第2節(jié)時(shí)間位移（學(xué)生版）

第2節(jié)時(shí)間位移目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀知道時(shí)刻與時(shí)間間隔的區(qū)別，并能在具體的情境中識(shí)別時(shí)刻和時(shí)間間隔.認(rèn)識(shí)矢量和標(biāo)量，理解位置、路程及位移，能說出它們的區(qū)別.3.能在坐標(biāo)系中定量描述物體的位置和位移，知道位移和時(shí)間的測(cè)量方法，理解位移時(shí)間圖像.通過時(shí)間軸了解時(shí)間間隔和時(shí)刻的區(qū)別.通過對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)分析，體會(huì)坐標(biāo)系對(duì)描述物體運(yùn)動(dòng)的作用，并能夠建立位移時(shí)間圖像.知道利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)時(shí)間和位移的方法.通過實(shí)際問題理解路程和位移、標(biāo)量的矢量，并體會(huì)他們的區(qū)別.知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01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)間軸上用一段線段表示.時(shí)刻時(shí)間間隔在時(shí)間軸上的表示用點(diǎn)表示用線段表示時(shí)間軸表示方法描述關(guān)鍵詞“初”“末”“時(shí)”，如“第1s末”，“第2s初”，“3s時(shí)”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，好比一張照片特別提醒：日常生活中的"時(shí)間"，有時(shí)指"時(shí)刻"，有時(shí)指"時(shí)間間隔"，應(yīng)根據(jù)具體情況判定.如"什么時(shí)間出發(fā)"指的是時(shí)刻，"出發(fā)多長時(shí)間了"指的是時(shí)間間隔.【即學(xué)即練1】下列關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻的表述中，表示時(shí)刻的是()A．一般人的反應(yīng)時(shí)間約為0.7sB．衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小周期約為85minC．校運(yùn)動(dòng)會(huì)100m賽跑的最好成績是12.8sD．省運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕式于2019年10月25日17時(shí)開始【答案】D【解析】一般人的反應(yīng)時(shí)間約為0.7s,0.7s是指一段時(shí)間，是時(shí)間間隔；衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小周期約為85min,85min是指一段時(shí)間，是時(shí)間間隔；校運(yùn)動(dòng)會(huì)100m賽跑的最好成績是12.8s,12.8s是指一段時(shí)間，是時(shí)間間隔；省運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕式于2019年10月25日17時(shí)開始，2019年10月25日17時(shí)是指時(shí)間點(diǎn)，是時(shí)刻．選項(xiàng)D正確．知識(shí)點(diǎn)02位置和位移1.坐標(biāo)系：為了定量描述物體的位置，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，這樣才能應(yīng)用數(shù)學(xué)工具來研究物體的運(yùn)動(dòng).2.路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度.3.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.（3）坐標(biāo)系的建立與比較種類坐標(biāo)系的建立舉例直線坐標(biāo)系（一維坐標(biāo)系）吐過物體沿直線運(yùn)動(dòng)，即做一維運(yùn)動(dòng)，可以以該直線為x軸，以直線上的某一點(diǎn)為原點(diǎn)，規(guī)定單位長度和正方向.平面直角坐標(biāo)系（二維坐標(biāo)系）研究物體在某一平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)需要建立平面直角坐標(biāo)系.（4）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(yùn)動(dòng)軌跡決定，與路徑有關(guān).(2)路程是標(biāo)量，無方向，其大小計(jì)算遵循算術(shù)運(yùn)算法則(可以直接相加減)；位移是矢量，有方向，其大小計(jì)算不能直接相加減(其運(yùn)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(yùn)動(dòng)中，位移的大小等于路程.（5）直線運(yùn)動(dòng)的位移（1）一維坐標(biāo)系中物體的位置和位移在一維坐標(biāo)系中，坐標(biāo)對(duì)應(yīng)物體的位置，坐標(biāo)的變化量對(duì)應(yīng)物體運(yùn)動(dòng)位移，運(yùn)動(dòng)軌跡的長度則表示路程.（2）直線運(yùn)動(dòng)中物體的位移如圖所示，做直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的初位置為x，末位置為x2，則物體的位移是由x1指向x2的有向線段，其大小等于末位置與初位置的坐標(biāo)之差x2x1，記為△x=x2x1.△x既表示位移的大小，又表示位移的方向.（1）△x的絕對(duì)值表示位移的大小.（2）x的正、負(fù)表示位移的方向——正表示位移△x的方向與x軸的正方向相同，負(fù)表示位移△x的方向與x軸的正方向相反【即學(xué)即練2】某同學(xué)在操場(chǎng)上向正北方向運(yùn)動(dòng)了16m，接著轉(zhuǎn)向正東方向運(yùn)動(dòng)了12m．兩段路線相互垂直．整個(gè)過程中，該同學(xué)的位移大小和路程分別為()A．20m,20mB．28m,28mC．20m,28mD．28m,20m【答案】C【解析】位移的大小等于初末位置的距離，大小為x＝eq\r(162＋122)m＝20m，路程等于運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，s＝12m＋16m＝28m．故C正確．知識(shí)點(diǎn)03矢量和標(biāo)量1.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)加減法的法則，矢量相加的法則與此不同(填“相同”或“不同”).【即學(xué)即練3】下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法正確的是()A．選定正方向，做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體的位移x甲＝3m，x乙＝－5m，則x甲>x乙B．甲、乙兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為50m，這兩個(gè)物體的位移必定相同C．溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù)，所以溫度是矢量D．溫度計(jì)讀數(shù)的正負(fù)號(hào)表示溫度高低，不表示方向，溫度是標(biāo)量【答案】D【解析】直線運(yùn)動(dòng)中位移的正負(fù)號(hào)表示方向，不表示大小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩個(gè)矢量大小相等、方向相同時(shí)，它們才相同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度是標(biāo)量，溫度的正負(fù)號(hào)表示溫度的高低，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．知識(shí)點(diǎn)04直線運(yùn)動(dòng)的位移和位移時(shí)間圖像1.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：Δx＝x2－x1.2.位移時(shí)間圖像物體在每一時(shí)刻的位置或每一時(shí)間間隔的位移可以用圖像直觀的表示。【即學(xué)即練4】(多選)甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的x－t圖像如圖所示，以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)，出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則從圖像中可以看出()A．甲、乙同時(shí)出發(fā)B．乙比甲先出發(fā)C．甲開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙在甲前面x0處D．甲在中途停了一會(huì)兒，但最后還是追上了乙【答案】ACD【解析】直線與縱軸的交點(diǎn)表示出發(fā)時(shí)物體離原點(diǎn)的距離．當(dāng)直線與t軸平行時(shí)，表示物體位置不變，處于靜止?fàn)顟B(tài)．兩直線的交點(diǎn)表示兩物體處在同一位置，離原點(diǎn)的距離相等．故A、C、D正確．知識(shí)點(diǎn)05位移和時(shí)間的測(cè)量電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交變電流的計(jì)時(shí)儀器，工作電壓為46V，能夠按照相同的時(shí)間間隔，在紙帶上連續(xù)打點(diǎn)。當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，每隔0.02s打一次點(diǎn).【即學(xué)即練5】如圖所示，是電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上連續(xù)打下的六個(gè)點(diǎn)．則a至f之間的時(shí)間為()A．0.02sB．0.10sC．0.12sD．0.60s【答案】B【解析】因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，所以紙帶上打下相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s，a至f之間共有5個(gè)時(shí)間間隔，故時(shí)間為0.10s，選項(xiàng)B正確．能力拓展能力拓展考法01時(shí)間和時(shí)刻【典例1】杭州地鐵6號(hào)線于2020年12月30日開通運(yùn)營，停靠車站36個(gè)，線路全長58.8km，每日首班車6點(diǎn)02分發(fā)車，發(fā)車間隔4分30秒，最高時(shí)速可達(dá)100km/h，下列說法正確的是（

