高中物理 運動的描述2 時間、位移精講精練物理核心素養(yǎng)（一）物理觀念1.知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系。2.理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別。3.知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時間、時刻和路程是標(biāo)量。4.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時刻和時間、位置和位移。5.知道時刻與位置、時間與位移的對應(yīng)關(guān)系。6.初步了解矢量與標(biāo)量不同的運算法則。（二）科學(xué)思維、科學(xué)探究1.通過具體問題引出時間、時刻、位移、路程等概念，要使學(xué)生學(xué)會將抽象問題形象化的處理方法。2.會用坐標(biāo)表示時刻與時間、位置和位移及相關(guān)方向。3.會用矢量表示和計算質(zhì)點的位移，用標(biāo)量表示路程。（三）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.通過時間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實。2.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價值觀。學(xué)習(xí)重點：1.時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。2.位移的概念以及它與路程的區(qū)別。學(xué)習(xí)難點：1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識生活中的時間與時刻。2.理解位移的概念，會用有向線段表示位移。知識點梳理：一、時刻和時間間隔1.時刻：表示某一瞬間，在時間軸上用點來表示。2.時間間隔：表示某一過程，在時間軸上用線段來表示。3.二者的聯(lián)系：兩個時刻之間的間隔即為時間間隔二、路程和位移1.路程：物體運動軌跡的長度。2.位移(1)物理意義：表示物體(質(zhì)點)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)大小：初、末位置間有向線段的長度。(4)方向：由初位置指向末位置。三、矢量和標(biāo)量1.矢量：既有大小又有方向的物理量。2.標(biāo)量：只有大小，沒有方向的物理量。3.運算法則：兩個標(biāo)量的加減遵從算術(shù)加減法，矢量相加的法則與此B(A.相同B.不同)。四、直線運動的位置和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(biāo)x1、x2表示。2.物體的位移：xx2x1。核心突破：1.時刻和時間間隔的表示方法的不同在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點表示，時間間隔用線段表示。如圖所示，03 s表示3 s的時間間隔，即前3 s；45 s 表示第5 s內(nèi)，是1 s的時間間隔。時間軸上“1”所對應(yīng)的刻度線記為第1 s末，也為第2 s初，是時刻。2.時間間隔與時刻的區(qū)別和聯(lián)系時間間隔時刻區(qū)別物理意義兩時刻間的間隔某一瞬時時間軸上的表示方法時間軸上的一段線段表示一段時間時間軸上的點表示一個時刻表述方法“3 s內(nèi)”、“前3 s內(nèi)”、“后3 s內(nèi)”、“第1 s內(nèi)”、“第1 s 到第3 s”等均指時間間隔“3 s末”、“第3 s末”、“第4 s初”、“八點半”等均指時刻聯(lián)系兩個時刻的間隔即為時間間隔，即tt2t1例1 (多選)關(guān)于時間間隔和時刻，下列說法正確的是()A.物體在5 s時指的是物體在5 s末時，指的是時刻B.物體在5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時間間隔C.物體在第5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時間間隔D.第4 s末就是第5 s初，指的是時刻答案ACD解析畫出時間軸從坐標(biāo)軸上分析，選項A、C、D正確。針對訓(xùn)練1 (多選)“北京時間6月13日凌晨2點15分，第20屆國際足聯(lián)世界杯開幕式在圣保羅的科林蒂安競技場舉行，此次開幕式耗時僅僅25分鐘”下列說法正確的是()A.6月13日凌晨2點15分表示時間間隔B.25分鐘表示時間間隔C.6月13日凌晨2點15分表示時刻D.25分鐘表示時刻解析A項表示時刻，D項表示時間間隔，選項B、C正確。答案BC2.位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系 物理量比較項目位移路程區(qū)別物理意義描述質(zhì)點的位置變化，是從初位置指向末位置的有向線段描述質(zhì)點實際運動軌跡的長度矢標(biāo)性是矢量，有大小和方向是標(biāo)量，只有大小，沒有方向制約因素由質(zhì)點的初、末位置決定，與質(zhì)點的運動軌跡無關(guān)與運動路徑有關(guān)聯(lián)系(1)都是描述質(zhì)點運動的空間特征；(2)都是過程量；(3)位移的大小不大于相應(yīng)的路程，只有質(zhì)點做單向直線運動時，位移的大小才等于路程例2 如圖1所示，實心長方體木塊的長、寬、高分別為a、b、c，且abc，有一個小蟲自A點運動到C點，求：圖1(1)小蟲的位移的大??