2018-2019高中物理 第一章 運動的描述 第二節(jié) 時間位移學(xué)案 粵教版必修1

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1、 第二節(jié)　時間　位移 [學(xué)習(xí)目標] 1.知道時刻和時間的區(qū)別和聯(lián)系.2.知道位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系.3.知道什么是矢量、標量及其區(qū)別. 一、時間與時刻 1.時刻：鐘表指示的一個讀數(shù)對應(yīng)著某一瞬間，就是時刻. 2.時間：兩個時刻之間的間隔稱為時間. 二、路程與位移 1.路程：物體運動軌跡的長度叫做路程. 2.位移：從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段叫做位移.位移表示的是物體位置的變化. 3.標量：物理學(xué)中，只有大小的物理量稱為標量.如路程、長度、時間等. 4.矢量：既有大小又有方向的物理量稱為矢量.如位移、速度等. 1.判斷下列說法的正誤. (1)李明用15

2、 s跑完100 m,15 s指時間.(　√　) (2)兩個運動物體的位移大小相等，路程也一定相等.(　×　) (3)一個物體的位移為零，路程也一定為零.(　×　) 2.下列說法中指時刻的是 ，指時間的是 . (1)列車員說：“火車到站，停車.” (2)“您這么就來啦，等了很吧.” (3)“”“”“” 答案?、佗邰摺、冖堍茛? 一、時間與時刻 如圖1所示，在時間軸上標出“第3 s初”、“第3 s末”、“第3 s內(nèi)”、“前3 s內(nèi)”.然后指出哪些表示時刻，哪些表示時間. 圖1 答案　 “第3 s初”、“第3 s末”表示時刻 “第3

3、 s內(nèi)”、“前3 s內(nèi)”表示時間 時刻與時間的比較 時刻 時間 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)鍵字 “初”“末”“時”，如“第1 s末”，“第2 s初”，“3 s時” “內(nèi)”，如“第2 s內(nèi)”，“前3 s內(nèi)”，“1 s到3 s內(nèi)” 聯(lián)系 兩個時刻的間隔期為一段時間，時間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　(多選)如圖2所示的時間軸中，下列關(guān)于時刻和時間的說法中正確的是(　　) 圖2 A.t2表示時刻，稱為第2 s末或第3 s初 B.t2～t3表示時間，稱

4、為第3 s內(nèi) C.t0～t2表示時間，稱為前2 s或第2 s內(nèi) D.tn－1～tn表示時間，稱為第(n－1) s內(nèi) 答案　AB 解析　t2表示時間軸上的一個點，所以表示時刻，稱為第2 s末或第3 s初，A正確；t2～t3表示時間軸上的一段線段，所以為時間，稱為第3 s內(nèi)，B正確；t0～t2表示時間軸上的一段線段，所以為時間，稱為前2 s，t1～t2稱為第2 s內(nèi)，C錯誤；tn－1～tn表示時間，稱為第n s內(nèi)，D錯誤. 【考點】時刻和時間 【題點】對時刻和時間的理解 例2　下列關(guān)于時間和時刻的說法正確的是(　　) A.第4 s末到第5 s初經(jīng)歷了1 s的時間 B.“早上第一節(jié)

5、課8∶00上課”，其中8∶00指的是時間 C.物體第3 s末的位置坐標是(2 m,3 m)，其中第3 s末指的是時刻 D.物體第3 s內(nèi)運動了4 m，其中第3 s內(nèi)指的是時刻 答案　C 解析　第4 s末與第5 s初在時間軸上是同一個點，是指同一時刻，故A錯誤；早上第一節(jié)課8∶00上課，這里的8∶00指的是時刻，故B錯誤；第3 s末，指的是時刻，故C正確；時間是指時間的長度，第3 s內(nèi)，指1 s的時間長度，是時間，故D錯誤. 【考點】時間和時刻 【題點】對時間和時刻的理解 二、路程和位移　矢量和標量 (1)如圖3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

6、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3 (2)①一個袋子里有40 kg大米，再放入30 kg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點出發(fā)向北走了40 m到達B點，然后又向西走了30 m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、路程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70 kg. ②如圖所示，路程是70 m，位移為從A點指向C點的有向線段，大小為50 m. ③質(zhì)量、路程是標量，遵從算術(shù)加減

7、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. 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(xué)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

8、：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. (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(xué)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3　一個人晨練，按如圖4所示，走半徑為R的中國古代的八卦圖運動，中央的S部分是兩個直徑為R的半圓.他從A點出發(fā)沿曲線ABCOADC行進.求： 圖4 (1)他從A點第一次走到O點時的位移的大小和方向. (2)他從A點第一次走到D點時的位移和路程. 答案　(1)R　由北指向南 (2)R，方向為東偏南45°　2.5πR 解析