）A.

“6點(diǎn)02分”、“4分30秒”均指時(shí)間間隔B.

100km/h是指平均速度

C.

考察地鐵從起點(diǎn)站到終點(diǎn)站的時(shí)長，可以把列車看成質(zhì)點(diǎn)D.

地鐵從起點(diǎn)到終點(diǎn)經(jīng)過的總位移為58.8km【答案】C【解析】【解答】A．“6點(diǎn)02分”是時(shí)刻，A不符合題意；B．100km/h是瞬時(shí)速度，B不符合題意；C．考察地鐵從起點(diǎn)站到終點(diǎn)站的時(shí)長，地鐵的大小可以忽略不計(jì)，可以把列車看成質(zhì)點(diǎn)，C符合題意；D．地鐵從起點(diǎn)到終點(diǎn)經(jīng)過的總路程為58.8km，D不符合題意。故答案為：C。考法02位移和路程【典例2】如圖甲所示，一根細(xì)長的彈簧系著一小球，放在光滑桌面上，左端固定在墻壁上，手握小球把彈簧拉長，放手后小球便來回運(yùn)動(dòng)，圖中B為小球向右到達(dá)的最遠(yuǎn)位置。小球某次經(jīng)過O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，其有關(guān)時(shí)刻的位置如圖乙所示，若測(cè)得OA=OC=7cm，AB=3cm，下列說法正確的是（

）A.

內(nèi)小球的位移大小是7cm，方向向右，經(jīng)過的路程是13cm

B.

內(nèi)小球的位移大小是10cm，方向向左，經(jīng)過的路程是10cm

C.

內(nèi)小球的位移大小是0cm，經(jīng)過的路程是0cm

D.

