo)量運(yùn)算的差異，會(huì)進(jìn)行一維情況下的矢量運(yùn)算.一、時(shí)刻和時(shí)間間隔1.時(shí)刻：指某一瞬間.在時(shí)間軸上，時(shí)刻用點(diǎn)表示.2.時(shí)間間隔：指某兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔.在時(shí)間軸上，時(shí)間間隔用線段表示.二、路程和位移1.路程：運(yùn)動(dòng)物體軌跡的長度.2.位移(1)物理意義：表示物體(質(zhì)點(diǎn))位置變化的物理量.(2)定義：從初位置到末位置的一條有向線段.(3)大小：初、末位置間有向線段的長度.(4)方向：由初位置指向末位置.三、矢量和標(biāo)量1.矢量：既有大小又有方向的物理量，例如：位移等.2.標(biāo)量：只有大小沒有方向的物理量，例如：時(shí)間、溫度、質(zhì)量、路程等.3.運(yùn)算法則：兩個(gè)標(biāo)量的加減遵從算術(shù)加減法的法則，矢量相加的法則與此不同(填“相同”或“不同”).四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在物體運(yùn)動(dòng)的直線上建立x軸.1.物體的初、末位置：可用位置坐標(biāo)x1、x2表示.2.物體的位移等于兩個(gè)位置的坐標(biāo)變化，即：Δx＝x2－x1.Δx的絕對值表示位移大小，Δx為正，表示位移方向與正方向相同；Δx為負(fù)，表示位移方向與正方向相反.[即學(xué)即用]1.判斷下列說法的正誤.(1)天津開往德州的K625次列車于13點(diǎn)35分從天津發(fā)車，13點(diǎn)35分指時(shí)間間隔.(×)(2)李明用15s跑完100m,15s指時(shí)間間隔.(√)(3)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的位移大小相等，路程也一定相等.(×)(4)一個(gè)物體的位移為零，路程也一定為零.(×)2.一個(gè)物體沿直線從A經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到C，其位置坐標(biāo)如圖1所示，則從A到B的位移Δx1＝________，從A至C的位移Δx2＝______，Δx1______Δx2(填“>”或“<”).圖1答案－3m－8m<一、時(shí)刻和時(shí)間間隔[導(dǎo)學(xué)探究]如圖2所示，在時(shí)間軸上標(biāo)出“第3s初”，“第3s末”，“第3s內(nèi)”，“前3s內(nèi)”.然后指出哪些表示時(shí)刻，哪些表示時(shí)間間隔？圖2答案“第3s初”、“第3s末”表示時(shí)刻“第3s內(nèi)”、“前3s內(nèi)”表示時(shí)間間隔[知識(shí)深化]時(shí)刻與時(shí)間間隔的比較時(shí)刻時(shí)間間隔在時(shí)間軸上的表示用點(diǎn)表示用線段表示對應(yīng)的廣義描述位置位移描述關(guān)鍵詞“初”“末”“時(shí)”，如“第1s末”，“第2s初”，“3s時(shí)”如“第2s內(nèi)”，“前3s內(nèi)”，“1s到3s內(nèi)”聯(lián)系兩個(gè)時(shí)刻的間隔為一段時(shí)間間隔，時(shí)間間隔能表示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過程，好比一段錄像；時(shí)刻可以顯示運(yùn)動(dòng)的一瞬間，好比一張照片例1如圖3所示的時(shí)間軸中，下列關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間間隔的說法中正確的是()圖3A.t2表示時(shí)刻，稱為第2s末或第3s初B.t2～t3表示時(shí)間間隔，稱為前3s內(nèi)C.t0～t2表示時(shí)間間隔，稱為前2s或第2s內(nèi)D.tn－1～tn表示時(shí)間間隔，稱為第(n－1)s內(nèi)答案A解析t2表示時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)，所以表示時(shí)刻，稱為第2s末或第3s初，A正確；t2～t3表示時(shí)間軸上的一段距離，所以為時(shí)間間隔，稱為第3s內(nèi)，B錯(cuò)誤；t0～t2表示時(shí)間軸上的一段距離，所以為時(shí)間間隔，稱為前2s，t1～t2稱為第2s內(nèi)，C錯(cuò)誤；tn－1～tn表示時(shí)間間隔，稱為第ns內(nèi)，D錯(cuò)誤.二、路程和位移矢量和標(biāo)量[導(dǎo)學(xué)探究](1)如圖4所示，三位旅行者從北京到上海，甲乘高鐵直達(dá)，乙乘飛機(jī)直達(dá)，丙先乘汽車到天津，再換乘輪船到上海，三者的路程是否相同？位移是否相同？圖4(2)①一個(gè)袋子里有40kg大米，再放入30kg大米，袋子中大米的質(zhì)量是多少？