G1高中物理 必修一 第一章 第二节时间和位移祥解.docx

1、G1高中物理 必修一 第一章 第二节时间和位移祥解2时间和位移学习目标1.知道时刻和时间间隔的区别和联系.2.知道位移与路程的区别和联系.3.知道什么是矢量、标量及其区别一、时刻和时间间隔导学探究(1)电台报时一般这样说：“现在是北京时间八点整”听评书连播节目时，最后播音员往往说：“明天同一时间请继续收听”这里两个“时间”的含义相同吗？(2)中考结束后，爸爸带小明乘火车去深圳旅游，火车2030准时从北京西站出发，经5小时23分于第二天153到达山东菏泽站，停2分钟后出发，于426到达安徽阜阳站这一段话中提到的时间哪些是时刻，哪些是时间间隔？答案(1)不同，第一个时间指一个时刻，第二个时间指一段

2、时间间隔(2)2030、153、426是时刻；5小时23分、2分钟是时间间隔知识梳理时刻和时间间隔的理解(1)时刻：指某一瞬间，在时间轴上，时刻用点表示(2)时间间隔：指某两个时刻之间的间隔，在时间轴上，时间间隔用线段来表示即学即用以下计时数据指时间间隔的是()A天津开往德州的K625次列车于13点35分从天津发车B李明用15 s跑完100 mC2013年6月11日下午17时38分，“神舟十号”飞船成功发射D某场足球赛开赛15分钟时甲队攻入一球答案B解析列车发车、飞船发射、入球都是事件发生的瞬间，对应的都是时刻，A、C、D错误；跑完100 m是事件发生的过程，对应的是时间间隔，B正确二、路程和

3、位移导学探究 (1)如图1所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘高铁直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，三者的路程是否相同？位置变化是否相同？(2)在操场沿400 m的跑道跑一圈，位移是多少？路程是多少？什么情况下位移大小等于路程？图1答案(1)三者的路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位置变化一样(2)位移是零，路程是400 m，当物体在一条直线上运动且运动方向不变时，位移的大小等于路程知识梳理位移和路程及其区别(1)路程：物体运动轨迹的长度只有大小，没有方向(2)位移：物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量定义：从初位置到末位置的一条有向

4、线段大小：初、末位置间有向线段的长度方向：由初位置指向末位置(3)同一运动过程的路程不小于位移的大小；在单向直线运动中，位移的大小等于路程即学即用 如图2所示，一质点沿半径为20 cm的圆周自A点出发，逆时针运动圆周到达B点，求质点的位移和路程图2答案位移大小为28.3 cm，方向自A点指向B点路程为94.2 cm解析如图，位移大小为AB线段的长度ABr28.3 cm方向：由A点指向B点路程为l2r23.1420 cm94.2 cm.三、矢量和标量导学探究一个袋子里有40 kg大米，再放入30 kg大米，袋子中大米的质量是多少？如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点，然后又向西

5、走了30 m到达C点，则他从A点到C点的路程是多大？位移是多大？从大小的计算方法上看，质量、路程和位移有什么不同？答案袋子中大米的质量是70 kg.如图所示，路程是70 m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50 m质量、路程是标量，遵从算术加减法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度知识梳理矢量和标量的区别(1)概念矢量：既有大小又有方向的物理量例如：位移等标量：只有大小没有方向的物理量例如：时间、温度、质量、路程等(2)比较只有当两个矢量的大小相等、方向也相同时，这两个矢量才相等标量大小的比较就是其自身数值大小的比较矢量的“”

6、、“”号表示其方向，所以矢量大小的比较要看其数值的绝对值的大小，绝对值大的矢量就大(3)计算标量运算遵循算术运算法则矢量运算的方法以后会学到，但同一直线上的矢量，用“”、“”号表示方向后，可简化为算术加减法矢量有方向，但有方向的物理量不一定是矢量，比如电流标量与矢量的根本区别是运算法则不同即学即用下列关于位移(矢量)和温度(标量)的说法中，正确的是()A两个运动物体的位移大小均为30 m，则这两个位移一定相同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温度计读数有正也有负，其正、负号表示方向D温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能表示方向答案D解析当两个矢量大小相等、方向相

7、同时，才能说这两个矢量相同；直线运动的位移的“”、“”号表示方向；温度是标量，标量的正、负表示大小(即温度的高低)四、直线运动的位置和位移导学探究如图3所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300 m到达电影院，继续行驶了150 m到达度假村，又向西行驶了950 m到达博物馆，最后回到超市图3(1)以超市所在的位置为原点，以向东为正方向，用1个单位长度表示100 m，请用直线坐标系表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置；(2)求轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？并思考位移的正负表示什么含义答案(1)如图所示(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为x500 m300 m800

