第2点 区分矢量与标量,理解位移与路程
新教材教科版必修第一册 第1章 2.位置 位移 学案
2.位置 位移学习目标：1.[物理观念]知道坐标系，会用一组坐标系描述直线运动物体的位置和位移． 2.[物理观念]知道位移与路程的区别． 3.[科学思维]掌握标量和矢量的区别，会进行标量的加减运算，知道矢量的运算与标量不同 4.[科学思维]理解位移—时间图像的意义，能根据图像直观地描述物体的位置和位移． 阅读本节教材，答复第9页的“讨论交流〞并梳理必要知识点．教材P 9页“讨论交流〞答案提示：(1)能确定；不能确定；末位置在以A 为圆心，0.5 m 为半径的圆上以及圆内任何一点．(2)无数条，路程≥位移大小．(3)位移为0，路程为2πR .一、坐标系1．定义：要准确的描述质点的位置以及位置变化而建立的具有原点、正方向和标度的坐标轴．2．建立坐标系的目的：为了定量描述物体(质点)的位置以及位置的变化．3．种类⎩⎨⎧ 直线坐标系平面直角坐标系三维坐标系二、路程和位移1．路程物体运动轨迹的长度．2．位移 (1)物理意义：表示物体(质点)在一段时间内位置的变化．(2)定义：从初位置到末位置的一条有向线段．(3)大小：初、末位置间有向线段的长度．(4)方向：由初位置指向末位置．三、位移—时间图像1．定义：以时间为横轴，以位置为纵轴，描述位置随时间变化情况的图像．2．意义：物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观地表示，如下图．从x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移．四、标量和矢量1．标量只有大小，没有方向的物理量．如长度、质量、时间、路程、温度等．2．矢量既有大小又有方向的物理量．如位移、速度、力等．3．运算法那么：两个标量的加减遵循“算术法那么〞，矢量相加的法那么与此不同(填“相同〞或“不同〞)．1．思考判断(正确的打“√〞，错误的打“×〞)(1)直线运动中，建立了直线坐标系，任意时刻的位置都可由位置坐标表示．(√)(2)两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等．(×)(3)一个物体的位移为零，路程也一定为零．(×)(4)温度的上下可以用正、负数表示，所以温度是矢量．(×)2．关于矢量和标量的正负，以下说法正确的选项是()A．矢量的正负表示大小，正值一定比负值大B．矢量的正负表示方向，正值与负值方向相反C．标量的正负表示大小，正值一定比负值大D．标量只有正值，没有负值B[矢量既有大小又有方向，矢量的正负表示方向，矢量的绝对值表示大小，那么正值与负值方向相反，正值不一定比负值大，A错误，B正确；标量有正负之分，标量的正负表示相对大小，正值不一定比负值大，C、D错误．] 3．氢气球升到离地面80 m的高空时从上面掉下一物体，物体又上升了10 m 后开始下落，假设取向上为正方向，那么物体从掉下开始至落至地面时的位移和经过的路程分别为()A．80 m,100 m B．90 m,100 mC．－80 m,100 m D．－90 m,180 mC[物体从离开气球开始到下落到地面时，初末位置的距离为80 m，取向上为正方向，所以位移x＝－80 m；路程等于运动轨迹的长度，所以s＝10×2 m＋80 m＝100 m，选项C正确．]坐标系如图运发动跑步，怎样描述该过程更为清晰．提示：借助一维坐标系．1．建立坐标系的意义和原那么(1)意义：借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化．(2)原那么：建立坐标系的原那么是确定物体的位置方便、简捷．2．三种坐标系的比拟分类直线坐标系平面坐标系三维坐标系适用运动物体沿直线运动时物体在某平面内做曲线运动时物体在空间内做曲线运动时建立方法在直线上规定原点、正方向和标度，即可组成直线坐标系在平面内画相互垂直的x轴与y轴，即可组成平面直角坐标系．物体的位置由一对坐标值确定在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴，即可组成三维坐标系．物体的位置由三个坐标值来确定应用实例M点位置坐标：x＝2mN点位置坐标：x＝3m，y＝4 m P点位置坐标：x＝3 m，y＝4 m，z＝2 m处，再向东走100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，那么A、B、C、D各点位置如何表示？[解析]以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向建立平面直角坐标系，如下图．那么各点坐标为A(0,0)，B(0，－50 m)，C(100 m，－50 m)，D(100 m,100 m)．[答案]见解析[跟进训练]训练角度1一维坐标系1．如下图，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：观测时刻t＝0过2 s再过3 sx2＝x3＝________位置坐标x1＝________________[解析]马路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即：x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.[答案]见解析训练角度2二维坐标系2．一物体从O点出发，沿东偏北37°的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动10 m至B点．(1)建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；(2)依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标．[解析](1)坐标系如下图，图线OA→AB为运动轨迹．(2)A点位置：x A＝10cos 37° m＝8 m，y A＝10sin 37° m＝6 mB点位置：x B＝8 m，y B＝6 m－10 m＝－4 m即A点的坐标：(8 m,6 m)，B点的坐标：(8 m，－4 m)．[答案](1)见解析(2)A(8 m,6 m)B(8 m，－4 m)路程和位移中考结束后，小明准备从天津去上海参观复旦、交大等名校．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？提示：(1)路程不同，位移相同．(2)不等于．做单方向直线运动时路程等于位移大小位移和路程的联系与区别位移 路程 区别 物理意义描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度 矢标性矢量，既有大小，又有方向 标量，有大小，无方向 相关因素 由质点的初、末位置决定，与质点运动路径无关 既与质点的初、末位置有关，也与质点运动路径有关联系 (1)都是描述质点运动的空间特征的物理量(2)都是过程量(3)位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程【例2】 一质点绕半径为R 的圆圈运动了一周，那么其位移大小为________，路程是________；假设质点运动了134周，那么其位移大小为________，路程是________，此运动过程中最大位移是________，最大路程是________．思路点拨：①找出研究过程的初位置和末位置，那么由初位置指向末位置的有向线段是位移．②画出物体在运动过程中的运动轨迹示意图，那么实际路径的总长度就是路程．[解析]质点绕半径为R 的圆圈运动一周，位置没有变化，位移是0，走过的路程是2πR ；质点运动134周，设从A 点开始逆时针运动，那么末位置为C ，如下图，其位移为由A 指向C 的有向线段，大小为2R ，路程即轨迹的总长，为134个圆周长，即72πR ；质点运动到B点时位移最大，最大位移是2R，质点运动结束时路程最大，最大路程即为72πR.[答案]02πR2R 72πR2R72πR位移和路程的“可能〞与“不可能〞(1)位移与路程永远不可能相同．因为位移既有大小又有方向；而路程只有大小没有方向．两者的运算法那么不同．(2)在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程．因为两点之间线段最短．(3)位移大小与路程可能相等，一般情况下，位移大小都要小于路程，只有当物体做单向直线运动时，位移大小才与路程相等．[跟进训练]训练角度1大小比拟3．(多项选择)如下图为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是所有跑步工程的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点，B点是100 m赛跑的起跑点．在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了100 m、400 m和800 m赛跑，那么从开始比赛到比赛结束时()A．甲的位移最大B．丙的位移最大C．乙、丙的路程相等D．丙的路程最大AD[甲同学的初、末位置直线距离为100 m，位移大小为100 m，路程也是100 m；乙同学路程为400 m，但初、末位置重合，位移大小为零；丙同学路程为800 m，初、末位置重合，位移大小也为零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D正确．]训练角度2位移、路程的理解4．(多项选择)以下关于位移与路程的说法正确的选项是()A．出租车收费标准为2.00元/km，“km〞指的是位移B．一个标准操场是400 m，“400 m〞指的是路程C．从学校到家约2 km的行程，“2 km〞指的是路程D．田径比赛中的200 m比赛，“200 m〞指的是位移BC[出租车收费标准是按路程制定的，A错误；一个标准操场是400 m，“400 m〞指最内侧跑道的周长，指路程，田径比赛中的200 m比赛跑道是弯曲的，“200 m〞指的是路程，B正确，D错误；从学校到家的行程指的是路程的长度，“2 km〞指的是路程，C正确．]位移—时间图像做直线运动的物体在某段时间内的位移—时间图像如下图．试分析物体在t ＝0到t＝6 s内的运动情况．提示：0～2 s位移朝正方向均匀增加，2 s～4 s位移不变，静止不动，4 s～5 s位移减少，朝反向均匀减少，5 s～6 s位移朝负方向均匀增加。
