第一章運動的描述2時間位移學習目標學法指導1．知道時刻和時間間隔的區別與聯系，能夠識別具體情境下的時刻和時間間隔2．理解位移的概念和矢量性，知道位移和路程的不同3．知道矢量和標量的運算差異，能進行一維情況下矢量的運算1．通過時間軸了解時間間隔和時刻2．通過對物體做直線運動問題的分析，體會坐標系在描述物體的位置及位置變化中的作用，并能建立位移—時間圖像3．利用打點計時器測時間和位移；通過實際問題理解路程和位移、標量和矢量，并體會它們的區別知識導圖課前|自主預習1．時刻：表示__________，在時間軸上用點表示，如第2s末、第8s初等均為時刻．2．時間間隔：表示__________________的時間．在時間軸上用________表示，如前4s內(0s至4s末)、第4s內(3s末至4s末)等均為時間間隔．時刻和時間間隔某一瞬間

兩個時刻之間線段

“上午8時上課”“8時45分下課”“每節課45分鐘”“第2s初”“第5s末”“第6s內”……(1)以上說法中，哪些表示時刻？哪些表示時間間隔？(2)“第2s初”“第5s末”“第6s內”分別對應時間軸上的哪一點或哪一段？【答案】(1)“上午8時上課”“8時45分下課”“第2s初”“第5s末”表示時刻；“每節課45分鐘”“第6s內”表示時間間隔．(2)“第2s初”對應時間軸上“1s”點，“第5s末”對應時間軸上“5s”點，“第6s內”對應時間軸上“5～6s”一段．1．坐標系．(1)建立目的：定量描述物體的位置及____________．(2)坐標系三要素：________、________和單位長度．(3)常見坐標系種類：________________、__________________和空間坐標系．2．路程：物體______________的長度．位置的變化

位置和位移原點

正方向

直線坐標系

平面坐標系

運動軌跡

3．位移．(1)物理意義：表示物體(質點)________變化的物理量．(2)定義：從__________到________的一條有向線段．(3)大?。撼?、末位置間有向線段的_________．(4)方向：由__________指向__________．位置

初位置

末位置

長度

初位置

末位置

4．矢量和標量．(1)矢量：既有________又有________的物理量，如位移．(2)標量：只有________、沒有________的物理量，如質量、時間、路程等．大小

方向

大小

方向

為什么要引入坐標系？為什么坐標系相對于參考系一定是靜止的？【答案】引入坐標系是為了定量地應用數學研究物體的運動．坐標系在參照物上建立，參照物靜止，故坐標系也靜止．微思考(多選)如圖所示為某學校周長為400m的田徑運動場跑道，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．在一次校運動會中，甲、乙、丙三位同學分別參加了100m、400m和800m賽跑，則從開始比賽到比賽結束 (

)A．甲的位移最大 B．丙的位移最大C．乙、丙的路程相等 D．丙的路程最大【答案】AD【解析】甲同學的初、末位置的直線距離為100m，位移大小為100m，路程也是100m；乙同學的路程為400m，但初、末位置重合，位移大小為零；丙同學的路程為800m，初、末位置重合，位移大小也為零，所以甲的位移最大，丙的路程最大．A、D正確．1．直線運動位移：研究直線運動時，在物體運動的直線上建立x軸，如圖所示．(1)物體的初、末位置：可用位置坐標x1、x2表示．(2)物體的位移：Δx＝_________________.若Δx為正，表示位移方向與x軸正方向相同；若Δx為負，表示位移方向與x軸正方向相反．x2－x1

直線運動的位移2．位移－時間圖像．(1)物理意義：直觀地表示物體在每一時刻的______或每一時間間隔的________．(2)圖像的建立：在直角坐標系中選______為橫軸，選________為縱軸，其圖線就是位置－時間圖像；如果將物體運動的初始位置選作坐標原點0，則圖像就成為位移－時間圖像，如圖所示．位置

位移

時間t

位置x

“在x-t圖像中，圖線是直線時物體做直線運動，圖線是曲線時物體做曲線運動．”這種說法對嗎？為什么？【答案】不對．x-t圖像描述的是物體在一條直線上的運動，因此無論x-2t圖像是直線還是曲線，描述的物體都做直線運動．1．生活中：可以用照相的方法記錄物體的位置，用鐘表記錄物體運動的時刻，也可以用頻閃照相的方法同時記錄物體運動的時刻和位置．位移和時間的測量2．實驗：練習使用打點計時器．打點計時器的原理及使用.類別電火花計時器電磁打點計時器結構

