第二講 時(shí)間和位移精講精練物理核心素養(yǎng)（一）物理觀念1.知道時(shí)間和時(shí)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(shí)間、時(shí)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(shí)刻和時(shí)間、位置和位移。5.知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系。6.初步了解矢量與標(biāo)量不同的運(yùn)算法則。（二）科學(xué)思維、科學(xué)探究1.通過(guò)具體問(wèn)題引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等概念，要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問(wèn)題形象化的處理方法。2.會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向。3.會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)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(guò)時(shí)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(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí)。2.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.時(shí)間和時(shí)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(diǎn)：1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻。2.理解位移的概念，會(huì)用有向線段表示位移。知識(shí)點(diǎn)梳理：一、時(shí)刻和時(shí)間間隔1.時(shí)刻：表示某一瞬間，在時(shí)間軸上用點(diǎn)來(lái)表示。2.時(shí)間間隔：表示某一過(guò)程，在時(shí)間軸上用線段來(lái)表示。3.二者的聯(lián)系：兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔即為時(shí)間間隔二、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。(3)大?。撼?、末位置間有向線段的長(zhǎng)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(yùn)算法則：兩個(gè)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(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，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(shí)刻和時(shí)間間隔的表示方法的不同在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間間隔用線段表示。如圖所示，03 s表示3 s的時(shí)間間隔，即前3 s；45 s 表示第5 s內(nèi)，是1 s的時(shí)間間隔。時(shí)間軸上“1”所對(duì)應(yīng)的刻度線記為第1 s末，也為第2 s初，是時(shí)刻。2.時(shí)間間隔與時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系時(shí)間間隔時(shí)刻區(qū)別物理意義兩時(shí)刻間的間隔某一瞬時(shí)時(shí)間軸上的表示方法時(shí)間軸上的一段線段表示一段時(shí)間時(shí)間軸上的點(diǎn)表示一個(gè)時(shí)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(shí)間間隔“3 s末”、“第3 s末”、“第4 s初”、“八點(diǎn)半”等均指時(shí)刻聯(lián)系兩個(gè)時(shí)刻的間隔即為時(shí)間間隔，即tt2t1例1 (多選)關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是()A.物體在5 s時(shí)指的是物體在5 s末時(shí)，指的是時(shí)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(shí)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(shí)間間隔D.第4 s末就是第5 s初，指的是時(shí)刻答案ACD解析畫出時(shí)間軸從坐標(biāo)軸上分析，選項(xiàng)A、C、D正確。針對(duì)訓(xùn)練1 (多選)“北京時(shí)間6月13日凌晨2點(diǎn)15分，第20屆國(guó)際足聯(lián)世界杯開幕式在圣保羅的科林蒂安競(jìng)技場(chǎng)舉行，此次開幕式耗時(shí)僅僅25分鐘”下列說(shuō)法正確的是()A.6月13日凌晨2點(diǎn)15分表示時(shí)間間隔B.25分鐘表示時(shí)間間隔C.6月13日凌晨2點(diǎn)15分表示時(shí)刻D.25分鐘表示時(shí)刻解析A項(xiàng)表示時(shí)刻，D項(xiàng)表示時(shí)間間隔，選項(xiàng)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(xiàng)目位移路程區(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(diǎn)的初、末位置決定，與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)關(guān)與運(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；(2)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1所示，實(shí)心長(zhǎng)方體木塊的長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，且abc，有一個(gè)小蟲自A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，求：圖1(1)小蟲的位移的大小； (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(zhǎng)度(2)最短路程即將表面展開后AC的長(zhǎng)度解析(1)小蟲的位移大小為由A指向C的有向線段長(zhǎng)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(zhǎng)度為從A運(yùn)動(dòng)到C的最短路程，即s。答案(1)(2)針對(duì)訓(xùn)練2 (多選)如圖2所示，某物體第一次沿兩個(gè)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(diǎn)指向終點(diǎn)，大小是從起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；路程只有大小沒有方向，它的大小是從起點(diǎn)到終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)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(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、路程、溫度、功、能量等有無(wú)方向有方向無(wú)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(zhǎng)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(duì)值的大小，絕對(duì)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(yùn)算方法不能簡(jiǎn)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(shuō)法中，正確的是()A.兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為30 m，這兩個(gè)位移不一定相同B.做直線運(yùn)動(dòng)的兩物體的位移x甲3 m，x乙5 m，則x甲>x乙C.溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù)，其正負(fù)號(hào)表示溫度方向D.溫度計(jì)讀數(shù)的正負(fù)號(hào)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(gè)位移不一定相同，A對(duì)；比較物體位移大小應(yīng)比較其絕對(duì)值，B錯(cuò)；溫度無(wú)方向，其正負(fù)表示溫度的高低，不表示方向，C錯(cuò)，D對(duì)。答案AD針對(duì)訓(xùn)練3關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說(shuō)法中正確的是()A.矢量既有方向又有大小，它的運(yùn)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(yùn)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(yùn)算規(guī)律與算術(shù)加減法不同，A錯(cuò)誤；標(biāo)量只有大小沒有方向，它的運(yùn)算規(guī)律是算術(shù)加減法，B錯(cuò)誤；比較位移大小要比較所給量值的絕對(duì)值，故10 m的位移比5 m的位移大，C錯(cuò)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(yùn)動(dòng)中的位置和位移要點(diǎn)歸納4.直線運(yùn)動(dòng)中位置和位移的關(guān)系研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在物體運(yùn)動(dòng)的直線上建立直線坐標(biāo)系。(1)質(zhì)點(diǎn)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(duì)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(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)的變化量表示物體的位移。如圖3所示，一個(gè)物體從A運(yùn)動(dòng)到C，位移x14 m5 m9 m；從C運(yùn)動(dòng)到B，位移x21 m(4 m)5 m。下列說(shuō)法中正確的是()圖3A.C到B的位移大于A到C的位移，因?yàn)檎龜?shù)大于負(fù)數(shù)B.A到C的位移大于C到B的位移，因?yàn)檎?fù)號(hào)表示位移的方向，不表示大小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(shí)，只需比較絕對(duì)值，不需要帶正負(fù)號(hào)，A、C錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)閤1xCxA，x2xBxC，所以物體由A到B的合位移xxBxAx1x2，D正確。答案BD針對(duì)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(shí)刻中第N秒末和第N+1秒初為同一時(shí)刻。2. 第1秒.第2秒。第3秒都是指時(shí)間間隔，時(shí)間長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)中，會(huì)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。