(完整)《大学物理》概念
Br ∆A rB ryr ∆第一章质点运动学主要内容一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t =运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=∆+∆△，2r x =∆+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。
明确r ∆、r ∆、s ∆的含义（∆≠∆≠∆r r s ） 2。
速度(描述物体运动快慢和方向的物理量) 平均速度x yr x y i j ij ttt瞬时速度(速度) t 0r dr v limt dt∆→∆==∆(速度方向是曲线切线方向)j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==，2222yx v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛== ds drdt dt=速度的大小称速率。
3。
加速度（是描述速度变化快慢的物理量）平均加速度v a t ∆=∆ 瞬时加速度（加速度) 220limt d d ra t dt dtυυ→∆===∆△ a 方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x2222+=+==2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x二。
抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动（包括一般曲线运动） 1.线量：线位移s 、线速度ds v dt= 切向加速度t dva dt=（速率随时间变化率） 法向加速度2n v a R=（速度方向随时间变化率).2。
人教版高中物理必修1第一册精品学案：1.2 时间 位移(步步高)
2 时间位移『学科素养与目标要求』物理观念：1.知道时刻和时间间隔的区别和联系.2.知道位移与路程的区别.3.知道坐标系，会用一维坐标系描述直线运动物体的位置和位移．科学思维：1.掌握标量和矢量的区别，会进行标量的加减运算，知道矢量的运算与标量不同.2.理解位移－时间图像的意义，能根据图像直观地描述物体的位置和位移．科学探究：1.了解打点计时器的原理，并会安装和使用.2.会用打上点的纸带测量物体运动的时间和位移．一、时刻和时间间隔1．时刻：指某一瞬间．在时间轴上用点表示．2．时间间隔：指某两个时刻之间的时间间隔．在时间轴上用线段表示．二、位置和位移1．坐标系(1)建立目的：定量地描述物体的位置．(2)坐标系的三要素：原点、正方向和单位长度．2．位移和路程(1)路程：物体运动轨迹的长度．(2)位移：①物理意义：描述物体(质点)位置的变化．②定义：由初位置指向末位置的有向线段．3．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，例如：位移等．(2)标量：只有大小没有方向的物理量，例如：时间、温度、质量、路程等．三、直线运动的位移研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图1.1．物体的初、末位置：可用位置坐标x1、x2表示．2．物体的位移大小等于末位置与初位置的坐标之差，即：Δx＝x2－x1.图1(1)若Δx为正，则位移的方向指向x轴的正方向；(2)若Δx为负，则位移的方向指向x轴的负方向．四、位移—时间图像在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位移x为纵轴，其上的图线就是位移—时间图像，简称x －t图像．五、位移和时间的测量1．两种打点计时器(如图2)图2(1)电磁打点计时器使用交变电源的计时仪器；工作电压为4～6 V，当电源频率是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点．(2)电火花打点计时器使用220 V交变电源，打点周期0.02 s.2．时间的测量从能够看清的某个点(起始点)开始，往后数出若干个点，例如数出n个点，则纸带从起始点到第n个点的运动时间t＝0.02n s.3．位移的测量用刻度尺测量纸带上两个点之间的距离，即为相应时间间隔内物体的位移大小．1．判断下列说法的正误．(1)时刻就是一瞬间，即一段很短很短的时间间隔．(×)(2)上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻．(√)(3)在800 m田径比赛中，李明以2分01秒46的成绩获得冠军，其中的2分01秒46指的是时间间隔，800 m指位移．(×)(4)物体在一条直线上运动时，路程和位移总是大小相等，且位移是矢量，路程是标量．(×)(5)一个物体的位移为零，路程也一定为零．(×)2．小明同学4×10 m折返跑测试成绩为9.87 s，则小明在测试中路程为m，位移为m．9.87 s指(填“时刻”或“时间间隔”)．『答案』400时间时隔一、时刻和时间间隔导学探究如图3所示，在时间轴上标出“第3 s初”，“第3 s末”，“第3 s内”，“前3 s内”；然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间间隔．图3『答案』“第3 s初”、“第3 s末”表示时刻，“第3 s内”、“前3 s内”表示时间间隔．知识深化时刻与时间间隔的比较时刻时间间隔在时间轴上的表示用点表示用线段表示描述关键词“初”“末”“时”，如“第1 s末”，“第2 s初”，“3 s时”“内”，如“第2 s内”，“前3 s内”联系两个时刻之间为一段时间间隔，时间间隔能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是()A．第4 s末到第5 s初经历了1 s的时间间隔B．“新闻联播在北京时间19：00开始播出”，其中19：00指的是时间间隔C．物体第3 s末的位置坐标是(2 m,3 m)，其中第3 s末指的是时刻D．物体第3 s内运动了4 m，其中第3 s内指的是时刻『答案』 C『解析』第4 s末与第5 s初在时间轴上是同一个点，是指同一时刻，故A错误；“新闻联播在北京时间19：00开始播出”，这里的19：00指的是时刻，故B错误；第3 s末，指的是时刻，故C正确；时间间隔是指时间的长度，第3 s内，指1 s的时间长度，是时间间隔，故D错误.二、路程和位移矢量和标量导学探究(1)如图4所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘坐高铁直达，乙乘坐飞机直达，丙先乘坐汽车，再乘坐轮船到上海，三者的路程是否相同？位移是否相同？图4(2)①如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点，然后又向西走了30 m到达C点，则他从A到C点的路程是多少？位移的大小是多少？②路程和位移的计算方法相同吗？『答案』(1)三者的路程不同，但都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同．(2)①如图所示，路程是70 m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50 m.②不相同．路程是标量，遵从算术加法法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度．知识深化1．矢量和标量(1)标量标量是指只有大小而没有方向的物理量．如长度、质量、时间、路程、温度等，其运算遵从算术加法法则．(2)矢量矢量是指既有大小又有方向的物理量．如位移等，其运算法则不同于标量，将在后面学习．(3)矢量的表示①矢量可以用带箭头的有向线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．②在同一直线上的矢量，可以先建立一维坐标系，在数值前面加上正、负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则表示与正方向相反．2．位移和路程的区别与联系项目比较位移路程区别物理意义描述物体的位置变化，是由初位置指向末位置的有向线段描述物体运动轨迹的长度矢标性矢量标量相关因素由物体的初、末位置决定，与物体运动路径无关既与物体的初、末位置有关，也与物体运动路径有关联系(1)都是过程量(2)位移的大小不大于相应的路程，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程如图5所示，某人沿半径R＝50 m的圆形跑道跑步，从A点出发逆时针跑过34圆周到达B点，试求由A到B的过程中，此人运动的路程和位移(取π＝3.14，2＝1.414)．图5『答案』235.5 m70.7 m，方向由A指向B『解析』此人运动的路程等于ACB所对应的弧长，即路程s＝34×2πR＝235.5 m.此人从A点运动到B点的位移大小等于由A指向B的有向线段的长度，即位移大小x＝2R ＝70.7 m，位移的方向由A指向B.针对训练(2019·招远一中月考)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A、B两个井口恰在同一水平地面上，则此次巡检中安检员() A．发生的位移是200米，方向向东；通过的路程是160米B．发生的位移是400米，方向向东；通过的路程是160米C．发生的位移是160米，方向向东；通过的路程是400米D．发生的位移是160米，方向向东；通过的路程是240米『答案』 C关于矢量和标量，下列说法中不正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量只有大小没有方向C．－10 m的位移比5 m的位移小D．－10 ℃的温度比5 ℃的温度低『答案』 C『解析』由矢量和标量的定义可知A、B项正确；－10 m的位移比5 m的位移大，负号不表示大小，仅表示方向与规定的正方向相反，故C错误；温度是标量，负号表示该温度比0 ℃低，正号表示该温度比0 ℃高，故－10 ℃的温度比5 ℃的温度低，D正确．三、直线运动中的位置和位移1．位置在一维坐标系中的表示一维坐标系中位置用一个点的坐标表示；坐标值的正负表示物体所在位置在坐标原点的正方向上还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离．