內(nèi)小球的位移大小是20cm，方向向左，經(jīng)過的路程是20cm【答案】B【解析】【解答】A．內(nèi)小球的位移大小是7cn，方向向左，經(jīng)過的路程是13cm，A不符合題意；B．內(nèi)小球．的位移大小是10cm，方向向左，經(jīng)過的路程是10cm，B符合題意；C．內(nèi)小球的位移大小是0cm，經(jīng)過的路程是6cm，C不符合題意；D．

內(nèi)小球的位移大小是14cm，方向向左，經(jīng)過的路程是20cm，D不符合題意。故答案為：B?？挤?3位移時(shí)間圖像【典例3】沿同一直線運(yùn)動(dòng)的A、B兩物體，相對(duì)同一參考系的xt圖像如圖所示，下列說法正確的是()A.前5s內(nèi)A、B的位移均為10mB.兩物體由同一位置開始運(yùn)動(dòng)，物體A比B遲3s才開始運(yùn)動(dòng)C.在前5s內(nèi)兩物體的位移相同，5s末A、B相遇D.從3s末開始，兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同，且A比B運(yùn)動(dòng)得快【答案】D【解析】【解答】5s末A\B到達(dá)同一位置，兩者相遇，在前5s內(nèi)，A通過的位移為10m，B通過的位移為5m，所以A、C錯(cuò)誤；A從原點(diǎn)出發(fā)，而B從正方向上距原點(diǎn)5m處出發(fā)，A在B運(yùn)動(dòng)3s后開始運(yùn)動(dòng)，所以B錯(cuò)誤；在xt圖像中圖線的斜率表示運(yùn)動(dòng)的快慢和方向，從t=3s起，兩圖線的斜率均為正值，說明均沿正方向運(yùn)動(dòng)，A的xt圖線的斜率比B的xt圖線的斜率大，說明A運(yùn)動(dòng)得比B快，D正確.故答案為：D。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．下列各組物理量中，都是矢量的是()A．位移、時(shí)間、速度B．速度、速率、加速度C．加速度、速度的變化、速度D．路程、時(shí)間、位移2.(多選)一物體做直線運(yùn)動(dòng)，在如圖所示的位移坐標(biāo)軸上，O、S1、S2、…、Sn－1、Sn分別為物體在開始和第1s末、第2s末…第(n－1)s末、第ns末的位置，則下述說法中正確的是()A．OS1為第2s內(nèi)的位移，方向由O指向S1B．OSn－1為(n－1)s內(nèi)的位移，方向由O指向Sn－1C．S2Sn為前2ns內(nèi)的位移，方向由S2指向SnD．Sn－1Sn為第ns內(nèi)的位移，方向由Sn－1指向Sn3.如圖所示是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的xt圖像，關(guān)于線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.OA段汽車運(yùn)動(dòng)最快B.AB段汽車靜止C.CD段表示汽車的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相同D.0~4h內(nèi)，汽車的位移大小為30km4.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到無需測(cè)量的物理量是()A．時(shí)間間隔B．位移C．平均速度D．瞬時(shí)速度題組B能力提升練1．下列關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻的表述中，表示時(shí)刻的是()A．一般人的反應(yīng)時(shí)間約為0.7sB．衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小周期約為85minC．校運(yùn)動(dòng)會(huì)100m賽跑的最好成績是12.8sD．省運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕式于2019年10月25日17時(shí)開始2.下列生活中涉及位移和路程的知識(shí)，說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)會(huì)上參加400米比賽的同一組的8位同學(xué)，他們通過的路程和位移都是相同的B．乘坐出租車時(shí)按位移的大小收費(fèi)C．在操場(chǎng)上跑步時(shí)，位移的大小一定不為0D．從家到學(xué)校有很多條路可以選擇，選擇不同的路徑，路程不同，但位移是相同的3.下列關(guān)于同一質(zhì)點(diǎn)的位移和路程的說法中正確的是()A．位移是矢量，位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向B．路程是標(biāo)量，即位移的大小C．位移的大小，不會(huì)比路程大D．質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程等于位移的大小4.使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中：(1)在如下基本步驟中，正確的排列順序?yàn)開___________．A．把電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上B．安放紙帶C．松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)D．接通220V交流電源E．按下脈沖輸出開關(guān)，進(jìn)行打點(diǎn)(2)在安放紙帶時(shí)，要檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在__________上，還要檢查____________是否夾在兩紙帶之間．題組C培優(yōu)拔尖練1.從第2s初到第4s末所對(duì)應(yīng)的時(shí)間是()A．1sB．2sC．3sD．4s2.北京奧運(yùn)會(huì)的召開，極大地調(diào)動(dòng)了市民參加體育鍛煉的熱情。如圖所示為一個(gè)人晨練走的半徑為R的中國古代的八卦圖，中央的S部分是兩個(gè)直徑為R的半圓，BD、CA分別為西東、南北指向。他從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn)，則當(dāng)他（一個(gè)周期未完成）走到D點(diǎn)時(shí)，他走的路程大小為________位移的大小為________位移的方向?yàn)開_______

3．2018年11月6日上午11時(shí)10分，伴隨著巨大的轟鳴聲，萬眾矚目的空軍殲－20戰(zhàn)機(jī)亮