②如果一位同學(xué)從操場中心A點(diǎn)出發(fā)向北走了40m到達(dá)B點(diǎn)，然后又向西走了30m到達(dá)C點(diǎn)，則他從A到C點(diǎn)的路程是多大？位移是多大？③質(zhì)量和位移的計(jì)算方法相同嗎？答案(1)三者的路程不同，但結(jié)果是一樣的，即都是從北京到上海，初位置、末位置一樣，即位移相同.(2)①袋子中大米的質(zhì)量是70kg.②如圖所示，路程是70m，位移為從A點(diǎn)指向C點(diǎn)的有向線段，大小為50m.③質(zhì)量、路程是標(biāo)量，遵從算術(shù)加減法的法則，可以直接相加減；位移是矢量，不能直接相加減，位移的大小等于初位置指向末位置的有向線段的長度.[知識(shí)深化]1.位移和路程的區(qū)別(1)位移由物體的初、末位置決定，與路徑無關(guān)，不管經(jīng)歷什么路徑，只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物體的運(yùn)動(dòng)軌跡決定，與路徑有關(guān).(2)路程是標(biāo)量，無方向，其大小計(jì)算遵循算術(shù)運(yùn)算法則(可以直接相加減)；位移是矢量，有方向，其大小計(jì)算不能直接相加減(其運(yùn)算方法第三章將學(xué)到).(3)位移的大小不一定等于路程.只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小等于路程.2.矢量和標(biāo)量及其區(qū)別(1)矢量既有大小又有方向，標(biāo)量只有大小沒有方向.(2)矢量的表示方法：矢量可以用一根帶箭頭的線段(有向線段)表示，線段的長度表示矢量的大小，箭頭的指向表示矢量的方向.注意：①只有當(dāng)兩個(gè)矢量的大小相等、方向也相同時(shí)，這兩個(gè)矢量才相同.②矢量的“＋”、“－”號(hào)表示其方向，所以矢量大小的比較要看其數(shù)值的絕對值的大小，絕對值大的矢量就大.③標(biāo)量也可以有正、負(fù)，但正負(fù)代表大小，如－5℃低于1℃.(3)運(yùn)算方法的比較①標(biāo)量運(yùn)算遵循算術(shù)運(yùn)算法則.②矢量運(yùn)算的方法第三章會(huì)學(xué)到，但同一直線上的矢量，用“＋”、“－”號(hào)表示方向后，可簡化為算術(shù)加減法.例2(2015·臺(tái)州中學(xué)期中)小英從家門口打車到車站接上同學(xué)后即隨車回到家，出租車票如圖5所示，則此過程中出租車的位移和行駛的路程分別是()圖5A.0,0B.12.3km,0C.0,12.3kmD.12.3km,12.3km答案C解析由題意可知，出租車返回出發(fā)地，故位移為零；由題圖可知，出租車行駛的路程為12.3km.1.位移的決定因素是初位置和末位置，與路徑無關(guān)，而路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，與路徑有關(guān).2.位移和路程永遠(yuǎn)不可能相同.因?yàn)槲灰剖鞘噶浚从写笮∮钟蟹较?，而路程是?biāo)量，只有大小沒有方向.3.位移的大小與路程有可能相等.例如：物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)位移的大小等于路程.例3關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法正確的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.標(biāo)量是既有大小又有方向的物理量C.位移－10m比5m小D.－10℃比5℃的溫度高答案A解析矢量是既有大小又有方向的物理量，A對，B錯(cuò)；位移是矢量，比較大小看絕對值，所以－10m的位移比5m的位移大，C錯(cuò)；溫度是標(biāo)量，－10℃比5℃的溫度低，D錯(cuò)誤.三、直線運(yùn)動(dòng)中位置和位移的表示例4如圖6所示，一小球從A點(diǎn)垂直向上拋出，到達(dá)最高點(diǎn)B后，返回落至地面C處，AB、AC間距離如圖所示.圖6(1)若以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向，A、B、C三點(diǎn)位置坐標(biāo)分別為xA＝________m，xB＝________m，xC＝________m.AB間位移ΔxAB＝________m，BC間位移ΔxBC＝________m，ΔxAB和ΔxBC哪個(gè)大？(2)若選地面C為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向，則A、B、C三點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別為xA′＝____m，xB′＝______m，xC′＝__________m，AB間和BC間位移分別為ΔxAB′＝________m，ΔxBC′＝________m.答案(1)05－35－8ΔxAB<ΔxBC(2)3805－81.