2．位移在一维坐标系中的表示用两个坐标的差值即Δx＝x2－x1表示位移．Δx的数值表示位移大小，Δx为正，表示位移方向与规定的正方向相同；Δx为负，表示位移方向与规定的正方向相反．3．在一维坐标系中，选择不同的坐标原点，各点的位置坐标不同，但两点间位移相同，即位移与坐标系的选取无关．物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量Δx表示物体的位移．如图6所示，一个物体从A运动到C，它的位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m；从C运动到B，它的位移为Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m．下列说法中正确的是()图6A．从C到B的位移大于从A到C的位移，因为正数大于负数B．从A到C的位移大于从C到B的位移，因为正、负号表示位移的方向，不表示位移的大小C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D．物体由A到B的位移Δx＝4 m『答案』 B『解析』位移是矢量，正、负号表示位移的方向，而不表示位移的大小，从A到C的位移大于从C到B的位移，选项A、C错误，B正确；物体从A到B的位移Δx＝1 m－5 m＝－4 m，故选项D错误．四、位移—时间图像(x－t图像)从位移—时间图像(x－t图像)中获得的信息(1)任一时刻质点的位置图像中的每一个点表示质点某时刻的位置．(2)质点发生某段位移所用的时间．(3)两图线的交点表示两质点在这一时刻相遇，如图7中P点．(4)截距图像不过原点O时，若从纵轴开始，则表示开始计时时，初始位置不在原点处，如图线甲所示；若从横轴开始，则表示计时一段时间后，质点才开始运动，如图线乙所示．图7一质点沿直线运动，其运动的x－t图像如图8所示，则：图8(1)质点在时间内离出发点越来越远；质点在时间内离出发点越来越近；质点在时间内没有运动．A．0～20 s B．20～30 sC．30～40 s D．40～50 s(2)质点离出发点的最远距离是m.(3)质点在10 s时距离出发点m，质点在s时回到出发点．『答案』(1)AC D B(2)50(3)1050『解析』(1)质点在0～20 s内和30～40 s内离出发点的位移越来越大，离出发点越来越远．质点在20～30 s内位移没有变化，故处于静止状态；质点在40～50 s内离出发点的位移越来越小，离出发点越来越近．(2)由题图知t＝40 s时，质点离出发点的距离最远，最远距离为50 m.(3)从题图上读出质点在10 s时距离出发点10 m；质点在50 s时位移为0，即回到出发点．1．x－t图像中的图线表示的是位移随时间变化的规律，不是质点运动的轨迹．2．x－t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动．1．(时刻和时间间隔)(多选)(2019·山西大学附中月考)“复兴号”动车组于2017年6月26日11时05分，从北京南站发车沿京沪高铁至上海虹桥站终点，整个行程用时4.5 h，总行程1 315 km.在“复兴号”动车组这一运行过程中，下列说法正确的是()A．“复兴号”动车组运行的路程是1 315 kmB．“复兴号”动车组运行的位移是1 315 kmC．运行时间4.5 h指的是时刻D．2017年6月26日11时05分指的是时刻『答案』AD2．(位移和路程)(2019·武汉二中高一期中)从高为5 m处竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后弹起，竖直上升到高为2 m处被接住，则整个过程中()A．小球的位移大小为3 m，方向竖直向下，路程为7 mB．小球的位移大小为7 m，方向竖直向上，路程为7 mC．小球的位移大小为3 m，方向竖直向下，路程为3 mD．小球的位移大小为7 m，方向竖直向上，路程为3 m『答案』 A『解析』位移是指由初位置指向末位置的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度．小球与地面碰撞处取为坐标原点，以竖直向上为正方向，则由题意可知，x1＝5 m，x2＝2 m，则Δx ＝x2－x1＝2 m－5 m＝－3 m，即位移的大小为3 m，方向竖直向下，运动轨迹的长度为5 m ＋2 m＝7 m，即路程为7 m，A正确，B、C、D错误．3．(位移和路程)某学校田径运动场400 m标准跑道的示意图如图9所示，100 m赛跑的起跑点在A点，终点在B点，400 m赛跑的起跑点和终点都在A点．在校运动会中，甲、乙两位同学分别参加了100 m、400 m项目的比赛，关于甲、乙两位同学运动的位移大小和路程的说法中正确的是()图9A．甲、乙的位移大小相等B．甲、乙的路程相等C．甲的位移较大D．甲的路程较大『答案』 C『解析』位移是指从初位置到末位置的有向线段，由题意可知，400 m的比赛中，起点和终点的位置相同，所以在400 m的比赛中位移的大小是零，而在100 m的比赛中，起点和终点的直线距离是100 m，所以在100 m的比赛中位移的大小就是100 m，即甲的位移大小为100 m，乙的位移大小为零，故甲的位移大；路程是指所经过的路径的长度，所以在100 m、400 m的比赛中，乙的路程大．选项A、B、D错误，C正确．4.(x－t图像)(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的x－t图像如图10所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图像中可以看出()图10A．甲、乙同时出发B．乙比甲先出发C．甲开始运动时，乙在甲前面x0处D．甲在中途停了一会儿，但最后还是追上了乙『答案』ACD『解析』在题图所示直线运动的x－t图像中，直线与纵轴的交点表示出发时物体离原点的距离．当直线与t轴平行时，物体位置没有变化，故处于静止状态，两直线的交点表示两物体处在同一位置，即在这一刻两物体相遇，故A、C、D正确．。
高中物理 运动的描述 知识点及考点
第一章运动的描述第一节描述运动的基本概念一、质点、参考系1．质点：用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型．2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取．通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．二、位移和速度1．位移和路程(1)位移：描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量．(2)路程是物体运动路径的长度，是标量．2．速度(1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，即＝，是矢量．(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，是矢量．3．速率和平均速率(1)速率：瞬时速度的大小，是标量．(2)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小．三、加速度1．定义式：a＝；单位是m/s2.2．物理意义：描述速度变化的快慢．3．方向：与速度变化的方向相同．考点一对质点模型的理解1．质点是一种理想化的物理模型，实际并不存在．2．物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小来判断．3．物体可被看做质点主要有三种情况：(1)多数情况下，平动的物体可看做质点．(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看做质点．(3)有转动但转动可以忽略时，可把物体看做质点．考点二平均速度和瞬时速度1．平均速度与瞬时速度的区别平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度．2．平均速度与瞬时速度的联系(1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．(2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．考点三速度、速度变化量和加速度的关系1．速度、速度变化量和加速度的比较2.物体加、减速的判定(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体加速．(2)当a与v垂直时，物体速度大小不变．(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速物理思想——用极限法求瞬时物理量1．极限法：如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的．那么，选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析，其结果必然包含了所要讨论的物理过程，从而能使求解过程简单、直观，这就是极限思想方法．极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况．2．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v＝中当Δt→0时v是瞬时速度．(2)公式a＝中当Δt→0时a是瞬时加速度．第二节匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动的基本规律1．速度与时间的关系式：v＝v0＋at.2．位移与时间的关系式：x＝v0t＋at2.3．位移与速度的关系式：v2－v＝2ax.二、匀变速直线运动的推论1．平均速度公式：＝v＝.2．位移差公式：Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2.可以推广到xm－xn＝(m－n)aT2.3．初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末，2T末，3T末……瞬时速度之比为：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n.