2019-2020學(xué)年高中物理第一章運(yùn)動(dòng)的描述2時(shí)間和位移學(xué)案新人教版必修1

1、2019-2020學(xué)年高中物理第一章運(yùn)動(dòng)的描述2時(shí)間和位移學(xué)案新人教版必修12時(shí)間和位移學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：1.知道時(shí)刻和時(shí)間間隔的區(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(biāo)量及其區(qū)別科學(xué)思維：1.掌握標(biāo)量和矢量的區(qū)別，會(huì)進(jìn)行標(biāo)量的加減運(yùn)算，知道矢量的運(yùn)算不同于標(biāo)量的運(yùn)算.2.會(huì)分析實(shí)際問(wèn)題中的位移和路程一、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，用線段表示二、路程和位移1路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)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三、矢量和標(biāo)量1

2、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(méi)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：xx2x1.1判斷下列說(shuō)法的正誤(1)時(shí)刻就是一瞬間，即一段很短很短的時(shí)間間隔(×)(2)上午第一節(jié)課8點(diǎn)上課，這里的8點(diǎn)指時(shí)刻()(3)在800m比賽中，李明以2分01秒46的成績(jī)獲得冠軍，其中的2分01秒46指的是時(shí)間間隔，8

3、00m指位移(×)(4)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是標(biāo)量(×)(5)一個(gè)物體的位移為零，路程也一定為零(×)2釣魚(yú)島群島自古以來(lái)就是我國(guó)的領(lǐng)土，它到溫州的直線距離為356km.若某天我國(guó)海監(jiān)船為維護(hù)我國(guó)對(duì)釣魚(yú)島的主權(quán)，早上8點(diǎn)20分從溫州出發(fā)去釣魚(yú)島巡航，航行了480km，歷時(shí)8時(shí)20分到達(dá)釣魚(yú)島，該海監(jiān)船的位移大小為_(kāi)，路程為_(kāi)答案356km480km一、時(shí)刻和時(shí)間間隔如圖1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1答案“第3s初”、“第3s末”表示

4、時(shí)刻，“第3s內(nèi)”、“前3s內(nèi)”表示時(shí)間間隔時(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)表示用線段表示描述關(guān)鍵詞“初”“末”“時(shí)”，如“第1s末”，“第2s初”，“3s時(shí)”“內(nèi)”，如“第2s內(nèi)”，“前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(guò)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下列關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻的說(shuō)法正確的是()A第4s末到第5s初經(jīng)歷了1s的時(shí)間間隔B“早上第一節(jié)課800上課”，其中800指的是時(shí)間間隔C物體第3s末的位置坐標(biāo)是(2m,3m)，其中第3s末指的是時(shí)刻D物體第3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了4m，其中第3s內(nèi)指的是時(shí)刻答案C解析第4s末

5、與第5s初在時(shí)間軸上是同一個(gè)點(diǎn)，是指同一時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；“早上第一節(jié)課800上課”，這里的800指的是時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；第3s末，指的是時(shí)刻，故C正確；時(shí)間間隔是指時(shí)間的長(zhǎng)度，第3s內(nèi)，指1s的時(shí)間長(zhǎng)度，是時(shí)間間隔，故D錯(cuò)誤.學(xué)科素養(yǎng)通過(guò)本例題的學(xué)習(xí)，正確理解時(shí)刻和時(shí)間間隔的概念，理解時(shí)刻、時(shí)間間隔與運(yùn)動(dòng)物體的位置和位置變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，正確理解生活中“時(shí)間”的概念：生活中的“時(shí)間”有時(shí)指“時(shí)刻”、有時(shí)指“時(shí)間間隔”，應(yīng)根據(jù)具體情況而定二、路程和位移矢量和標(biāo)量(1)如圖2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(chē)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2

6、(2)如果一位同學(xué)從操場(chǎng)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點(diǎn)到C點(diǎn)的路程是多少位移的大小是多少路程和位移的計(jì)算方法相同嗎？答案(1)三者的路程不同，但都是從北京到上海，初位置、末位置一樣，即位移相同(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.不相同路程是標(biāo)量，遵從算術(shù)加法法則，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(zhǎng)度1矢量和標(biāo)量(1)標(biāo)量標(biāo)量是只有大小而沒(méi)有方向的物理量如長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、路程、溫度等，其運(yùn)算遵從算術(shù)加法法則(2)矢量矢量是指既有大小又有方向的物理量如位移、