； (2)小蟲的最短路程。審題指導(dǎo)(1)位移的大小即AC有向線段的長度(2)最短路程即將表面展開后AC的長度解析(1)小蟲的位移大小為由A指向C的有向線段長度。x(2)小蟲的最短路程應(yīng)等于表面展開后AC之間的距離，由于abc，所以將矩形BCCB轉(zhuǎn)至與前表面在同一平面，A、C連線的長度為從A運動到C的最短路程，即s。答案(1)(2)針對訓(xùn)練2 (多選)如圖2所示，某物體第一次沿兩個半徑為R的圓弧由A經(jīng)B到C，第二次沿直線由A經(jīng)B到C。下列結(jié)論正確的是()圖2A.兩次物體的位移均等于4R，方向均向東B.第一次物體的位移等于2R，第二次物體的位移等于4R，方向均向東C.兩次物體的路程均等于4R，方向向東D.第一次物體的路程等于2R，第二次物體的路程等于4R解析物體位移的方向是從起點指向終點，大小是從起點到終點的距離，選項A正確，選項B錯誤；路程只有大小沒有方向，它的大小是從起點到終點運動軌跡的長度，選項C錯誤，選項D正確。答案AD3.矢量與標(biāo)量的區(qū)別矢量標(biāo)量定義既有大小又有方向的物理量。如：位移、力等只有大小而沒有方向的物理量。如：長度、質(zhì)量、時間、路程、溫度、功、能量等有無方向有方向無方向表示方法用帶箭頭的線段表示，箭頭的指向表示方向，線段的長短表示大小不能用帶箭頭的線段表示，可直接用數(shù)據(jù)表示正負(fù)意義正負(fù)表示同一直線上的矢量的方向正負(fù)表示大小或性質(zhì)，如溫度、功大小比較比較其絕對值的大小，絕對值大的矢量大比較其自身數(shù)值大小，數(shù)值大的物理量大運算方法不能簡單地算術(shù)相加減算術(shù)相加減 例3 (多選)下列關(guān)于矢量(位移)和標(biāo)量(溫度)的說法中，正確的是()A.兩運動物體的位移大小均為30 m，這兩個位移不一定相同B.做直線運動的兩物體的位移x甲3 m，x乙5 m，則x甲>x乙C.溫度計讀數(shù)有正有負(fù)，其正負(fù)號表示溫度方向D.溫度計讀數(shù)的正負(fù)號表示溫度的高低，不表示方向解析兩物體的位移大小雖然均為30 m，但由于不知其方向關(guān)系，兩個位移不一定相同，A對；比較物體位移大小應(yīng)比較其絕對值，B錯；溫度無方向，其正負(fù)表示溫度的高低，不表示方向，C錯，D對。答案AD針對訓(xùn)練3關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法中正確的是()A.矢量既有方向又有大小，它的運算規(guī)律是算術(shù)加法B.標(biāo)量只有方向沒有大小，它的運算規(guī)律是算術(shù)加法C.10 m的位移比5 m的位移小D.10 比5 的溫度低解析矢量既有方向又有大小，它的運算規(guī)律與算術(shù)加減法不同，A錯誤；標(biāo)量只有大小沒有方向，它的運算規(guī)律是算術(shù)加減法，B錯誤；比較位移大小要比較所給量值的絕對值，故10 m的位移比5 m的位移大，C錯誤；10 低于0 ，5 高于0 ，所以10 比5 的溫度低，D正確。答案D直線運動中的位置和位移要點歸納4.直線運動中位置和位移的關(guān)系研究直線運動時在物體運動的直線上建立直線坐標(biāo)系。(1)質(zhì)點的位置用坐標(biāo)值表示，位移用坐標(biāo)的變化量表示。(2)位移xx2x1，其絕對值表示位移的大小。(3)x的正、負(fù)表示位移的方向，正值表示與規(guī)定的正方向相同，負(fù)值表示與規(guī)定的正方向相反。精典示例例4 (多選)物體做直線運動時可以用坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)表示物體的位置，用坐標(biāo)的變化量表示物體的位移。如圖3所示，一個物體從A運動到C，位移x14 m5 m9 m；從C運動到B，位移x21 m(4 m)5 m。下列說法中正確的是()圖3A.C到B的位移大于A到C的位移，因為正數(shù)大于負(fù)數(shù)B.A到C的位移大于C到B的位移，因為正負(fù)號表示位移的方向，不表示大小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xx1x2審題指導(dǎo)(1)位移大小xx2x1(2)位移方向與正方向相同即為正值，位移方向與正方向相反即為負(fù)值解析位移是矢量，比較位移的大小時，只需比較絕對值，不需要帶正負(fù)號，A、C錯誤，B正確；因為x1xCxA，x2xBxC，所以物體由A到B的合位移xxBxAx1x2，D正確。答案BD針對訓(xùn)練4 如圖4，汽車初位置的坐標(biāo)是2 km，末位置的坐標(biāo)是1 km。求汽車位移的大小和方向。圖4解析xx2x13 km方向沿x軸正向答案3 km沿x軸正方向方法總結(jié)1. 時刻中第N秒末和第N+1秒初為同一時刻。2. 第1秒.第2秒。第3秒都是指時間間隔，時間長度為一秒。3. 位移是從初位置指向末位置的有向線段，既有大小又有方向，是矢量。4. 在直線運動中，會建立一維坐標(biāo)系，用坐標(biāo)表示位置，用末位置坐標(biāo)減初位置坐標(biāo)表示位移。