(2)1T内，2T内，3T内……位移之比为：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶22∶32∶…∶n2.(3)第一个T内，第二个T内，第三个T内……位移之比为：x∶∶x∶∶x∶∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)．(4)通过连续相等的位移所用时间之比为：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)．三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律1．自由落体运动规律(1)速度公式：v＝gt.(2)位移公式：h＝gt2.(3)速度—位移关系式：v2＝2gh.2．竖直上抛运动规律(1)速度公式：v＝v0－gt.(2)位移公式：h＝v0t－gt2.(3)速度—位移关系式：v2－v＝－2gh.(4)上升的最大高度：h＝.(5)上升到最大高度用时：t＝.考点一匀变速直线运动基本公式的应用1．速度时间公式v＝v0＋at、位移时间公式x＝v0t＋at2、位移速度公式v2－v＝2ax，是匀变速直线运动的三个基本公式，是解决匀变速直线运动的基石．2．匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，应用时要注意各物理量的符号，一般规定初速度的方向为正方向，当v0＝0时，一般以a的方向为正方向．3.求解匀变速直线运动的一般步骤→→→→4.应注意的问题①如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带．②对于刹车类问题，当车速度为零时，停止运动，其加速度也突变为零．求解此类问题应先判断车停下所用时间，再选择合适公式求解．③物体先做匀减速直线运动，速度减为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，可以将全程看做匀减速直线运动，应用基本公式求解．考点二匀变速直线运动推论的应用1．推论公式主要是指：①＝v＝，②Δx＝aT2，①②式都是矢量式，在应用时要注意v0与vt、Δx与a的方向关系．2．①式常与x＝·t结合使用，而②式中T表示等时间隔，而不是运动时间．考点三自由落体运动和竖直上抛运动1．自由落体运动为初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动．2．竖直上抛运动的重要特性(1)对称性①时间对称物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等，同理tAB＝tBA.②速度对称物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等．(2)多解性当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解，在解决问题时要注意这个特点．3.竖直上抛运动的研究方法物理思想——用转换法求解多个物体的运动在涉及多体问题和不能视为质点的研究对象问题时，应用“转化”的思想方法转换研究对象、研究角度，就会使问题清晰、简捷．通常主要涉及以下两种转化形式：(1)将多体转化为单体：研究多物体在时间或空间上重复同样运动问题时，可用一个物体的运动取代多个物体的运动．(2)将线状物体的运动转化为质点运动：长度较大的物体在某些问题的研究中可转化为质点的运动问题．如求列车通过某个路标的时间，可转化为车尾(质点)通过与列车等长的位移所经历的时间．第三节运动图象追及、相遇问题一、匀变速直线运动的图象1．直线运动的x－t图象(1)物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律．(2)斜率的意义：图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小，斜率正负表示物体速度的方向．2．直线运动的v－t图象(1)物理意义：反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律．(2)斜率的意义：图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小，斜率正负表示物体加速度的方向．(3)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小．②若面积在时间轴的上方，表示位移方向为正方向；若面积在时间轴的下方，表示位移方向为负方向．(4).相同的图线在不同性质的运动图象中含义截然不同，下面我们做一全面比较(见下表).二、追及和相遇问题1．两类追及问题(1)若后者能追上前者，追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定不小于前者速度．(2)若追不上前者，则当后者速度与前者相等时，两者相距最近．2．两类相遇问题(1)同向运动的两物体追及即相遇．(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．考点一运动图象的理解及应用1．对运动图象的理解(1)无论是x－t图象还是v－t图象都只能描述直线运动．(2)x－t图象和v－t图象都不表示物体运动的轨迹．(3)x－t图象和v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定．2．应用运动图象解题“六看”考点二追及与相遇问题1．分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”．(1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点．(2)两个等量关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口．2．能否追上的判断方法(1)做匀速直线运动的物体B追赶从静止开始做匀加速直线运动的物体A：开始时，两个物体相距x0.若vA＝vB时，xA＋x0<xB，则能追上；若vA＝vB时，xA＋x0＝xB，则恰好不相撞；若vA＝vB时，xA ＋x0>xB，则不能追上．(2)数学判别式法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，若Δ＞0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ＜0，说明追不上或不能相遇．3．注意三类追及相遇情况(1)若被追赶的物体做匀减速运动，一定要判断是运动中被追上还是停止运动后被追上．(2)若追赶者先做加速运动后做匀速运动，一定要判断是在加速过程中追上还是匀速过程中追上．(3)判断是否追尾，是比较后面减速运动的物体与前面物体的速度相等的位置关系，而不是比较减速到0时的位置关系．4.解题思路→→→(2)解题技巧①紧抓“一图三式”，即：过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式．②审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，它们往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．方法技巧——用图象法解决追及相遇问题(1)两个做匀减速直线运动物体的追及相遇问题，过程较为复杂．如果两物体的加速度没有给出具体的数值，并且两个加速度的大小也不相同，如果用公式法，运算量比较大，且过程不够直观，若应用v－t 图象进行讨论，则会使问题简化．(2)根据物体在不同阶段的运动过程，利用图象的斜率、面积、交点等含义分别画出相应图象，以便直观地得到结论．巧解直线运动六法在解决直线运动的某些问题时，如果用常规解法——一般公式法，解答繁琐且易出错，如果从另外角度入手，能够使问题得到快速、简捷解答.下面便介绍几种处理直线运动的巧法.一、平均速度法在匀变速直线运动中，物体在时间t内的平均速度等于物体在这段时间内的初速度v0与末速度v的平均值，也等于物体在t时间内中间时刻的瞬时速度，即＝＝＝v.如果将这两个推论加以利用，可以使某些问题的求解更为简捷．二、逐差法匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量，即Δx＝xn＋1－xn＝aT2，一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔，应优先考虑用Δx＝aT2求解．三、比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的相关比例关系求解．四、逆向思维法把运动过程的末态作为初态的反向研究问题的方法．一般用于末态已知的情况．五、相对运动法以系统中的一个物体为参考系研究另一个物体运动情况的方法．六、图象法应用v－t图象，可把较复杂的问题转变为较简单的数学问题解决．尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案．实验一研究匀变速直线运动基本要求：一、实验目的1．练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况．2．会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度．3．利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v－t图象，根据图象求加速度．二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．三、实验步骤1．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置见上图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．3．把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次．4．从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标明0、1、2、3、4、…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中.5.