2023-2024学年高一物理 第二节 时间 位移 （ 人教版2019必修第一册（原卷版）.docx

1、第2节 时间 位移学习目标课程标准学习目标1知道时刻和时间间隔的含义以及它们的区别。2知道坐标系的类型，会建立坐标系和定量描述物体位置的变化。3掌握位移的概念，知道位移是矢量，掌握位移和路程的区别。4知道位移-时间图像的物理意义及应用。5知道位移和时间的测量方法(1)通过时间轴，了解时间间隔和时刻的区别。(2)通过实例，理解位移的概念，掌握路程和位移的区别和联系。(3)通过阅读教材，了解矢量和标量，知道它们遵从的运算法则不同。(4)会画位移时间图像，并会根据图像描述物体运动的特点。02预习导学（一） 课前研读课本，梳理基础知识：1.时刻与时间间隔根据下图回答问题 “五点钟”“半个小时”“10分

2、钟”“8点”请把它们分类，它们的含义相同吗？2.位移和路程（1）由初位置指向末位置的 能准确地描述旅行者 。物理学中用位移来描述物体位置的变化。（2）自主思考：某物体从A点运动到B点，坐标xA为5 m，xB为2 m，物体的位移大小等于多少？方向如何？高考结束后，小张准备从天津去上海旅游他有三种方式可供选择：乘轮船、坐高铁和乘飞机(1)三种出行方式的路程是否相同？位移是否相同？(2)位移的大小等于路程吗？什么情况下相等？3.位移图像：在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x为纵轴，其上的图线就是位置-时间图像，通过它能直观地看出物体在任意时刻的 。如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点0，则位置

3、与位移大小相等(x=x),位置-时间图像就成为 ，又称x-t图像。自主思考（1）甲乙两图像交点是含义是什么？（2）甲乙各做什么性质的运动？（二）即时练习：【练习1】（多选）在下列叙述中，表示时刻的是()A苏炳添百米比赛用了9秒83B我们打算去看10点钟的电影长津湖C我国“70周年国庆阅兵”时长约80分钟D孟晚舟2021年9月25日晚10点安全抵达深圳机场【练习2】一物体做直线运动，其位移时间图像如图所示，设向右为正方向，则在前6 s内()A物体先向左运动，2 s后开始向右运动B在t2 s时物体距出发点最远C前2 s内物体位于出发点的左方，后4 s内位于出发点的右方D在t4 s时物体距出发点最远

4、【练习3】某同学在学校操场400 m的跑道上跑步锻炼，如图所示，他从跑道上A点开始沿着跑道跑完两圈回到出发点，此过程中他通过的路程和位移大小分别是()A0,800 mB800 m,0C0,0 D800 m,800 m03探究提升【问题探究1】 时间与时间间隔1时刻：表示某一 ，在表示时间的数轴上，时刻用 表示。2时间间隔：表示两个时刻之间的 ，在表示时间的数轴上，时间间隔用 表示。如：时刻、时间间隔在时间轴上的表示温馨提示：（1）第n s与n s的意义不同：前者指时间间隔为1 s，后者指时间间隔为n s。（2）第n s末与第(n1)s初是同一时刻。（3）要区分好时刻、时间的概念应该做到：要熟悉

5、描述时刻的用词方式如“第1秒末”“第3秒初”“第3秒末”等要熟悉描述时间的用词方式如“第3 s内”“前2 s”“前3 s内”等【例题1】下列关于甲、乙两图中计时数据的说法，正确的是()A图甲中博尔特百米夺冠成绩“958”是指时刻 B图乙中的列车到点“16：30”是指时间间隔C图乙中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔D甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔【例题2】金丽温高铁开通后，从铁路售票网查询到G7330次列车从缙云西站到杭州东站的信息如图甲所示，图乙是用电子地图测距工具测得的从缙云西站到杭州东站的直线距离约为179.8km，下列说法中正确的是（ ）A. 图甲中的07:31表示一段时间B.