7、速度等，其運(yùn)算法則不同于標(biāo)量，將在后面學(xué)習(xí)(3)矢量的表示矢量可以用帶箭頭的有向線段表示，線段的長(zhǎng)短表示矢量的大小，箭頭的指向表示矢量的方向在同一直線上的矢量，可以先建立直線坐標(biāo)系，在數(shù)值前面加上正負(fù)號(hào)表示矢量的方向，正號(hào)表示與坐標(biāo)系規(guī)定的正方向相同，負(fù)號(hào)則表示與正方向相反2位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目比較位移路程區(qū)別物理意義描述質(zhì)點(diǎn)的位置變化，是從初位置指向末位置的有向線段描述質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度矢標(biāo)性矢量，既有大小，又有方向標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向相關(guān)因素由質(zhì)點(diǎn)的初、末位置決定，與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)既與質(zhì)點(diǎn)的初、末位置有關(guān)，也與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)聯(lián)系(1)都是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的空間特征的物理量(2

8、)都是過(guò)程量(3)位移的大小不大于相應(yīng)的路程，只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程例2如圖3所示，某人沿半徑R50m的圓形跑道跑步，從A點(diǎn)出發(fā)逆時(shí)針跑過(guò)圓周到達(dá)B點(diǎn)，試求由A到B的過(guò)程中，此人運(yùn)動(dòng)的路程和位移(取，圖3答案，方向由A指向B解析此人運(yùn)動(dòng)的路程等于所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)，即路程s×2R此人從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的位移大小等于由A指向B的有向線段的長(zhǎng)度，即位移大小xR，位移的方向由A指向B.針對(duì)訓(xùn)練(2019·招遠(yuǎn)一中月考)煤礦安檢員在一次巡檢中，乘坐礦井電梯從A井豎直向下運(yùn)動(dòng)了120m到達(dá)井底，然后在井底又沿著水平隧道向東走了160m到達(dá)B井，最后從B井乘坐電梯豎直向

9、上返回地面若A、B兩個(gè)井口恰在同一水平地面上，則此次巡檢中安檢員()A發(fā)生的位移是200米，方向向東；通過(guò)的路程是160米B發(fā)生的位移是400米，方向向東；通過(guò)的路程是160米C發(fā)生的位移是160米，方向向東；通過(guò)的路程是400米D發(fā)生的位移是160米，方向向東；通過(guò)的路程是240米答案C例3(多選)關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說(shuō)法中正確的是()A矢量是既有大小又有方向的物理量B標(biāo)量只有大小沒(méi)有方向C10m的位移比5m的位移小D10的溫度比5的溫度低答案ABD解析由矢量和標(biāo)量的定義可知A、B項(xiàng)正確；10m的位移比5m的位移大，負(fù)號(hào)不表示大小，僅表示方向與規(guī)定的正方向相反，故C錯(cuò)誤；溫度是標(biāo)量，負(fù)號(hào)表示

10、該溫度比0低，正號(hào)表示該溫度比0高，故10的溫度比5的溫度低，D正確三、直線運(yùn)動(dòng)中的位置和位移1位置在直線坐標(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坐標(biāo)原點(diǎn)的正方向上還是負(fù)方向上；坐標(biāo)值的絕對(duì)值表示物體所在位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離2位移在直線坐標(biāo)系中的表示用兩個(gè)坐標(biāo)的差值即xx2x1表示位移x的數(shù)值表示位移大小，x為正，表示位移方向與規(guī)定的正方向相同；x為負(fù)，表示位移方向與規(guī)定的正方向相反3在直線坐標(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(wú)關(guān)例4物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可以用坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)表示物體的位置，用坐標(biāo)的變化量x表示物體

11、的位移如圖4所示，一個(gè)物體從A運(yùn)動(dòng)到C，它的位移x14m5m9m；從C運(yùn)動(dòng)到B，它的位移為x21m(4m)5m下列說(shuō)法中正確的是()圖4A從C到B的位移大于從A到C的位移，因?yàn)檎龜?shù)大于負(fù)數(shù)B從A到C的位移大于從C到B的位移，因?yàn)檎?、?fù)號(hào)表示位移的方向，不表示位移的大小C因?yàn)槲灰剖鞘噶?，所以這兩個(gè)矢量的大小無(wú)法比較D物體由A到B的位移x4m答案B解析位移是矢量，正、負(fù)號(hào)表示位移的方向，而不表示位移的大小，從A到C的位移大于從C到B的位移，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；物體從A到B的位移x1m5m4m，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤1(時(shí)刻和時(shí)間間隔)(多選)(2019·山西大學(xué)附中月考)如圖5所示，“復(fù)興號(hào)