计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3、….6．利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中．7．增减所挂钩码数，再做两次实验．四、注意事项1．纸带、细绳要和长木板平行．2．释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．3．实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带．方法规律一、数据处理1．匀变速直线运动的判断：(1)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4、…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2.(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的v－t 图象．若v－t图线是一条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动．2．求速度的方法：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度vn＝.3．求加速度的两种方法：(1)逐差法：即根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点之间的时间间隔)，求出a1＝，a2＝，a3＝，再算出a1、a2、a3的平均值a＝＝×＝，即为物体的加速度．(2)图象法：以打某计数点时为计时起点，利用vn＝求出打各点时的瞬时速度，描点得v－t图象，图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度．二、误差分析1．纸带上计数点间距测量有偶然误差，故要多测几组数据，以尽量减小误差．2．纸带运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起测量误差，所以安装时纸带、细绳要与长木板平行，同时选择符合要求的交流电源的电压及频率．3．用作图法作出的v－t图象并不是一条直线．为此在描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点．4．在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞．5．选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点．6．在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏，而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条平滑曲线，让各点尽量落到这条曲线上，落不到曲线上的各点应均匀分布在曲线的两侧．。
第1章2.位置变化的描述——位移
1. 定义：为了定量地描述物体（质点）的位置以及位置的变化而建立的具有 原点、方向和标度的坐标轴.2. 建立坐标系的目的：为了定量描述物体（质点）的位置以及位置的变化.「螯坐标系3 .种类2蚩面直角坐标系.三维坐标系［再判断］1. 描述直线运动，一般建立直线坐标系.（V ）2.物体在某平面内做曲线运动时，应当用平面直角坐标系描述.（V ）3.描述花样滑冰运动员的位置，应用直线坐标系.（x ）［后思考］1. 某运动员正在百米赛道上自南向北全力奔跑，为准确描述他在不同时刻 的位置和位置变2.位置变化的描述——位移学习目标 知识脉络i.知道坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的 位置及位置的变化. 2 .知道矢量和标量的定义及二者计算方法的不同. 3.理解位移的概念，知道位移是矢量，知道位置、位 移、路程等概念的区别和联系.（重点）伞标系化，应建立怎样的坐标系？图1-2-1【提示】可以以赛道起点为原点，选择向北方向为正方向，选取一定的标度，建立直线坐标系.2•如图1-2-2甲所示，冰场上的花样滑冰运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样建立坐标系？如图乙所示，要描述空中飞机的位置，又应怎样建立坐标系？甲乙图1-2-2【提示】描述运动员的位置可以以冰场中央为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y 轴正方向，建立平面直角坐标系•如果要描述飞机的位置，则需要确定一点(如观察者所在的位置)为坐标原点，建立空间直角坐标系.探讨1:坐标系建立的三要素是什么？【提示】原点、正方向、单位长度.探讨2:在坐标系中物体位置的变化与坐标原点的位置有关吗？【提示】无关，物体位置的变化用物体位置坐标之差来表示，与坐标原点的位置无关.［核心点击］1. 建立坐标系的意义和原则(1) 意义：借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化.(2) 原则：建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷.2. 三种坐标系的比较典例一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下方向为坐标轴的正方向.小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是（）【导学号：96332019】A. 2 m,—2 m,—1 m B . —2 m,2 m,1 mC. 4 m,0,1 m D . —4 m,0,—1 m【解析】根据题意建立如图所示的坐标系，A点为抛出点，坐标为一2 m, B点为坐标原点，D点为地面，坐标为2 m，C点为接住点，坐标为1 m，所以选项B正确.【答案】B［迁移1］在纪念抗日战争暨反法西斯战争胜利70周年的阅兵仪式上，被检阅的方队和战车依次从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴x,向西为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标系.一辆装甲车最初在原点以东3 km处，一段时间后行驶到原点以西2 km处.这辆装甲车最初位置坐标和最终位置坐标分别是（）图1-2-3A. 3 km,2 km B . —3 km,2 kmC. 3 km,—2 kmD. —3 km, —2 km【解析】解答本题可按以下流程分析：【答案】B［迁移2］湖中0点有一观察站，一小船从0点出发向东行驶4 km，又向北行驶3 km,则0点的观察员对小船位置的报告最为精确的是（）【导学号：96332019】A .小船的位置变化了7 kmB •小船向东北方向运动了7 kmC. 小船向东北方向运动了5 kmD. 小船的位置在东偏北37°方向5 km处【解析】如果取O点为坐标原点，东方为x轴正方向，北方为y轴正方向,则小船的位置坐标为（4 km,3 km）或x= 4 km,y= 3 km，小船虽然运动了7 km，但在O点的观察员看来，它离自己的距离是-'42+ 32 km = 5 km,方向要用角度3 一表示，sin 0= 5 = 0.6，因此0= 37°,如图所示.故D正确.【答案】D位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”1. 物体的位置坐标与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定有关.同一位置，建立某种坐标系时所选原点不同，或选定的正方向不同，物体的位置坐标不同.2.物体位置的实际变化与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定无关.［先填空］1.路程物体运动轨迹的长度.2. 位移⑴物理意义：表示物体（质点）在一段时间内位置的变化.（2）定义：从初位置到末位置的一条有向线段.（3）大小：初、末位置间有向线段的长度.（4）方向：由初位置指向末位置.1 .路程的大小一定大于位移的大小.（X ）2 •物体运动时，路程相等，位移一定也相等.（X ）3. 列车里程表中标出的北京到天津122 km,指的是列车从北京到天津的路程.（V）4. 位移由质点运动的始末位置决定，路程由质点实际运动的路径决定.（V）［后思考］1. 物体的位移为零，表示物体一定静止吗？【提示】不一定，位移为零表示物体初、末位置相同，物体可能运动了一周又回到了出发点.2. 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，然后再乘轮船沿长江到重庆，如图1-2-4所示，则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同？图1-2-4【提示】他的运动轨迹不同，走过的路程不同；他的位置变动相同，位移相同.［合作探讨］探讨：在图中，A处两个同学分别沿图中直线走到B（图书馆）、C（操场）两个不同位置，经测量知，路程是相同的，那么，两同学的位移相同吗？请说明理由.图1-2-5【提示】两同学的位移不相同.原因是：位移是矢量，既有大小，又有方向.虽然两同学的路程相等，但位置变化的方向是不相同的，故两同学的位移不相同.［核心点击］路程和位移的区别与联系卜典例四建筑工地上的起重机把一筐砖先竖直向上提升然后水平移动30 m,此过程中关于砖及其路程和位移大小表述正确的是()A •砖可视为质点，路程和位移都是70 mB •砖不可视为质点，路程和位移都是50 mC. 砖可视为质点，路程为70 m,位移为50 mD. 砖不可视为质点，路程为50 m,位移为70 m【解析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响或者影响不大时，物体可以看做质点.路程等于物体运动轨迹的长度，则路程s= 40 m+ 30 m = 70 m，位移大小等于首末位置的距离，x=" 302+ 402 m = 50 m.【答案】C［迁移3］如图1-2-6所示，物体从A运动到C,以下说法正确的是()【导学号：96332019】图1-2-6A .经1从A运动到C的位移最小B. 经2从A运动到C的位移是曲线C. 