6、 图乙中的179.8km表示一段路程C. 结合图甲、乙可知，G7330次列车行驶时的最高速度约为128km/hD. 动车高速行驶时，可以将5m位移的平均速度近似看作这5m起点位置的瞬时速度【对点训练1】下列说法中表示时刻的是( )A.近地卫星运行周期约为84分钟B.同步卫星运行周期约为24小时C.“高分十三号卫星”于10月12日00时57分发射D.“天问一号”飞行约7个月才能到达火星【对点训练2】下列计时数据中指时刻的是()A国家规定各类学校上一节的标准时间为45分钟B北京冬奥会会开幕式将于于2022年2月4日晚上8：00举行C人造卫星绕地球一圈的时间为1.5 小时D由青岛开往通化的1406次

7、列车在德州站停车3 分钟【问题探究2】位移与路程1坐标系(1)建立坐标系的物理意义：定量描述物体的位置和位移。(2)三要素：原点、正方向、单位长度。(3)直线坐标系：描述做直线运动的物体的位置及位移。2路程和位移(1)路程：物体运动轨迹的长度。(2)位移：物理意义：描述物体相对位置变化的物理量。定义：从初位置指向末位置的一条有向线段。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)位移的大小不大于路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。3矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量。如位移、速度、力等。(2)标量：只有大小、没有方向的物理量。如质量、时间、路程

8、等。【例题3】煤矿安检员在一次巡检中，乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底，然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井，最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若两个井口恰在同一水平面上，则此次巡检中安检员（ ）A.发生的位移是200 m，方向向东；通过的路程是160 mB.发生的位移是400 m，方向向东；通过的路程是160 mC.发生的位移是160 m，方向向东；通过的路程是400 mD.发生的位移是160 m，方向向东；通过的路程是240 m【例题4】小明沿半径为50m的圆形草坪边缘绕跑一圈后回到起点，在跑步过程中，小明的路程和位移大小的最大值分别是()A. 100 m

9、，100 m B. 100 m，100 m C. 100 m，0 m D. 0， 0【对点训练3】400 m比赛中终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，如图所示，关于这样的做法，下列说法正确的是()A这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小相同B这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同C这样做的目的是使参加比赛的同学所用时间相同D这样的做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利【对点训练4】如图所示，一个物体从A运动到B，又从B运动到C，A、B、C三点的位置坐标分别为xA5 m，xB10 m，xC2 m，试求：(1)物体从A到B的位移和路程。(2)物体从始点A到末点C的位移和路程。【问题探究3

10、】位移-时间图像1图像的建立(1)以时刻t为横轴，以位置x为纵轴，描出物体在各个时刻的位置，用平滑的曲线连接各点，就得到位置时间图像。(2)如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等(xx)，位置时间图像就成为位移时间图像，即xt图像。2图像的物理意义：表示物体的位移随时间变化的规律。3应用位置时间图像能获得的信息(1)任意时间内质点运动的位移。(2)质点发生某段位移所用的时间。(3)判断质点是静止的还是运动的。(4)判断质点运动的快慢。(5)判断质点运动过程中离出发点越来越远，还是越来越近。(6)图像不过原点，说明开始计时时质点的位置不为零，或经过一段时间才开始运动。(

11、7)两图线相交，表示两质点在这一时刻位于同一位置(相遇)。2常见的几种位置时间图像的比较图像物理意义、都表示物体处于静止状态，但静止的位置不同表示物体从x1处沿正方向做匀速直线运动；表示物体从x0处沿正方向做匀速直线运动；表示物体从x2处沿负方向做匀速直线运动【例题5】（多选）A、B两个物体从O点开始运动的位移时间图像的一部分如图所示。从A、B两物体的位移时间图像可知，下列说法正确的是()AA、B两物体的运动方向相同 BA物体4 s内发生的位移是10 mCB物体发生10 m位移的时间是4 s DA、B两物体同时开始运动【例题6】A、B两物体运动的位移时间图像如图所示。下列说法正确的是()AA、