位置在坐標(biāo)系中的表示直線坐標(biāo)系中位置用一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)表示；坐標(biāo)值的正負(fù)表示物體所在位置在原點(diǎn)的正方向上還是負(fù)方向上；坐標(biāo)值的絕對值表示物體所在位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離.2.位移在坐標(biāo)系中的表示用兩個(gè)坐標(biāo)的差值即Δx＝x2－x1表示位移.Δx的絕對值表示位移大小，Δx為正，表示位移方向與正方向相同；Δx為負(fù)，表示位移方向與正方向相反.3.在坐標(biāo)系中，選擇不同的坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)的位置坐標(biāo)不同，但兩點(diǎn)間位移相同，即位移與坐標(biāo)系無關(guān).1.(時(shí)刻和時(shí)間間隔)下列說法正確的是()A.列車員說：“火車8點(diǎn)42分到站，停車8分鐘.”8點(diǎn)42分和8分鐘均指時(shí)刻B.列車員說：“火車8點(diǎn)42分到站，停車8分鐘.”8點(diǎn)42分和8分鐘均指時(shí)間間隔C.出租車的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是路程D.出租車的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是位移答案C解析8點(diǎn)42分指的是時(shí)刻，8分鐘指的是一段時(shí)間間隔，A、B錯(cuò)；“2.00元/公里”是指每經(jīng)過1公里的路程收費(fèi)2.00元，C對，D錯(cuò).2.(時(shí)刻和時(shí)間間隔)在圖7所示的時(shí)間軸上標(biāo)出的是()圖7A.第4s初 B.第6s末C.第3s D.前3s答案D3.(位移和路程的比較)在某次鉛球比賽中，某運(yùn)動(dòng)員以18.62m的成績獲得金牌.這里記錄的成績是指()A.比賽中鉛球發(fā)生的位移大小B.比賽中鉛球經(jīng)過的路程C.既是鉛球發(fā)生的位移大小，又是鉛球經(jīng)過的路程D.既不是鉛球發(fā)生的位移大小，也不是鉛球經(jīng)過的路程答案D解析鉛球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，鉛球的比賽成績18.62m是拋出點(diǎn)A的豎直投影點(diǎn)A′到落地點(diǎn)B的距離，而位移是有向線段，路程是AB曲線的長度，只有D正確.4.(位移和路程的計(jì)算)如圖8所示，是一位晨練者每天早晨進(jìn)行鍛煉時(shí)的行走路線，從A點(diǎn)出發(fā)，沿半徑分別為3m和5m的半圓經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，則他的位移和路程分別為()圖8A.16m，方向從A到C；16mB.8m，方向從A到C；8πmC.8πm，方向從A到C；16mD.16m，方向從A到C；8πm答案D解析路程等于運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，即s＝πR＋πr＝8πm，沒有方向；位移大小等于初、末位置的距離，即x＝2R＋2r＝16m，方向從A到C，D正確.課時(shí)作業(yè)一、單選題1.下列物理量屬于矢量的是()A.時(shí)間B.路程C.位移D.溫度答案C2.(2015·溫州期中)下列說法中不是指時(shí)刻的是()A.學(xué)校星期一上午7∶30舉行升旗儀式B.K15次列車9∶15準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)廣州C.北京時(shí)間2007年11月5日11時(shí)37分，嫦娥一號(hào)第一次近月制動(dòng)成功，已成為一顆繞月衛(wèi)星D.每節(jié)課45分鐘答案D解析學(xué)校星期一上午7∶30舉行升旗儀式中的7∶30指的是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，因此為時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；K15次列車9∶15準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)廣州，9∶15指的是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，因此為時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；北京時(shí)間2007年11月5日11時(shí)37分，指的是某一時(shí)刻，故C錯(cuò)誤；每節(jié)課45分鐘，45分鐘指的一段時(shí)間，因此為時(shí)間間隔，故D正確.3.如圖1所示為一架正在飛行的無人機(jī)，在某次測試中往返飛行了850km，用時(shí)72min，這兩個(gè)數(shù)據(jù)指的是()圖1A.