12、”動(dòng)車(chē)組于2017年6月26日11時(shí)05分，從北京南站發(fā)車(chē)沿京滬高鐵至上海虹橋站終點(diǎn)，整個(gè)行程用時(shí)，總行程1315km.在“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組這一運(yùn)行過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖5A“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組運(yùn)行的路程是1315kmB“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組運(yùn)行的位移是1315kmC運(yùn)行時(shí)間指的是時(shí)刻D2017年6月26日11時(shí)05分指的是時(shí)刻答案AD2(位移和路程)(2019·宜昌市部分示范高中協(xié)作體高一第一學(xué)期期末)從高為5m處豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后彈起，上升到高為2m處被接住，則整個(gè)過(guò)程中()A小球的位移大小為3m，方向豎直向下，路程為7mB小球的位移大小為7m，方向豎直向上，路

13、程為7mC小球的位移大小為3m，方向豎直向下，路程為3mD小球的位移大小為7m，方向豎直向上，路程為3m答案A解析位移是指由初位置指向末位置的有向線段，路程是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度小球與地面碰撞處取為坐標(biāo)原點(diǎn)，以豎直向上為正方向，則由題意可知，x15m，x22m，則xx2x12m5m3m，即位移的大小為3m，方向豎直向下，運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度為5m2m7m，即路程為7m，A正確，B、C、D錯(cuò)誤3(位移和路程)某學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)400m標(biāo)準(zhǔn)跑道的示意圖如圖6所示，100m賽跑的起跑點(diǎn)在A點(diǎn)，終點(diǎn)在B點(diǎn)，400m賽跑的起跑點(diǎn)和終點(diǎn)都在A點(diǎn)在校運(yùn)動(dòng)會(huì)中，甲、乙兩位同學(xué)分別參加了100m、400m項(xiàng)目的比賽，

14、關(guān)于甲、乙兩位同學(xué)運(yùn)動(dòng)的位移大小和路程的說(shuō)法中正確的是()圖6A甲、乙的位移大小相等B甲、乙的路程相等C甲的位移較大D甲的路程較大答案C解析位移是指從初位置到末位置的有向線段，由題意可知，400m的比賽中，起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置相同，所以在400m的比賽中位移的大小是零，而在100m的比賽中，起點(diǎn)和終點(diǎn)的直線距離是100m，所以在100m的比賽中位移的大小就是100m，所以甲的位移大小為100m，乙的位移大小為零，故甲的位移大；路程是指所經(jīng)過(guò)的運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，所以乙的路程大選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確4(矢量和標(biāo)量)(2019·定遠(yuǎn)育才學(xué)校月考)下列關(guān)于位移(矢量)和溫度(標(biāo)量)的說(shuō)法中，正

15、確的是()A兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為30m，這兩個(gè)位移一定相同B做直線運(yùn)動(dòng)的兩物體位移x甲3m，x乙5m，則甲的位移大于乙的位移C溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù)，其正、負(fù)號(hào)表示溫度的方向D溫度計(jì)讀數(shù)t13，t25，則t1t2答案D一、選擇題考點(diǎn)一時(shí)間間隔和時(shí)刻1(多選)以下的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)刻的是()A“我真的還想再活五百年”B某人用15s跑完100mC李明同學(xué)每天早上600起床D由北京開(kāi)往上海的某次列車(chē)于1928從北京站開(kāi)出答案CD解析五百年指的是時(shí)間間隔，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；某人用15s跑完100m，“15s”指的是時(shí)間間隔，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；李明同學(xué)每天早上600起床，“600”指的是時(shí)刻，選項(xiàng)C正確；由北京開(kāi)往上海

16、的某次列車(chē)于1928從北京站開(kāi)出，“1928”指的是時(shí)刻，選項(xiàng)D正確2.(2019·定遠(yuǎn)育才學(xué)校月考)如圖1所示的時(shí)間軸，下列關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間間隔的說(shuō)法中正確的是()圖1At2表示時(shí)刻，稱(chēng)為第2s末或第3s初Bt3表示時(shí)間間隔，稱(chēng)為第3sCt0t2表示時(shí)間間隔，稱(chēng)為最初2s內(nèi)或第2s內(nèi)Dtn1tn表示時(shí)間間隔，稱(chēng)為第(n1) s內(nèi)答案A3目前從鄭州乘坐高鐵到北京最快只需用時(shí)2小時(shí)25分鐘，G588次列車(chē)10時(shí)17分從鄭州東站發(fā)車(chē)，12時(shí)42分到達(dá)北京西站關(guān)于該列車(chē)運(yùn)動(dòng)的描述，下列說(shuō)法正確的是()A“2小時(shí)25分鐘”指的是時(shí)刻B“10時(shí)17分”指的是時(shí)間間隔C研究列車(chē)通過(guò)某一電線桿所用時(shí)

