物理人教版（浙江版）必修一第一章運動的描述2

2時間和位移知識內(nèi)容時間和位移考試要求必考加試bb課時要求1.了解時刻與時間間隔的區(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，知道時間間隔和位移、路程，時刻與位置之間的對應(yīng)關(guān)系.3.知道矢量與標量運算的差異，會進行一維情況下的矢量運算.一、時刻和時間間隔1.時刻：指某一瞬間.在時間軸上，時刻用點表示.2.時間間隔：指某兩個時刻之間的間隔.在時間軸上，時間間隔用線段表示.二、路程和位移1.路程：運動物體軌跡的長度.2.位移(1)物理意義：表示物體(質(zhì)點)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?。撼?、末位置間有向線段的長度.(4)方向：由初位置指向末位置.三、矢量和標量1.矢量：既有大小又有方向的物理量，例如：位移等.2.標量：只有大小沒有方向的物理量，例如：時間、溫度、質(zhì)量、路程等.3.運算法則：兩個標量的加減遵從算術(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、直線運動的位置和位移研究直線運動時，在物體運動的直線上建立x軸.1.物體的初、末位置：可用位置坐標x1、x2表示.2.物體的位移等于兩個位置的坐標變化，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，表示位移方向與正方向相反.[即學即用]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35分從天津發(fā)車，13點35分指時間間隔.(×)(2)李明用15s跑完100m,15s指時間間隔.(√)(3)兩個運動物體的位移大小相等，路程也一定相等.(×)(4)一個物體的位移為零，路程也一定為零.(×)2.一個物體沿直線從A經(jīng)B運動到C，其位置坐標如圖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、時刻和時間間隔[導學探究]如圖2所示，在時間軸上標出“第3s初”，“第3s末”，“第3s內(nèi)”，“前3s內(nèi)”.然后指出哪些表示時刻，哪些表示時間間隔？圖2答案“第3s初”、“第3s末”表示時刻“第3s內(nèi)”、“前3s內(nèi)”表示時間間隔[知識深化]時刻與時間間隔的比較時刻時間間隔在時間軸上的表示用點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”，如“第1s末”，“第2s初”，“3s時”如“第2s內(nèi)”，“前3s內(nèi)”，“1s到3s內(nèi)”聯(lián)系兩個時刻的間隔為一段時間間隔，時間間隔能表示運動的一個過程，好比一段錄像；時刻可以顯示運動的一瞬間，好比一張照片例1如圖3所示的時間軸中，下列關(guān)于時刻和時間間隔的說法中正確的是()圖3A.t2表示時刻，稱為第2s末或第3s初B.t2～t3表示時間間隔，稱為前3s內(nèi)C.t0～t2表示時間間隔，稱為前2s或第2s內(nèi)D.tn－1～tn表示時間間隔，稱為第(n－1)s內(nèi)答案A解析t2表示時間軸上的一個點，所以表示時刻，稱為第2s末或第3s初，A正確；t2～t3表示時間軸上的一段距離，所以為時間間隔，稱為第3s內(nèi)，B錯誤；t0～t2表示時間軸上的一段距離，所以為時間間隔，稱為前2s，t1～t2稱為第2s內(nèi)，C錯誤；tn－1～tn表示時間間隔，稱為第ns內(nèi)，D錯誤.二、路程和位移矢量和標量[導學探究](1)如圖4所示，三位旅行者從北京到上海，甲乘高鐵直達，乙乘飛機直達，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如果一位同學從操場中心A點出發(fā)向北走了40m到達B點，然后又向西走了30m到達C點，則他從A到C點的路程是多大？位移是多大？③質(zhì)量和位移的計算方法相同嗎？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點指向C點的有向線段，大小為50m.③質(zhì)量、路程是標量，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；而路程由物體的運動軌跡決定，與路徑有關(guān).(2)路程是標量，無方向，其大小計算遵循算術(shù)運算法則(可以直接相加減)；位移是矢量，有方向，其大小計算不能直接相加減(其運算方法第三章將學到).(3)位移的大小不一定等于路程.只有在單向直線運動中，位移的大小等于路程.2.矢量和標量及其區(qū)別(1)矢量既有大小又有方向，標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只有當兩個矢量的大小相等、方向也相同時，這兩個矢量才相同.②矢量的“＋”、“－”號表示其方向，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標量也可以有正、負，但正負代表大小，如－5℃低于1℃.(3)運算方法的比較①標量運算遵循算術(shù)運算法則.②矢量運算的方法第三章會學到，但同一直線上的矢量，用“＋”、“－”號表示方向后，可簡化為算術(shù)加減法.例2(2015·臺州中學期中)小英從家門口打車到車站接上同學后即隨車回到家，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)，而路程是物體運動軌跡的長度，與路徑有關(guān).2.位移和路程永遠不可能相同.因為位移是矢量，即有大小又有方向，而路程是標量，只有大小沒有方向.3.位移的大小與路程有可能相等.例如：物體做單向直線運動時位移的大小等于路程.例3關(guān)于矢量和標量，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；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；溫度是標量，－10℃比5℃的溫度低，D錯誤.三、直線運動中位置和位移的表示例4如圖6所示，一小球從A點垂直向上拋出，到達最高點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點為坐標原點，豎直向上為正方向，A、B、C三點位置坐標分別為xA＝________m，xB＝________m，xC＝________m.AB間位移ΔxAB＝________m，BC間位移ΔxBC＝________m，ΔxAB和ΔxBC哪個大？