12、B两物体开始时相距100 m，运动方向相同BA物体沿折线运动，B物体沿直线运动CA、B两物体运动8 s时，在距A出发点60 m处相遇DA物体在运动中停止了6 s【对点训练5】 (多选)如图所示是一辆电动车做直线运动的xt图像，对相应的线段所表示的运动，下列说法中正确的是()AAB段表示电动车静止BBC段发生的位移大于CD段发生的位移Ct3 s时电动车离出发点最远 Dt5 s时电动车回到出发点【对点训练6】沿同一直线运动的A、B两物体，相对同一参考系的xt图像如图所示，下列说法正确的是A前5 s内，A、B的位移均为10 mB两物体由同一位置开始运动，物体A比B迟3 s才开始运动C在前5 s内两物

13、体的位移相同，5 s末A、B相遇D从3 s末开始，两物体的运动方向相同【问题探究4】打点计时器的比较电磁打点计时器电火花计时器结构示意图打点原理电磁作用下振针上下周期性振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点工作电压约8 V交变电源220 V交变电源打点周期002 s(50 Hz)002 s(50 Hz)阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小功能功能相同，都是计时仪器测量位移和时间的方法(1)测量位移：照相法或频闪照相法、打点计时器法。(2)测量时间：可用秒表、打点计时器。用打点计时器测量位移和时间的步骤(1)安装、固定打点计时器，

14、并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。(2)接通电源，待打点计时器稳定工作后，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。(3)取下纸带，从便于测量的位置开始(起始点)，往后数出若干个点。如数出n个点，算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t。(4)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。【例题7】(1)电火花计时器的示意图如图甲所示。电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用_(选填“交变”或“直流”)电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔_s打一次点。电火花计时器使用时的基本步骤如下：A当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电源B将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座C将纸带从

15、墨粉纸盘下面穿过电火花计时器D接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是_。(按顺序填写步骤字母)(2)如图乙所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带运动得_(选填“越来越快”或“越来越慢”)。若所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时_s。【对点训练7】关于打点计时器的使用，下列说法正确的是()A电磁打点计时器使用的是约8 V的直流电源B在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D纸带上打的点越密，说明物体运动越快【对点训练8】一打

16、点计时器所用电源的频率是50 Hz，如图所示，纸带上的A点先通过计时器，A、B间历时_s，位移为_m。04体系构建05记忆清单1.时间轴上一个点代表一个时刻，两个时刻的间隔为一段时间。时刻反映的是一个状态，一个瞬间，时间反映的是一个过程，有起点和终点。打个比方，时间好比一段录像，时刻好比一张照片。2.路程是物体运动轨迹的长度，是标量，只有大小，没有方向；位移是从初位置指向末位置的有向线段，既有大小，又有方向。特别强调，当起点与终点重合时，虽然一直在运动，但位移为0。特别注意“负号”代表与规定的正方向相反，大小为位置坐标之差的绝对值。3.（1）位移-时间图像只能表示直线运动，只有正、负两个方向，

17、无论图像是什么样子，都不能说物体做曲线运动或折线运动。（2）图像如果与时间轴平行，代表“静止”；图像为倾斜直线，则代表物体做“匀速直线运动”，若图像为曲线，代表物体做“变速直线运动”。（3）沿时间轴正方向，“上坡”速度为正，“下坡”速度为负，“坡陡”则速度大，“坡陡”则速度小。（4）若两图像相交，代表两物体“相遇”。4.通过研究纸带，间接的反映物体运动情况：（1） 打出的点越密，则运动越慢；（2）若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。0601强化训练1.下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是()A下午2：30上第一节课表示的是时间间隔 B时钟的指针所指的某一位置表示的是时刻C3 s内与第3

18、s内指的是同一段时间间隔 D第2 s指的是从第2 s末到第3 s初2.关于位移和路程，下列说法正确的是()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，物体的位移大小一定等于其路程D在曲线运动中，物体的位移大小可能等于其路程3.淮南子原道训中写到“圣人不贵尺之璧，而重寸之阴，时难得而易失也”，古往今来的圣贤都是非常珍惜时间的。下列关于时间的说法正确的是A.“8:30上课”中的“8:30”指的是时间间隔B.“一天有24个小时”中的“24个小时”指的是时刻C.时间有大小、方向，是矢量D.“中华五千年”中的“五千年”指