8、 m，负号表示其方向与规定的正方向相反，即方向向西其路程为s150 m450 m500 m1 100 m.知识梳理直线运动中位置和位移(1)位置和时刻相对应，位移和时间间隔相对应(2)描述直线运动，可以建立一维直线坐标系坐标轴上的一个点对应一个位置，线段长对应一段位移，用两个坐标的差值表示，即xx2x1，x的数值表示位移大小，x为正表示位移方向与正方向相同，x为负表示位移方向与正方向相反.一、时刻和时间间隔的理解和区分例1结合如图4所示的时间轴，请说明以下几个表述指的是时刻还是时间间隔：第2 s末、2 s末、2 s内、第2 s内，并在时间轴上表示出它们图4解析由题图可知，“第2 s末”和“2

9、s末”都与时间轴上t2 s那一点对应，所以指的是时刻；“2 s内”是从计时开始到2 s末的时间间隔，时间间隔为2 s；“第2 s内”是第1 s末或者说第2 s初到第2 s末的时间间隔，时间间隔为1 s(如图所示)答案见解析总结提升时刻与时间间隔的两种分辨方法(1)根据上下文判断，常用来表示时刻的关键词是：初、末、时等；常用来表示时间间隔的关键词有：内、经历、历时等(2)利用时间轴判断：时间轴上的一个点表示一个时刻，时间轴上的一个线段表示一段时间针对训练1(多选)关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是()A时间间隔是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间B“第2 s内”和“前2 s内”指的是不相等的

10、两段时间间隔C“北京时间12点整”指的是时刻D时光不能倒流，说明时间有方向是矢量答案BC解析时刻不是较短的一段时间，而是一瞬间，是一个时间点，A错误“第2 s内”指从1 s末到2 s末的一段时间，“前2 s内”指从开始到2 s末的一段时间，两者是不同的，B正确“12点整”是指时刻，C正确时间是标量，故D错误二 、位移和路程的比较和计算例2一个人晨练，按如图5所示，走半径为R的中国古代的八卦图运动，中央的S部分是两个直径为R的半圆BD、CA分别为西东、南北指向他从A点出发沿曲线ABCOADC行进求：图5(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程解析

11、(1)从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段AO的长度，即x1R.位移的方向为由北指向南(2)从A点第一次走到D点时的位移的大小等于线段AD的长度，即x2R.位移的方向为东偏南45.从A点第一次走到D点时的路程等于整个运动轨迹的长度，即s2R22.5R.答案(1)R由北指向南(2)R，方向为东偏南452.5R总结提升1位移由物体的初、末位置决定，与路径无关，而路程由物体的运动轨迹决定，与路径有关2位移和路程永远不可能相同因为位移是矢量，即有大小又有方向，而路程是标量，只有大小没有方向3位移的大小与路程有可能相等例如：物体做单向直线运动时位移的大小等于路程针对训练2(多选)关于位移和路程，下

12、列说法正确的是()A在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的B在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的C在直线运动中，物体的位移大小可能等于其路程D在曲线运动中，物体的位移大小一定小于其路程答案BCD解析位移为零，表明该物体在运动过程中的初、末位置相同，物体不一定静止，A项错误；路程为零，表明运动轨迹的长度为零，物体一定静止，B项正确；当物体做单向直线运动时，其位移大小等于路程，C项正确；物体在做曲线运动时，初、末位置直线距离小于轨迹长度，所以位移大小一定小于路程，D项正确.1“嫦娥三号”于2013年12月2日凌晨1时30分在西昌卫星发射中心成功发射，她在太空跋涉约

13、13天后，于14日21时11分在月球虹湾以东区域成功软着陆以上记录时间的数据分别指的是()A时刻、时间间隔、时刻B时间间隔、时刻、时间间隔C都是时刻D都是时间间隔2如图6所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是()图6At2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内Bt2t3表示时间间隔，称为第3 s内Ct0t2表示时间间隔，称为最初2 s内或第2 s内Dtn1tn表示时间间隔，称为第(n1) s内3(多选)对位移和路程理解正确的是()A路程是个标量，表示位移的大小B位移是个矢量，是由初始位置指向终止位置的有向线段C路程是物体实际运动轨迹的长度，它没有方向D当物体做直

14、线运动时，位移和路程是相同的物理量4某学生参加课外体育活动，他在一个半径为R的圆形跑道上跑步，从O点沿圆形跑道逆时针方向跑了4圈到达A点，求它通过的位移和路程一、选择题(15为单项选择题，610为多项选择题)1我国海军第一批护航编队从海南三亚起航赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务此次航行用时10天，途径南海、马六甲海峡，穿越印度洋，总航程4 500海里关于此次护航，下列说法中正确的是()A当研究护航舰艇的航行轨迹时，不可以将其看做质点B当研究护航舰艇甲板上的舰载飞机起飞时，可以将舰艇看做质点C“4 500海里”指的是护航舰艇的航行位移D“4 500海里”指的是护航舰艇的航行路程2某人站在楼房顶层