9、　(1)從A點第一次走到O點時的位移的大小等于線段AO的長度，即s1＝R.位移的方向為由北指向南.(2)從A點第一次走到D點時的位移的大小等于線段AD的長度，即s2＝R.位移的方向為東偏南45°.從A點第一次走到D點時的路程等于整個運動軌跡的長度，即l＝×2πR＋2π×＝2.5πR. 【考點】位移和路程 【題點】位移和路程的計算 例4　(多選)下列關(guān)于矢量(位移)和標量(溫度)的說法正確的是(　　) A.兩個運動的物體位移大小均為20 m，這兩個位移一定相同 B.做直線運動的兩個物體的位移s甲＝1 m，s乙＝－3 m，則s甲＜s乙 C.溫度計讀數(shù)有正負，其正、負號表示溫度的方向

10、D.溫度計讀數(shù)時正的溫度一定大于負的溫度，正、負不能代表方向 答案　BD 解析　位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以這兩個位移不一定相同，A錯誤；矢量比較大小時，比較絕對值，B正確；溫度是標量，只有大小，沒有方向，正號表示比零攝氏度高，負號表示比零攝氏度低，正的溫度一定高于負的溫度，C錯誤，D正確. 【考點】矢量和標量 【題點】矢量和標量的理解 1.矢量：(1)只有當(dāng)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. 2.標量：標量也可以有正、負，但標量的正、負號

11、與矢量的正、負號意義是不同的，它不表示方向，對于不同的標量，正、負號的意義也是不同的，如：溫度的正、負表示比零攝氏度高還是低，電荷量的正、負表示是正電荷還是負電荷. 1.(時刻和時間)(多選)下列計時數(shù)據(jù)指時間的是(　　) A.《新聞聯(lián)播》每晚19點播出 B.太原開往北京的K962次列車于17時26分從太原東站發(fā)車 C.第六屆東亞運動會女子100米自由泳決賽中，中國選手唐奕以54秒66的成績奪得冠軍 D.“嫦娥三號”歷經(jīng)13天在月球表面虹灣區(qū)實現(xiàn)軟著陸 答案　CD 解析　每晚19點、17時26分都是指具體某一時刻，A、B錯誤；自由泳決賽成績54秒66、13天指的都是一段時間，

12、C、D正確. 【考點】考點、時間和時刻 【題點】對時間和時刻的理解 2.(位移和路程)(多選)關(guān)于位移和路程，下列說法中正確的是(　　) A.沿直線運動的物體，位移和路程是相等的 B.質(zhì)點沿不同的路徑由A到B，其位移是相同的 C.質(zhì)點通過一段路程，其位移可能是零 D.質(zhì)點運動的位移大小可能大于路程 答案　BC 解析　沿直線運動的物體，若沒有往復(fù)運動，也只能說位移的大小等于路程，而不能說位移等于路程，若有往復(fù)運動時，則其大小不相等，選項A錯誤；在有往復(fù)的直線運動和曲線運動中，位移的大小是小于路程的，位移只取決于始、末位置，與路徑無關(guān)，而路程是與路徑有關(guān)的，故選項B、C正確，選項

13、D錯誤. 【考點】位移和路程 【題點】位移和路程的理解 3.(位移和路程)如圖5所示，一小球在光滑的V形槽中由A點釋放，經(jīng)B點(與B點碰撞所用時間不計)到達與A點等高的C點，設(shè)A點的高度為1 m，則全過程中小球通過的路程和位移大小分別為(　　) 圖5 A. m， m B. m， m C. m， m D. m,1 m 答案　C 解析　位移大小等于AC的直線距離，大小為＝ m.路程等于＋＝ m. 【考點】位移和路程 【題點】位移和路程的計算 4.(矢量和標量)關(guān)于矢量和標量，下列說法中不正確的是(　　) A.矢量是既有大小又有方向的物理量 B.標量只有大小沒有

14、方向 C.－10 m的位移比5 m的位移小 D.－10 ℃的溫度比5 ℃的溫度低 答案　C 解析　由矢量和標量的定義可知A、B項正確；－10 m的位移比5 m的位移大，負號不表示大小，僅表示方向與正方向相反，故C錯誤；溫度是標量，負號表示該溫度比0 ℃低，正號表示該溫度比0 ℃高，故－10 ℃的溫度比5 ℃的溫度低，D正確. 【考點】矢量和標量 【題點】矢量和標量的理解 一、選擇題 考點一　時間和時刻 1.在圖1中所示的時間軸上標出的是(　　) 圖1 A.第4 s初 B.第3 s末 C.第3 s D.前3 s 答案　D 【考點】時間和時刻 【題點

15、】對時間和時刻的理解 2.(多選)以下的計時數(shù)據(jù)中指時間的是(　　) A.天津開往德州的625次列車于13點35分從天津發(fā)車 B.小明用40 s跑完400 m C.我們早上8∶00開始上第一節(jié)課 D.列車到站時間晚點5分鐘 答案　BD 【考點】時間和時刻 【題點】對時間和時刻的理解 3.下列描述時間的是(　　) A.百米賽跑的運動員11秒末達到終點 B.1秒末物體速度為零 C.百米賽跑運動員的成績是11秒 D.第3秒初物體開始運動 答案　C 解析　運動員11秒末達到終點，11秒末是指一個時間點，所以是時刻，所以A錯誤；1秒末物體速度為零，1秒末是指一個時間點，所以