位移、時(shí)間B.路程、時(shí)間C.位移、時(shí)刻D.路程、時(shí)刻答案B解析往返飛行的位移為0，路程是850km,72min是時(shí)間，選項(xiàng)B正確.4.400m比賽中終點(diǎn)在同一直線上，但起點(diǎn)不在同一直線上，如圖2所示，關(guān)于這樣的做法，下列說法正確的是()圖2A.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)位移大小相同B.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)路程大小相同C.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)所用時(shí)間相同D.這樣做法其實(shí)是不公平的，明顯對外側(cè)跑道的同學(xué)有利答案B解析因?yàn)榕艿劳馊Π霃酱笥诶锶?，?dāng)終點(diǎn)在同一直線上時(shí)，起點(diǎn)就不在同一直線上，這樣做的目的是為了使參加比賽的同學(xué)路程大小相同，B正確.5.關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻，下列說法中正確的是()A.第4s末就是第5s初，指的是時(shí)間間隔B.物體在第5s內(nèi)，指的是時(shí)刻C.物體在5s內(nèi)指的是物體在第4s末到第5s初這1s的時(shí)間間隔D.物體在第5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s的時(shí)間間隔答案D解析前一秒末和后一秒初是同一時(shí)刻，即第4s末就是第5s初.5s初指的是時(shí)刻.5s內(nèi)指的是前5s這一段時(shí)間間隔.第5s內(nèi)指的是4s末到5s末這1s的時(shí)間間隔.故正確答案為D.6.2013年12月2日1時(shí)30分57秒，搭載著“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星和“玉兔號(hào)”月球車的火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射.經(jīng)過9天的飛行和多次的近月制動(dòng)，于12月14日21時(shí)20分，“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道成功實(shí)施變軌控制，進(jìn)入預(yù)定的月面著陸準(zhǔn)備軌道.進(jìn)入著陸準(zhǔn)備軌道后衛(wèi)星繞月球飛行一圈時(shí)間為120分鐘.則下列說法正確的是()A.“1時(shí)30分57秒”和“120分鐘”，前者表示“時(shí)刻”，后者表示“時(shí)間間隔”B.衛(wèi)星繞月球飛行一圈，它的位移和路程都為零C.地面衛(wèi)星控制中心在對衛(wèi)星進(jìn)行近月制動(dòng)調(diào)整飛行角度時(shí)可以將衛(wèi)星看成質(zhì)點(diǎn)D.衛(wèi)星繞月球飛行一圈過程中最大位移大于最大路程答案A解析時(shí)間間隔在時(shí)間軸上為一條線段，對應(yīng)一段運(yùn)動(dòng)過程，時(shí)刻對應(yīng)一個(gè)狀態(tài)，位移為初位置指向末位置的有向線段，而路程為標(biāo)量，是路徑的長度，物體能看成質(zhì)點(diǎn)是在物體的形狀和大小對所研究問題的影響忽略不計(jì)的條件下，故A對.7.我國著名籃球運(yùn)動(dòng)員姚明在原地拍球，球從1m處拍下，又被地板彈回，在離地1.5m處被接住.規(guī)定豎直向下為正方向，則球通過的路程和位移分別是()A.2.5m,2.5m B.2.5m,0.5mC.1.5m，－1m D.2.5m，－0.5m答案D8.某學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)場跑道示意圖如圖3所示，其中A點(diǎn)是所有跑步項(xiàng)目的終點(diǎn)，也是400m、800m賽跑的起跑點(diǎn)；B點(diǎn)是100m賽跑的起跑點(diǎn)，在校運(yùn)動(dòng)會(huì)中，甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)分別參加了100m、400m和800m比賽，則()圖3A.甲的位移最小 B.丙的位移最大C.乙、丙的路程相等 D.丙的路程最大答案D9.某質(zhì)點(diǎn)向東運(yùn)動(dòng)12m，又向西運(yùn)動(dòng)20m，又向北運(yùn)動(dòng)6m，則它運(yùn)動(dòng)的路程和位移大小分別是()A.38m,10m B.2m,10mC.14m,6m D.38m,6m答案A解析運(yùn)動(dòng)過程如圖所示：路程s＝12m＋20m＋6m＝38m位移x＝eq\r(82＋62)m＝10m10.我國海軍第一批護(hù)航編隊(duì)從海南三亞起航赴亞丁灣