15、O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20 m，然后落回到抛出点O下方25 m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)()A25 m,25 mB65 m,25 mC25 m，25 mD65 m，25 m3. 如图1所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，A点的高度为1 m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为()图1A. m， mB. m， mC. m， mD. m,1 m4以下四种运动中，物体位移最大的是()A先向东运动8 m，再向西运动4 mB先向东运动5 m，再向南运动3 mC先向东运动2

16、m，再向西运动8 mD先向东运动4 m，再向北运动3 m5一支100 m长的队伍匀速前进，通信兵从队尾赶到队前传达命令，然后立即返回，当通信兵回到队尾时，队伍已前进了200 m，在这个过程中，通信兵的位移大小是()A400 m B100 m C200 m D300 m6关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A标量和矢量无根本区别B矢量是既有大小又有方向的物理量C位移10 m比5 m小D10 比5 的温度低7以下的计时数据中指时间间隔的是()A天津开往德州的625次列车于13点35分从天津发车B某人用15 s跑完100 mC我们早上800开始上第一节课D列车到站时间晚点5分钟8关于时间间隔和时刻

17、，下列说法中正确的是()A第4 s末就是第5 s初，指的是时刻B物体在5 s时指的是物体在5 s初，指的是时刻C物体在5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s初这1 s的时间间隔D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9关于位移和路程，以下说法正确的是()A出租车按路程收费B出租车按位移的大小收费C在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值(即大小)D在直线运动中，位移就是路程10一个人从大连去上海，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以乘轮船，以下说法正确的是()A他的运动轨迹不一样B他经过的路程相同C他的位置变动是不同的D他的位移是相同的二、非选择题11如图2

18、所示，一个质点在x轴上运动，从初始位置A运动到位置B，初始位置的坐标xA5 m，末位置的坐标xB2 m，在此过程中它的坐标位置变化量是多少？位移是多少？图212一物体从O点出发，沿东偏北30的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点(1)建立适当坐标系，大体描述出该物体的运动轨迹(2)依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标1答案A解析2013年12月2日凌晨1时30分和14日21时11分都指的是时刻；13天是时间间隔，故A正确2答案B解析时刻和时间间隔分别对应于时间轴上的一个点和一个线段tn是时刻，可表述为第n s末或第(n1) s初；n s内不等于第n s内，n s内是指

19、从0至n s末共n s的时间间隔，第n s内是指从(n1) s末至n s末共1 s的时间间隔，故A、C、D均错，B正确3答案BC解析路程是物体实际运动轨迹的长度，是标量；位移是由初始位置指向终止位置的有向线段，是矢量当物体做单向直线运动时，两者大小相等，但不相同综上，选项B、C正确4答案见解析解析如图所示，有向线段OA即为该学生通过的位移xR，位移方向与x轴的夹角为45.通过的路程为s42R2RR.1答案D2答案D解析如图所示，整个过程小球的路程为20 m20 m25 m65 m，但其位移为25 m，“”表示其方向竖直向下3. 答案C解析小球通过的路程为实际运动轨迹的长度L22 m m；位移的

20、大小为起点到终点的有向线段的长度x m m，选项C正确4答案C解析A选项中，物体位移大小为4 m；B选项中，物体位移大小为 m；C选项中，物体位移大小为6 m；D选项中，物体位移大小为5 m.5答案C解析对于通信兵来说初位置是最初的队尾，末位置是队伍走了200 m时的队尾，其位置变化为200 m，因此位移大小为200 m.6答案BD解析由矢量和标量的定义可知，选项A错误，B正确10 m的位移比5 m的位移大，负号不表示大小，仅表示方向与正方向相反，故选项C错误；温度是标量，10 的温度比5 的温度低，负号表示该温度比0 低，正号表示该温度比0 高，故选项D正确7答案BD8答案AD解析前一秒末和

21、后一秒初是同一时刻，即第4 s末就是第5 s初.5 s时指的是6 s初这一时刻.5 s内指的是前5 s这一段时间间隔第5 s内指的是4 s末到5 s末这1 s的时间间隔故正确答案为A、D.9答案AC解析出租车按路程收费，曲线运动中路程一定大于初、末位置间线段的长度，所以曲线运动中路程一定大于位移的大小，所以A、C正确，B错误只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，而位移是矢量，路程是标量，任何情况下位移都不能是路程，所以D错误10答案AD解析这几种情况下，所经的路径不同，所以运动轨迹不一样，轨迹的长度即路程也不一样，A对，B错由于几种情况的初、末位置相同，所以位移即位置变动是相同的，C错，D对11答案7 m7 m解析选x轴正方向为位移的正方向，则坐标的变化量xxBxA(25) m7 m，负号表示位置变化的方向与x轴正方向相反发生的位移xABx7 m，负号表示位移的方向与x轴正方向相反12答案(1)见解析(2)(5 m,5 m)(5 m,0)解析(1)以出发点O为坐标原点，以正东方向为x轴正方向，正北方向为y轴正方向，建立平面直角坐标系如图，线OAB即为物体的运动轨迹(2)xA10cos 30 m5 m，yA10sin 30 m5 m，xBxA5 m，yB0.