16、是時刻，所以B錯誤；運動員的成績是11秒，其中11秒是時間的長度，所以是時間，所以C正確；第3秒初物體開始運動，其中第3秒初是指一個時間點，所以是時刻，所以D錯誤. 【考點】時間和時刻 【題點】對時間和時刻的理解 4.(多選)關(guān)于時間和時刻，下列說法中正確的是(　　) A.第4 s末就是第5 s初，指的是時刻 B.物體在5 s初，指的是時刻 C.物體在5 s內(nèi)指的是物體在第4 s末到第5 s初這1 s的時間 D.物體在第5 s內(nèi)指的是物體在第4 s末到第5 s末這1 s的時間 答案　ABD 解析　前一秒末和后一秒初是同一時刻，即第4 s末就是第5 s初；5 s初指的是時刻；第

17、5 s內(nèi)指的是第4 s末到第5 s末這1 s的時間.故正確答案為A、B、D. 【考點】時間和時刻 【題點】對時間和時刻的理解 考點二　路程和位移、矢量和標量 5.(多選)關(guān)于位移和路程，以下說法正確的是(　　) A.出租車按路程收費 B.出租車按位移的大小收費 C.在曲線運動中，同一運動過程的路程一定大于位移的絕對值(即大小) D.在直線運動中，位移就是路程 答案　AC 解析　出租車按路程收費，曲線運動中路程一定大于初、末位置間線段的長度，所以曲線運動中路程一定大于位移的大小，所以A、C正確，B錯誤.只有在單向直線運動中，位移的大小才等于路程，而位移是矢量，路程是標量，任何

18、情況下位移都不能是路程，所以D錯誤. 【考點】位移和路程 【題點】位移和路程的理解 6.400 m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2 A.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)路程相同 C.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)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(xué)有利 答案　B 解析　因為跑道外圈半徑大于里圈，當(dāng)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(xué)路程相同，B正確. 【考點】位移和路程 【題點】

19、位移和路程的理解 7.如圖3所示為中國古代的太極圖，圖中大圓的半徑為R，圓心在O點(圖中未畫出)，AC是直徑，中央“S”形部分是兩個半徑均為的半圓.某人晨練時按此圖自A點出發(fā)，沿圖中箭頭所示路徑ABCOA進行，第一次返回A點的過程中，他的路程和位移大小分別是(　　) 圖3 A.0,0 B.0,2πR C.2πR,0 D.2πR,2πR 答案　C 解析　位移由初位置指向末位置，人沿半徑為R的半圓運動，當(dāng)人由A點運動到C點再返回A點，位移大小等于0，路程等于ABC的半個圓弧長加上中央兩個小半圓弧長之和，等于2πR.故C正確，A、B、D錯誤. 【考點】位移和路程 【題點】

20、位移和路程的理解 8.我國著名籃球運動員姚明在原地拍球，球從1 m處拍下，又被地板彈回，在離地1.5 m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.2.5 m,2.5 m B.2.5 m,0.5 m C.1.5 m，－1 m D.2.5 m，－0.5 m 答案　D 解析　位移是指從初位置指向末位置的有向線段，所以此時球的位移的大小是：s＝1 m－1.5 m＝－0.5 m.路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度，此時的路程為：s′＝1 m＋1.5 m＝2.5 m.故選D. 【考點】位移和路程 【題點】位移和路程的理解 9.(多選)關(guān)于矢量和標量的說法中

21、正確的是(　　) A.甲、乙發(fā)生位移分別為5 m、－10 m，則乙的位移大 B.描述矢量既要說明大小，又要指明方向 C.矢量的大小就是標量 D.溫度計讀數(shù)時正的溫度一定高于負的溫度，正負不能代表方向 答案　ABD 解析　甲、乙發(fā)生位移分別為5 m、－10 m，位移的大小分別是5 m和10 m，則乙的位移大，A項正確；矢量既有大小，又有方向，描述矢量既要說明大小，又要指明方向，B項正確；既有大小，又有方向的物理量是矢量，而只有大小，沒有方向的物理量是標量，兩者有嚴格的區(qū)別，故C錯誤；溫度的正號表示比零攝氏度高，負號表示比零攝氏度低，正的溫度一定高于負的溫度，D正確. 【考點】矢量和

22、標量 【題點】矢量和標量的理解 二、非選擇題 10.(位移和路程)如圖4所示，某同學(xué)沿平直路面由A點出發(fā)前進了100 m到達斜坡底端的B點，又沿傾角為60°的斜面前進了100 m到達 C點，求此同學(xué)在這一過程中的位移和路程. 圖4 答案　173.2 m，方向由A指向C　200 m 解析　如圖所示，過C點作AB的垂線，交AB的延長線于D點.解得DC＝BCsin 60°＝100× m＝50 m BD＝BCcos 60°＝100× m＝50 m，顯然位移的大小為 s＝AC＝＝ m≈173.2 m 方向由A指向C 路程為AB＋BC＝100 m＋100 m＝200 m. 11