经3从A运动到C的位移最大D. 无论从哪条路线运动，位移都相同【解析】由图看出，三个运动过程物体的起点与终点相同，根据位移是从起点到终点的有向线段可知，位移都相同，位移都是A - C.故D正确，A、B、C 错误．【答案】D[迁移4] (多选)如图1-2-7所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点，B点是100 m赛跑的起跑点.在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了100 m、400 m和800 m赛跑,则从开始比赛到比赛结束时( )【导学号：96332019】图1-2-7A .甲的位移最大B .丙的位移最大C.乙、丙的路程相等 D .丙的路程最大【解析】甲同学的初、末位置直线距离为100 m,位移大小为100 m,路程也是100 m；乙同学路程为400 m，但初、末位置重合，位移大小为零；丙同学路程为800 m,初、末位置重合，位移大小也为零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D 正确.【答案】AD位移和路程的“可能”与“不可能”1. 位移与路程永远不可能相同.因为位移既有大小又有方向；而路程只有大小没有方向.两者的运算法则不同.2. 在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程. 因为两点之间线段最短.3. 位移大小与路程可能相等，一般情况下，位移大小都要小于路程，只有当物体做单向直线运动时，位移大小才与路程相等.标量和［先填1 •标量：只有大小没有方向的物理量，如质量、时间、路程等.2•矢量：既有大小又有方向的物理量，如力、速度、位移等.3 •运算法则两个标量的加减遵循算术法则，而矢量则不同，后面将学习到.［再判断］1. 负5 m的位移比正3 m的位移小.（X）2. 李强向东行进5 m,张伟向北也行进5 m,他们的位移不同.（V）3. 路程是标量，位移是矢量.（V）4. 标量只有正值，没有负值.（X）［后思考］1. 物体运动前一半时间内路程为2 m,后一半时间内路程为3 m,总路程一定是5 m吗？【提示】是，路程是标量，其运算满足算术运算法则.2. 物体运动前一半时间内位移为2 m，后一半时间位移为3 m，总位移一定是5 m吗？【提示】不一定，位移为矢量，其运算不满足算术运算法则.［合作探讨］探讨1:像位移这样的物理量叫做矢量，既有大小又有方向.但是我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆哪些物理量只有大小，没有方向？【提示】温度、质量、体积、长度、时间、路程.探讨2:矢量和标量的算法有什么不同？【提示】两个标量相加遵从算术加法的法则.两个矢量相加满足平行四边形定则（第三章学习）.［核心点击］A .质量 C .路程1 .矢量的表示方法⑴图示表示：用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的 方向表示矢量的方向.(2)数字表示：先建立坐标系并规定正方向，然后用正、负数来表示矢量.“ + ”号表示与坐标系规定的正方向一致， “―”号表示与坐标系规定的正方向相反；数字的大小表示矢量的大小.2. 矢量和标量的区别(1) 矢量是有方向的，标量没有方向.(2) 标量的运算法则为算术运算法则，即初中所学的加、减、乘、除等运算 方法；矢量的运算法则为以后要学到的平行四边形定则.()A .两个运动物体的位移大小均为 30 m ,则这两个位移一定相同 B. 做直线运动的两物体的位移 x 甲=3 m ，x 乙=一 5 m ，则x 甲＞x 乙 C. 温度计读数有正也有负，其正、负号表示方向D. 温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能表示方向【解析】 当两个矢量大小相等、方向相同时，才能说这两个矢量相同；直线运动的位移的“ + ”、“一”号只表示方向；温度是标量，标量的正负表示大 小(即温度的高低).【答案】 D［迁移5］下列物理量中，哪个是矢量( )【导学号：96332009】B .时间 D .位移【解析】 质量、时间和路程都只有大小，没有方向，是标量.位移既有大 小又有方向，是矢量.选项 D 正确.【答案】 D十 、 “一”号只代表方向.(3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量大，而F 列关于位移(矢量)和温度(标量)的说法中，正确的是[迁移6] (多选)关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )A .矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量是既有大小又有方向的物理量C .位移一10 m比5 m小D.—10 C比5 C的温度低【解析】由矢量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以—10 m 的位移比5 m 的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 C时高出和低于的温度，所以一10 C比5 C的温度低，故D正确.【答案】AD矢量、标量的大小比较比较两个矢量大小时比较其绝对值即可. 比较两个标量大小时，有的标量比较绝对值，如电荷量，有的标量比较代数值，如温度.。
人教版小学语文一年级上册第2节 时间和位移
第2节时间和位移【学习目标】1．能够区分时刻和时间间隔。
2．掌握位移的概念和矢量性，知道位移和路程的不同。
3．知道矢量和标量的定义及二者计算方法的不同。
4．知道直线运动物体的位置及位移，并能利用直线坐标系和坐标变化来表示。
【教学重点】1．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系；2．位移的概念以及它与路程的区别。
【教学难点】位移的计算。
【知识梳理】一、时刻和时间间隔1．时刻：在时间轴上用表示，表示某一瞬间，与物体的相对应；2．时间间隔：在时间轴上用表示，表示某一过程，与物体的对应。
[效果自查]1．关于时刻和时间，下列说法正确的是()A．时刻表示时间短，时间表示时间长B．时刻对应位置，时间对应位移C．作息时间表上的数字表示时刻D．1 min只能分成60个时刻二、路程和位移[效果自查2．小球从离地3 m的高处落下，被水平面弹回后在离地面1 m高处被接住，则小球在上述过程中的位移是()A．1 m，方向向上B．4 m，方向向上C．2 m，方向向下D．4 m，方向向下三、矢量和标量1．矢量：既有又有的物理量．例如位移；2．标量：只有没有的物理量．例如路程；3．矢量与标量的计算法则：两个标量相加遵从的法则，矢量相加的法则与此不同。
[效果自查]3．下列物理量中是矢量的是()A．质量B．路程C．位移D．时间四、直线运动的位置和位移1．位置：对应坐标轴上的坐标．坐标为正时，位置在坐标轴的半轴，坐标为负时，位置在坐标轴的半轴．2．位移：对应坐标的变化时，位移的方向从指向，位移的大小等于位置坐标变化量的数值．3．位移表示法：Δx＝，其中x2为末位置坐标，x1为初位置坐标，Δx的正、负表示位移Δx与正方向同向或反向．【合作探究】探究1 时刻和时间间隔有何区别和联系？探究2 位移路程有何区别和联系？1．学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是( ) A ．蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的时刻 B ．红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的时间C ．紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分钟D ．黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下课的时间2．如图所示，一物体沿三条不同的路径由A 运动到B ，下列关于它们位移大小的比较 正确的是( ) A ．沿Ⅰ较大 B ．沿Ⅱ较大 C ．沿Ⅲ较大 D ．一样大3．如图所示，一质点从A 运动到B ，初位置的坐标xA ＝________，末位置的坐标x B ＝ ________，它的坐标变化量Δx ＝________，位移的大小为________，方向是_____________。
位移和路程的区别与联系
位移和路程的区别与联系①位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，②路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向。
路程的大小与质点的运动路径有关，但它不能描述质点位置的变化。
例如，质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而其位移为零。
③由于位移是矢量，而路程是标量，所以位移不可能和路程相等；但位移的大小有可单向直线运动时，位移的大小才等于路程，否则，路程总是大能和路程相等，只有质点做于位移的大小。
在任何情况下，路程都不可能小于位移的大小。
④在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移取正值，与正方向相反的位移取负值，位移的正负不表示大小，仅表示方向，比较两个位移大小时，只比较两个位移的绝对值。
时刻与时间间隔的区别：如果用一条一维坐标轴来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻，则某一段线段表示时间间隔。
如图所示，第2s末和第6s初都是时刻，第6s初和第5s末是同一时刻（在时间轴上是同一个点），第2s末到第6s初两个时刻之间的时间是3s。
再如：第3s内是时间，是指第2s末到第3s末之间的时间是1s；前3s是时间，是指从0到第3s末之间的时间是3s。
注意：ns末、ns初是指时刻，第ns内是指1s的时间，第ns 末与第(n+1)s初指的是同一时刻。
时刻和时间间隔既有区别也有联系，区分二者的方法有：（1）利用上下文判断：分析所给的说法，根据题意去体会。
（2）利用时间轴判断；画出时间轴，把所给的时刻或时间间隔标出来，时刻对应一个点，时间间隔对应一条线段。