17、間，可將列車(chē)看做質(zhì)點(diǎn)D研究列車(chē)從鄭州到北京所用時(shí)間，可將列車(chē)看做質(zhì)點(diǎn)答案D解析“2小時(shí)25分鐘”指的是時(shí)間間隔，故A錯(cuò)誤；“10時(shí)17分”指的是時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；研究列車(chē)通過(guò)某一電線桿所用時(shí)間，列車(chē)的形狀和大小不可以忽略，不能將列車(chē)看做質(zhì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；研究列車(chē)從鄭州到北京所用時(shí)間，列車(chē)的形狀、大小對(duì)所用時(shí)間的影響可忽略不計(jì)，可以將列車(chē)看做質(zhì)點(diǎn)，故D正確考點(diǎn)二位移和路程4(多選)關(guān)于位移和路程，下列說(shuō)法中正確的是()A沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，位移和路程是相等的B質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑由A到B，其位移是相同的C質(zhì)點(diǎn)通過(guò)一段路程，其位移可能是零D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移大小可能大于路程答案BC解析沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，若沒(méi)有往

18、復(fù)運(yùn)動(dòng)，位移的大小等于路程，若有往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則其大小不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在有往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)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(wú)關(guān)，而路程是與路徑有關(guān)的，故選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤5在某次鉛球比賽中，某運(yùn)動(dòng)員以的成績(jī)獲得金牌這里記錄的成績(jī)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(guò)的路程C既是鉛球發(fā)生的位移大小，又是鉛球經(jīng)過(guò)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(guò)的路程答案D解析鉛球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖曲線所示，鉛球的比賽成績(jī)是拋出點(diǎn)A在地面上的豎直投影點(diǎn)A到落地點(diǎn)B的距離，而位移大小是有向線段的長(zhǎng)度，路程是AB曲線的長(zhǎng)度，只有D正確6400m比賽中終

19、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(shuō)法正確的是()圖2A這樣做的目的是使參加比賽的同學(xué)位移大小相同B這樣做的目的是使參加比賽的同學(xué)路程相同C這樣做的目的是使參加比賽的同學(xué)所用時(shí)間相同D這樣的做法其實(shí)是不公平的，明顯對(duì)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Π霃剑?dāng)終點(diǎn)在同一直線上時(shí)，起點(diǎn)就不在同一直線上，這樣做的目的是使參加比賽的同學(xué)路程相同，B正確7若規(guī)定向東方向?yàn)槲灰频恼较?，今有一個(gè)皮球停在水平地面上某處，輕輕踢它一腳，使它向東做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5m時(shí)與墻相碰后又向西做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)7m后停下上述過(guò)程中皮球通過(guò)的路程和位移分別是()A12m,2m

20、B12m，2mC2m,2mD2m,2m答案B解析如圖所示，設(shè)皮球開(kāi)始時(shí)停在A點(diǎn)，與墻壁碰撞反彈后停在B點(diǎn)，則皮球通過(guò)的路程為5m7m12m；位移為從A到B的有向線段，長(zhǎng)度為2m，方向向西，故位移為2m，故選B.8如圖3所示，一小球在光滑的V形槽中由A點(diǎn)釋放，經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)與A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，設(shè)A點(diǎn)的高度為1m，則全過(guò)程中小球通過(guò)的路程和位移大小分別為()圖3m，mm，mm，mm,1m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AB長(zhǎng)度與BC長(zhǎng)度之和，大小為m.9.如圖4所示，物體沿兩個(gè)半徑為R的圓弧由A運(yùn)動(dòng)到C，則它的位移和路程分別為()圖4R，方向由A指向C；RR，方向由A指向C；RR，

21、方向由A指向C；RR，方向由C指向A；R答案C解析物體的位移大小為AC的長(zhǎng)度，根據(jù)幾何關(guān)系可知：xACR，方向由A指向C.路程為一個(gè)半圓周長(zhǎng)和一個(gè)四分之三圓周長(zhǎng)之和，即s×2RR，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確考點(diǎn)三矢量和標(biāo)量10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C11(多選)關(guān)于矢量和標(biāo)量的說(shuō)法中正確的是()A甲、乙發(fā)生位移分別為5m、10m，則乙的位移大B描述矢量既要說(shuō)明大小，又要指明方向C矢量的大小就是標(biāo)量D溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)正的溫度一定高于負(fù)的溫度，正負(fù)不能代表方向答案ABD解析甲、乙發(fā)生位移分別為5m、10m，位移的大小分別是5m和10m，則乙的位移大，A項(xiàng)正確；矢量既有大小，又有方向，描述矢量既要說(shuō)明大小，又要指明方向，B項(xiàng)正確；既有大小又有方向的物理量是矢量，而只有大小沒(méi)有方向的物理量是標(biāo)量，兩者