圖示類別電火花計時器電磁打點計時器工作電壓________交流電________交流電打點方式周期性產生電火花振針周期性上下振動打點周期______s______s記錄信息位移、時間220V

約8V

0.02

0.02

課堂|重難探究1．時間間隔與時刻的關系.時刻與時間間隔關系時間間隔時刻區別時間軸表示一段線段軸上一點表述方法“3s內”“前3s內”“后3s內”“第3s內”“第1s到第3s”“3s末”“第3s末”“第4s初”“八點半”聯系單位相同：秒(s)兩個時刻的間隔即為一段時間2．易錯提醒．(1)生活中說的“時間”有時指的是時刻，有時指的是時間間隔．(2)同一時刻表示方法可能不同，如“第5s末”“5s末”“第6s初”指的均是同一時刻，在時間軸上均為“5s”這一點．注意關鍵字詞的使用，如“初”“末”“時”一般表示時刻，而“內”“用”“經過”“歷時”一般表示時間間隔．例1以下數據中記錄時刻的是 (

)A．航班晚點20分鐘B．午睡從12點25分開始C．某同學的反應時間約為0.2秒

D．火車離站已有3分鐘【答案】B【解析】航班晚點20分鐘，其中20分鐘指時間，A錯誤；午睡從12點25分開始，其中12點25分指時刻，B正確；某同學的反應時間約為0.2秒，其中0.2秒指的是時間，C錯誤；火車離站已有3分鐘，其中3分鐘指的是時間，D錯誤．變式1

(2022年北京順義名校檢測)

下列關于時刻和時間的說法錯誤的

(

)A．上午第一節課從8:00到8:40共40分鐘，這里的40分鐘指時間間隔B．第2s末與第3s初指的不是同一時刻C．任何一段時間都有一個初時刻和一個末時刻D．第2s內所表示的時間為1s【答案】B【解析】上午第一節課從8：00到8：40共40分鐘，對應時間軸上一段距離，這里的40分鐘是時間間隔，故A正確；第2s末與第3s初在時間軸上是同一個點，指的是同一時刻，故B錯誤；任何一段時間在時間軸上對應一段距離，都有一個初時刻和一個末時刻，故C正確；第2s內指的是時間間隔，所表示的時間為1s，故D正確．本題選擇錯誤的，故選B．解答此類問題，首先要注意時刻和時間間隔分別對應于時間軸上的一個點和一條線段，其次要特別注意：第ns末就是第(n＋1)s初；ns內不等于第ns內，ns內指的是從0～ns末共ns的時間，而第ns內指的是從(n－1)s末至ns末共1s的時間．三種坐標系的比較.對坐標系的理解和應用坐標系直線坐標系平面坐標系空間坐標系適用運動沿直線運動在某平面內做曲線運動在空間內做曲線運動坐標系直線坐標系平面坐標系空間坐標系應用實例M點位置坐標x＝2mN點位置坐標x＝3m，y＝4mP點位置坐標x＝2m，y＝2m，z＝4m例2

一物體從O點出發，沿東偏北37°的方向運動10m至A點，然后又向正南方向運動10m至B點．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)建立適當坐標系，描述出該物體的運動軌跡；(2)依據建立的坐標系，分別求出A、B兩點的坐標．【答案】(1)見解析(2)A(8m,6m)B(8m，－4m)【解析】(1)坐標系如圖，圖線O→A→B為運動軌跡．(2)A點位置：xA＝10cos37°m＝8m，yA＝10sin37°m＝6m，B點位置：xB＝8m，yB＝6m－10m＝－4m，即A點的坐標為(8m,6m)，B點的坐標為(8m，－4m)．變式2