时刻是某一瞬时，即此时刻的具体时间，如1998年9月1日8时15分。
时间是某件发生到结束事所经过的时间。
两个不同时刻的间隔，叫做时间。
比如你坐火车一直坐了2天，这都是表示开始到结束不同时刻的间隔。
表示时间用了多长。
时刻是时间的某一瞬时，即此时的具体时间，如2010年8月8日21时53分45秒等。
人教版必修第一册习题课件时间位移
8.从高出地面 3 m 的位置竖直向上抛出一个小球，
它上升 5 m 后回落，最后到达地面．以抛出点为原点
建立坐标系，方向以向上为正，则全过程中的总位移和
总路程分别是( B ) A．－3 m，－3 m
B．－3 m，13 m
C．3 m，13 m
D．3 m，3 m
解析 位移是由初位置指向末位置的有向线段，球上升 5 m，
解析 打点计时器是用来记录物体运动的位移和时间的仪 器，故 A、B 两项正确；由于打点计时器打点的时间间隔相同， 因而点迹的疏密能反映物体运动的快慢，故 C 项正确；纸带上点 痕不能反映运动物体的质量，故 D 项错误．
12．打点计时器所用的电源是 50 Hz 的交流电，其相邻点间 的时间间隔是 T，若纸带上共打出 N 个点，这条纸带上记录的时 间为 t，则下列各式正确的是( C )
A．物体的位移大小为 h B．物体的路程为(h＋L) C．物体的位移大小为 L D．物体的路程为(h＋s) 解析 物体的位移大小为斜面的长度，故为 L，故 A 项错误， C 项正确；物体的路程为物体运动轨迹的长度，故为 L，故 B、D 两项错误．
3．(2019·江苏学业考试)关于位移和路程，下列说法中正确 的是( D )
对点讲练
考点一 时刻和时间 1．关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是( C ) A．0.01 秒很短，所以它表示一个时刻 B．第 3 秒表示时间间隔，间隔的长度为 3 秒 C．第 3 秒末与第 2 秒初这两个时刻相距 2 秒的间隔 D．飞机直到 16 点才起飞，这里的 16 点指时间间隔
解析 0.01 秒很短，但 0.01 秒也是时间间隔，故 A 项错误； 第 3 秒是指时间间隔为 1 秒，故 B 项错误；第 3 秒末与第 2 秒初， 在时间轴上对应的是 2 s 的时间间隔，故 C 项正确；16 点指的是 时刻，故 D 项错误．
矢量与标量、时间与时刻
第3课时时间与时刻、路程与位移、矢量与标量教学目标1．知道时间和时刻的区别和联系。
2．理解位移的概念，了解路程与位移的区别。
3．能用数轴表示时刻和时间，能用一维直线坐标系表示物体的位置和位移。
知识梳理一、标量1．只有大小没有方向的量。
如长度，质量，时间，路程，温度，能量等。
2．标量的计算遵从数算法则。
二、矢量1．有大小也有方向的量。
如力，速度等。
2．矢量的运算必须满足平形四边形法则或三角形法则三、时间与时刻1.时间:时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。
两个时刻的间隔表示一段时间，在时间坐标轴上对应于一段线段。
2．时刻:指某一瞬时，在时间坐标轴上对应于一点。
四、位移位移:初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位置的改变，是矢量，与运动路径无关，只由初末位置决定。
路程：质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径。
教学设计一、矢量和标量[问题设计]师：像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆并说给大家听听．学生讨论后回答生：温度、质量、体积、长度、时间、路程．[要点提炼]矢量是有大小也有方向的量，标量是只有大小没有方向的量。
[延伸思考]对于讨论中学生可能提出这样的问题，像电流、压强这两个学生学过的物理量，它们是有方向的，它们是矢量吗？答案某些标量也常常带有“方向”二字，如电流强度的方向，这里的“方向”完全是指其物理意义，即正电荷的流向，而不是矢量方向，它的运算只能按标量运算的规则进行，不符合平行四边形法则或三角形法则。
二、时间与时刻[问题设计]教师活动：问学生A ：你上学的时候是什么时间离开家的？在路上用了多长时间？怎么走的？什么时间到校的？学生进行描述：……教师进行鼓励性评价后设问：很好，我们知道A 同学在不同的时刻到达不同的位置，其位置和距离发生了变化，那么物理学中又怎样描述物体的时空变化呢？[要点提炼]1．时间时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。
高中物理(沪科版)必修一模块要点回眸：第2点 区分矢量与标量,理解位移与路程(两篇)
第2点区分矢量与标量，理解位移与路程高中阶段的物理量分为两类：一类是有大小、有方向的物理量，称为矢量；另一类是有大小、没有方向的物理量，称为标量．两类物理量在表达、运算、比较等方面都是不同的．1．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量．如：力、速度、位移等．①矢量可以用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．②同一直线上的矢量，可用正、负表示方向．若矢量与规定的正方向相同，则为正；若矢量与规定的正方向相反，则为负．(2)标量：只有大小没有方向的物理量．如：长度、质量、温度等．①有些标量也带正、负号，但标量的正、负号与矢量的正、负号意义是不同的，它不表示方向．对于不同的标量，正、负号的意义也是不同的，如：温度的正、负表示比零摄氏度高还是低，电荷量的正、负表示是正电荷还是负电荷．②标量的运算遵从算术法则．(3)大小比较：①比较两个矢量大小时比较其绝对值即可；②比较两个标量大小时，需比较其代数值．2．位移和路程(1)位移：表示质点位置变化的物理量，是由初位置指向末位置的有向线段．线段的长度表示位移的大小，有向线段的指向表示位移的方向．(2)路程：物体运动轨迹的长度，它不表示质点位置的变化．路程和位移的比较：路程位移区别描述质点实际运动轨迹的长度描述质点位置的变化有大小，无方向既有大小，又有方向与质点的运动路径有关与质点的运动路径无关，只由初、末位置决定联系都是描述质点运动的空间特征都与一段时间相关，是过程量一般来说，位移的大小不等于路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程．因此，质点运动过程中的位移大小总是小于或等于路程对点例题某学生参加课外体育活动，他在一个半径为R的圆形跑道上跑步，从O点沿圆形跑道逆时针方向跑了4.75圈到达A点，求它通过的位移和路程．思路点拨位移是矢量，求某一过程的位移，既要求出大小，还要标明方向．描述物体在平面内的曲线运动时，需要建立平面直角坐标系．当物体做曲线运动时，其位移的大小与路程是不相等的，且路程大于位移的大小．解题指导如图所示，有向线段OA即为该学生通过的位移s＝R2＋R2＝2R，位移方向与x轴的夹角为φ＝45°.通过的路程为L＝4×2πR＋34×2πR＝192πR.答案见解题指导技巧归纳解运动学问题时，画出运动示意图可帮助分析问题，特别是运动过程较复杂时，运动示意图可使运动过程清晰．此外，对于定量计算的问题，若是直线运动，就画直线坐标系；若是曲线运动，就画平面直角坐标系，并将运动的轨迹在坐标系上画出．如图1所示，一边长为10 cm的实心立方体木块，一只昆虫从A点爬到G点．求：图1(1)该昆虫的位移；(2)该昆虫的最短路程．答案(1)10 3 cm，方向由A指向G(2)10 5 cm解析(1)昆虫的位移为A指向G的有向线段，大小为10 3 cm，方向由A指向G(2)关于最短路程，应该从相邻的两个面到达G点才可能最短，把面AEFD和CDFG展开，如图所示，然后连接A与G，AG的长度就是最短路程，大小为10 5 cm.第1点洞悉“理想模型”内涵，理解质点概念质点是我们进入高中后所学习的第一个物理概念，而质点本身是不存在的，它是一种理想化的模型．因此要准确理解质点概念，首先要明白什么是“理想模型”．1．“理想模型”的四个要点(1)“理想模型”是为了使研究的问题得以简化或为研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．(2)“理想模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”．(3)“理想模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法．(4)在物理学研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义．引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差．2．质点(1)定义：用来代替物体的有质量的物质点叫做质点．(2)对质点的理解①质点是一个理想化的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化．②质点不同于几何学中的点，它具有质量，不占有空间；而几何学中的点只表示空间位置．(3)物体看成质点的条件物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．如地球非常大，但地球绕太阳公转时，地球的大小与日地间距相比就变成了次要因素，我们完全可以把地球当做质点来看待；但在研究地球自转时，或者研究地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化时，就不能把地球看成质点了．对点例题在下列选项中，能够把研究对象看做质点的是()A．研究导弹驱逐舰“兰州”舰以及导弹护卫舰“衡水”舰组成的远海训练编队在钓鱼岛附近海域巡航的航行速度时B．对钓鱼岛进行遥感测绘时C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D．正在进行花样溜冰的运动员解题指导研究远海训练编队在钓鱼岛附近海域巡航的速度时，编队中的舰艇的形状可以忽略，故可以看成质点，A正确．对钓鱼岛进行遥感测绘时，要研究岛的形状、大小，故钓鱼岛不能看做质点，B错误．研究抛出的硬币，落地后哪面朝上时不能看成质点，C错误．研究花样溜冰的运动员，主要是研究其肢体各部分的动作，所以此时运动员不能看成质点，D 错误．答案 A误区警示一个物体能否被看成质点首先决定于我们所要研究的具体问题，在所研究的问题中，如果物体的大小和形状可被忽略，则物体可视为质点，反之则不能．此外，在质点概念的判断中应注意以下四个方面的误区：(1)关键词错误，是“在一定条件下物体可以被看成质点”而不是“物体是质点”．(2)同一个物体在某个物理情景中可以被看成质点，而在其他的物理情景中不一定可以被看成质点．(3)物体能否被看成质点与物体的大小无关，并不是大的物体不能被看成质点而小的物体就一定能被看成质点．(4)“质点”不同于几何中的“点”，质点有质量而几何中的点没有质量．1．下列情况中的物体可以看成质点的是()A．地面上放一只木箱，在上面的箱角处用水平力推它，研究它是否翻转时B．研究足球能形成“香蕉球”的原因C．对于汽车的后轮，在研究汽车牵引力的来源时D．人造地球卫星，在研究其绕地球运动时答案 D解析木箱在水平力作用下是否翻转与力的作用点有关，在这种情况下木箱是不能看成质点的．“香蕉球”的成因与足球的旋转有关，故不能把足球看成质点．汽车牵引力的来源与后轮的转动有关，在研究汽车牵引力的来源时，不能把汽车后轮看成质点．卫星绕地球运动时，自身的形状和大小可以忽略不计，因此可以把它看成质点．故正确选项为D.2．在研究下列问题时，可以把汽车看做质点的是()A．研究汽车通过某一路标的时间B．研究人在汽车上的位置C．研究汽车在斜坡上有无翻车的危险D．计算汽车从北京开往上海的时间答案 D。