19、的是时间间隔4.若规定向东方向为位移正方向，现有一个皮球停在坐标原点处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经过5 m时与墙相碰后又向西做直线运动，经过了7 m停下，则上述过程皮球通过的路程和位移分别是()A12 m,2 mB12 m，2 m C2 m，2 m D2 m,2 m5. (多选)港珠澳大桥全长49.968公里，2018年10 月24日9点正式通车，这座大桥的开通使得香港到珠海和澳门车程仅需要30分钟下列说法不正确的是()A30分钟是指时刻B24日9点是指时间间隔C49.968公里是指路程D49.968公里是指位移6.若规定向东方向为位移正方向，现有一个皮球停在坐标原点处，轻轻踢它一脚

20、，使它向东做直线运动，经过5 m时与墙相碰后又向西做直线运动，经过了7 m停下，则上述过程皮球通过的路程和位移分别是()A12 m,2 mB12 m，2 m C2 m，2 m D2 m,2 m7.如图所示，小球从距地面5 m高处落下，被地面反向弹回后，在距地面2 m高处被接住，若取向上为正方向，则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移分别是() A7 m，3 mB5 m，2 mC7 m,3 mD5 m,2 m8.在全国残运会上，浙江游泳选手王益楠获6金，成为浙江省夺冠王，赛场泳池长50米，则他在200米个人混合泳比赛中，所通过的位移和路程(将运动员看成质点)分别是 ()A200 m,

21、200 mB50 m,200 mC200 m,0D0,200 m9.(多选)A、B两质点从同一地点同时出发的xt图像如图所示，下列说法正确的是()A前4 s内A质点的位移比B质点的位移小 BA质点做匀速直线运动CB质点运动方向不变 D4 s时B质点离出发点最远10.(多选)2020年初，面对新型冠状病毒疫情，宁波医疗救援队先后两批出征前往武汉，假设两批医疗援助人员从宁波的同一个医院出发分别采用如图所示导航推荐的1和2方案至武汉的同一家医院，下列说法正确的是()A两批医疗人员的路程一定相同B图片左下角中的推荐方案的11小时41分钟是指时间间隔C图片左下角中的推荐方案的889.1千米是指位移的大小

22、D两批医疗人员的位移一定相同11.如图所示，物体沿两个半径为R的圆弧由A到C，则它的位移和路程分别为()A.R，方向由A指向C；R B.R，方向由A指向C；RC.R，方向由A指向C；R D.R，方向由C指向A；R12.一物体做直线运动，其位移时间图像如图所示，设向右为正方向，则在前6 s内()A.物体先向左运动，2 s后开始向右运动B.在t2 s时物体距出发点最远C.前2 s内物体位于出发点的左方，后4 s内位于出发点的右方D.在t4 s时物体距出发点最远13.如图所示是某物体在010 s内的位移时间(xt)图像，下列说法中正确的是() A.物体在第1 s内的位移为8 m B.物体在第5 s内

23、的位移为8 mC.物体在前5 s内的位移为8 m D.物体在后5 s内的位移为16 m14. 一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江到重庆，如图所示，这几种情况下：他的运动轨迹不一样他走过的路程相同他的位置变动是不同的他的位移是相同的以上说法正确的是()ABCD15.如图所示，一个人晨练，沿着半径为R的中国古代的八卦图行走，中央的S部分是两个直径为R的半圆，BD为西东方向，CA为南北方向。他从A点出发沿曲线ABCOAD行走，求该过程中：(1)他的路程。(2)他的位移。16. 有两个跑步者A和B，他们运动的位移时间图像如图所示回答下列问题 (1)当跑步者A位于0 m处时，跑步者B在哪里？(2)在何时，A和B相遇？(3)当t20 s时，跑步者A和B谁在前？(4)在t48 s时，哪一位跑步者领先？(5)A和B相遇时，位移相同吗？分别是多少？