一物體沿x軸運動，各個時刻的位置坐標如表所示：t/s012345x/m05－4－1－71位置點ABCDEF(1)請在圖中的x軸上標出物體在各時刻的位置．(2)哪個時刻物體離坐標原點最遠？有多遠？【答案】(1)見解析圖(2)4s末7m【解析】(1)根據各個時刻的位置坐標對應情況，標出物體在各時刻位置如圖所示．(2)物體在1s末、2s末、3s末、4s末、5s末離坐標原點的距離分別為5m、4m、1m、7m、1m，所以4s末物體離坐標原點最遠，為7m.1．位移和路程的區別與聯系.位移和路程矢量和標量比較項目路程位移物理意義物體運動軌跡的長短物體位置的變化標矢性只有大小沒有方向，是標量既有大小又有方向，是矢量制約因素與運動路徑有關與路徑無關，只與初、末位置有關比較項目路程位移圖示注意點①運動方向不一定與位移方向相同②路程l只能和位移大小s比較，不能和位移比較；且同一運動總有s≤l2．對矢量和標量的理解.正、負號區別矢量的正負號表示方向；大多數標量也有正負號，它們表示不同的含義大小比較矢量的大小只比較絕對值；標量大小需根據正負號的物理意義比較例3

(多選)物體做直線運動時可以用坐標軸上的坐標表示物體的位置，用坐標的變化量Δx表示物體的位移．如圖所示，一個物體從A運動到C，它的位移Δx1＝－4m－5m＝－9m，從C運動到B，它的位移為Δx2＝1m－(－4m)＝5m．下列正確的是 (

)A．A到C的位移大于C到B的位移，因為負號表示位移的方向，不表示大小B．C到B的位移大于A到C的位移，因為正數大于負數C．因為位移是矢量，所以這兩個矢量的大小無法比較D．物體由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx2【答案】AD【解析】位移是矢量，比較位移的大小時，只需比較數值，不要帶正、負號，B、C錯誤，A正確；因Δx1＝xC－xA，Δx2＝xB－xC，所以物體由A到B的合位移Δx＝xB－xA＝Δx1＋Δx2，D正確．變式3

下列物理量中屬于矢量的是 (

)A．位移 B．質量

C．時間 D．路程【答案】A【解析】位移是矢量，A正確．質量、時間、路程都是只有大小沒有方向的物理量，是標量，故選A．變式4

如圖所示，是一個半徑為R的中國古代八卦圖，中央部分是兩個半圓，練功人從A點出發沿曲線ABCOADC行進，則當他到D點時，他的路程和位移大小及位移的方向分別為 (

)【答案】C

路程和位移的關系1．位移與路程永遠不可能相同：因為位移是矢量，而路程是標量．2．位移的大小與路程的關系：只有在單向直線運動中，位移的大小才等于路程．在曲線運動或往復直線運動中，位移大小一定小于路程．核心素養應用北斗定位系統的原理是用戶同時接收多個定位衛星的廣播信號，以計算出自己的所在位置．北斗定位不只是靠衛星，還有一張細密的地面站網輔助，讓定位精確到幾厘米．在北斗的幫助下，未來導航軟件能準確地判斷你的車是在中間車道，還是在左轉車道．汽車使用基于北斗的導航系統時，地圖上可清晰地顯示出它變換車道的軌跡，相比之下，傳統導航系統定位軌跡擺動幅度達十幾米．北斗系統提供的服務，定位精度將可達到2～5厘米，這種又快又準的新一代定位，不僅能服務汽車導航和自動駕駛，還有助于無人機送貨．有了厘米級定位，無人機就不會把貨送到你的鄰居家了．1.定位系統與位移例4某人駕車從國家體育場到沈陽奧林匹克體育中心．他利用手機地圖的導航功能規劃路線，在“距離最短”的方案中顯示的“8小時58分，724千米”分別指的是

(

)A．時間，位移

B．時間，路程C．時刻，位移D．時刻，路程【答案】B【解析】時長為時間，導航距離為路程．例5

如圖所示，自行車的半徑為R，車輪沿直線無滑動地滾動，當氣門芯由輪子的正上方第一次運動到輪子的正下方時，氣門芯位移的大小為

(

)2.復雜位移的求解【答案】B小練|隨堂鞏固1．2022年2月12日17時25分，高亭宇在北京冬奧會上以34秒32打破奧運紀錄獲得男子500米速度滑冰冠軍．他在最后100米直道運動中將其他選手遠遠甩在后面．此處的四個數據用物理學術語表示分別指

(

)A．時刻，時間，位移，路程B．時刻，時間，路程，位移C．時間，時刻，路程，位移D．時間，時刻，位移，路程【答案】B【解析】17時25分是時刻，34秒32是時間，500米是路程，100米是位移.

2．關于位移和路程，下列說法錯誤的是 (

)A．位移可能隨路程的增大而減小B．物體通過的路程不相等，但位移可能相同C．位移可能隨時間的增加而減小D．只要物體通過了一段路程，其位移就