(2)若選地面C為坐標原點，豎直向上為正方向，則A、B、C三點的位置坐標分別為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.位置在坐標系中的表示直線坐標系中位置用一個點的坐標表示；坐標值的正負表示物體所在位置在原點的正方向上還是負方向上；坐標值的絕對值表示物體所在位置到坐標原點的距離.2.位移在坐標系中的表示用兩個坐標的差值即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，表示位移方向與正方向相反.3.在坐標系中，選擇不同的坐標原點，各點的位置坐標不同，但兩點間位移相同，即位移與坐標系無關(guān).1.(時刻和時間間隔)下列說法正確的是()A.列車員說：“火車8點42分到站，停車8分鐘.”8點42分和8分鐘均指時刻B.列車員說：“火車8點42分到站，停車8分鐘.”8點42分和8分鐘均指時間間隔C.出租車的收費標準有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是路程D.出租車的收費標準有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是位移答案C解析8點42分指的是時刻，8分鐘指的是一段時間間隔，A、B錯；“2.00元/公里”是指每經(jīng)過1公里的路程收費2.00元，C對，D錯.2.(時刻和時間間隔)在圖7所示的時間軸上標出的是()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，某運動員以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解析鉛球的運動軌跡如圖所示，鉛球的比賽成績18.62m是拋出點A的豎直投影點A′到落地點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.(位移和路程的計算)如圖8所示，是一位晨練者每天早晨進行鍛煉時的行走路線，從A點出發(fā)，沿半徑分別為3m和5m的半圓經(jīng)B點到達C點，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解析路程等于運動軌跡的長度，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.課時作業(yè)一、單選題1.下列物理量屬于矢量的是()A.時間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刻的是()A.學校星期一上午7∶30舉行升旗儀式B.K15次列車9∶15準點到達廣州C.北京時間2007年11月5日11時37分，嫦娥一號第一次近月制動成功，已成為一顆繞月衛(wèi)星D.每節(jié)課45分鐘答案D解析學校星期一上午7∶30舉行升旗儀式中的7∶30指的是一個時間點，因此為時刻，故A錯誤；K15次列車9∶15準點到達廣州，9∶15指的是一個時間點，因此為時刻，故B錯誤；北京時間2007年11月5日11時37分，指的是某一時刻，故C錯誤；每節(jié)課45分鐘，45分鐘指的一段時間，因此為時間間隔，故D正確.3.如圖1所示為一架正在飛行的無人機，在某次測試中往返飛行了850km，用時72min，這兩個數(shù)據(jù)指的是()圖1A.位移、時間B.路程、時間C.位移、時刻D.路程、時刻答案B解析往返飛行的位移為0，路程是850km,72min是時間，選項B正確.4.400m比賽中終點在同一直線上，但起點不在同一直線上，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位移大小相同B.這樣做目的是為了使參加比賽的同學路程大小相同C.這樣做目的是為了使參加比賽的同學所用時間相同D.這樣做法其實是不公平的，明顯對外側(cè)跑道的同學有利答案B解析因為跑道外圈半徑大于里圈，當終點在同一直線上時，起點就不在同一直線上，這樣做的目的是為了使參加比賽的同學路程大小相同，B正確.5.關(guān)于時間間隔和時刻，下列說法中正確的是()A.第4s末就是第5s初，指的是時間間隔B.物體在第5s內(nèi)，指的是時刻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的時間間隔答案D解析前一秒末和后一秒初是同一時刻，即第4s末就是第5s初.5s初指的是時刻.5s內(nèi)指的是前5s這一段時間間隔.第5s內(nèi)指的是4s末到5s末這1s的時間間隔.故正確答案為D.6.2013年12月2日1時30分57秒，搭載著“嫦娥三號”衛(wèi)星和“玉兔號”月球車的火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射.經(jīng)過9天的飛行和多次的近月制動，于12月14日21時20分，“嫦娥三號”在環(huán)月軌道成功實施變軌控制，進入預定的月面著陸準備軌道.進入著陸準備軌道后衛(wèi)星繞月球飛行一圈時間為120分鐘.則下列說法正確的是()A.“1時30分57秒”和“120分鐘”，前者表示“時刻”，后者表示“時間間隔”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)星進行近月制動調(diào)整飛行角度時可以將衛(wèi)星看成質(zhì)點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解析時間間隔在時間軸上為一條線段，對應(yīng)一段運動過程，時刻對應(yīng)一個狀態(tài)，位移為初位置指向末位置的有向線段，而路程為標量，是路徑的長度，物體能看成質(zhì)點是在物體的形狀和大小對所研究問題的影響忽略不計的條件下，故A對.7.我國著名籃球運動員姚明在原地拍球，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.某學校田徑運動場跑道示意圖如圖3所示，其中A點是所有跑步項目的終點，也是400m、800m賽跑的起跑點；B點是100m賽跑的起跑點，在校運動會中，甲、乙、丙三個同學分別參加了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)點向東運動12m，又向西運動20m，又向北運動6m，則它運動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解析運動過程如圖所示：路程s＝12m＋20m＋6m＝38m位移x＝eq\r(82＋62)m＝10m10.我國海軍第一批護航編隊從海南三亞起航赴亞丁灣