2022版高中人教版物理必修一学案：第1章 第2节 时间和位移 Word版含答案
2 时间和位移学习目标知识脉络1.知道时间与时刻的含义及它们的区分.2．会应用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻．(重点)3．理解位移的概念，知道位移与路程的区分和联系．(难点)4．知道矢量和标量，并能区分它们．(难点)时刻和时间间隔[先填空]1．时刻是指某一瞬间，时间间隔表示某一过程．2．在表示时间的数轴上，时刻用点来表示，时间间隔用线段来表示．3．在国际单位制中，表示时间间隔和时刻的单位是秒，它的符号是s.[再推断]1．时刻和时间间隔都是时间，没有本质区分．(×)2．飞机8点40分从上海起飞，10点05分降落到北京，分别指的是两个时间间隔．(×)3．2022年10月17日7时30分在酒泉成功将“神州十一号”载人飞船放射升空.17日7时30分，指的是时刻．(√)4．在时间轴上，线段表示一段时间间隔，点表示时刻．(√)[后思考]李爷爷起床后外出晨练，在公园遇到张爷爷，“您这么早！练多长时间了？”“十五分钟左右吧，现在是什么时间？”“大约六点．”对话中两个“时间”，哪个是“时间间隔”，哪个是“时刻”？【提示】第一个是时间间隔，其次个是时刻．“练多长时间”，是指时间间隔；“现在是什么时间”指的是一个瞬间，所以是指时刻．[合作探讨]中考结束后，爸爸带小明乘火车去深圳旅游，火车20：30准时从北京西站动身，经5小时23分于其次天1：53到达山东菏泽站，停2分钟后动身，于4：26到达安徽阜阳站……这一段话中提到的时间哪些是时刻，哪些是时间间隔？【提示】20：30、1：53、4：26是时刻，5小时23分、2分钟是时间间隔．[核心点击]1．区分与联系时刻时间间隔对应运动描述量位置路程、位移用时间轴表示用时间轴上的点表示用时间轴上的线段表示描述关键词“第1 s末”“第3 s初”“第3 s末”等“第1 s”“前2 s”“前3 s内”等联系两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系列连续时刻的积累过程．时间间隔能呈现运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片2.在时间轴上的标示：各时间间隔与时刻如图121所示：图1211．(多选)在如图122所示的时间轴中，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )【导学号：57632007】图122A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内C．t0～t2表示时间间隔，称为前2 s或第2 s内D．t n－1～t n表示时间间隔，称为第(n－1)s内【解析】t2表示时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，A正确；t2～t3表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为第3 s内，B正确；t0～t2表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为前2 s，第2 s内表示t1～t2，C错误；t n－1～t n表示时间间隔，称为第n s内，D错误．【答案】AB2．在如图123所示的时间轴上标出：①3 s内；②第3 s内；③第3 s初；④第2 s末．同时推断它们是时刻还是时间，并说明理由.【导学号：57632008】图123【解析】①3 s内指从0时刻开头的长度为3 s的时间“段”，是时间；②第3 s内指从0时刻起的第3个长度为1 s的时间“段”，是时间；③第3 s初指从0时刻起的第3个长度为1 s的时间“段”的起始“点”，是时刻；④第2 s末指从0时刻起的第2个长度为1 s的时间“段”的终止“点”，是时刻．如图所示，其中③与④指的是同一时刻．【答案】见解析利用上下文推断时间间隔与时刻分析所给的说法，依据题意去体会．常用来表示时刻的关键词是“初”“末”“时”等；常用来表示时间间隔的关键词是“内”“经受”“历时”等．如“第1 s内”“第2 s内”“第3 s内“等指的是时间间隔，在数值上都等于1 s．“最初2 s内”“最终2 s内”等指的也是时间间隔，在数值上都等于2 s．“第1 s末(第2 s初)”“第2 s末(第3 s初)”等都指的是时刻．路程和位移[先填空]1．路程物体运动轨迹的长度．2．位移(1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量．(2)定义：从初位置指向末位置的一条有向线段．(3)大小：初、末位置间有向线段的长度．(4)方向：由初位置指向末位置．[再推断]1．路程的大小肯定大于位移的大小．(×)2．物体运动时，路程相等，位移肯定也相等．(×)3．列车里程表中标出的北京到天津122 km，指的是列车从北京到天津的路程．(√)4．位移由质点运动的始末位置打算，路程由质点实际运动的路径打算．(√)[后思考]1．物体的位移为零，表示物体肯定静止吗？【提示】不肯定，位移为零表示物体初、末位置相同，物体可能运动了一周又回到了动身点．2．一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后再乘轮船沿长江到重庆，如图124所示，则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同？图124【提示】他的运动轨迹不同，走过的路程不同；他的位置变动相同，位移相同．[合作探讨]在图125中，A处两个同学分别沿图中直线走到B(图书馆)、C(操场)两个不同位置，经测量知，路程是相同的，那么，两同学的位移相同吗？请说明理由．图125【提示】两同学的位移不相同．缘由是：位移是矢量，既有大小，又有方向．虽然两同学的路程相等，但位置变化的方向是不相同的，故两同学的位移不相同．[核心点击]路程和位移的区分与联系项目路程位移区别物理意义反映物体运动轨迹的长度，不能反映物体位置的变化反映物体位置的变化，不能反映物体运动轨迹的长度定义物体实际运动轨迹的长度从初位置指向末位置的有向线段打算因素与运动路径有关只与初、末位置有关矢量与标量(1)是标量，只有大小，没有方向(2)大小：物体运动轨迹的长度即为路(1)是矢量，有大小和方向(2)方向：由初位置指向末位置程的大小(3)计算：遵循算术加法法则(3)大小：初末位置间的距离，与运动轨迹无关(4)计算：遵循平行四边形定则(第三章学习)图示(曲线运动)物体由A点运动到B点，轨迹弧AB的长度即为质点的路程物体由A点运动到B点，有向线段AB表示质点位移的大小和方向联系单位都是长度单位，国际单位都是米(m)物理意义都是描述质点运动的物理量大小关系|位移|≤路程，只有在单向直线运动中，位移的大小才与路程相等3．如图126所示，坐高铁从杭州到南京，原需经上海再到南京，路程为s1，位移为x1.杭宁(南京)高铁通车后，从杭州可直达南京，路程为s2，位移为x2.则( )【导学号：57632009】图126A．s1＞s2，x1＞x2B．s1＞s2，x1＜x2C．s1＝s2，x1＝x2D．s1＞s2，x1＝x2【解析】走两条路线的位移相同，即x1＝x2，但是经上海再到南京时路程较长，即s1>s2，故选D.【答案】 D4．(多选)同学们都宠爱上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期盼很大．如图127所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是全部跑步项目的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点，B点是100 m赛跑的起跑点．在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参与了100 m、400 m和800 m赛跑，则从开头竞赛到竞赛结束时( )图127A．甲的位移最大B．丙的位移最大C．乙、丙的路程相等D．丙的路程最大【解析】甲同学的初、末位置直线距离为100 m，位移大小为100 m，路程也是100 m；乙同学路程为400 m，但初、末位置重合，位移大小为零；丙同学路程为800 m，初、末位置重合，位移大小也为零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D正确．【答案】AD位移和路程的“可能”与“不行能”1．位移与路程永久不行能相同．由于位移是矢量，既有大小又有方向；而路程是标量，它只有大小没有方向．两者的运算法则不同．2．在任何状况下，位移的大小都不行能大于路程．由于两点之间线段最短．3．位移大小与路程可能相等，一般状况下，位移大小都要小于路程，只有当物体做单向直线运动时，位移大小才与路程相等．矢量和标量[先填空]1．矢量既有大小又有方向的物理量．如位移、力等．2．标量只有大小、没有方向的物理量．如质量、时间、路程等．3．运算法则两个标量的加减遵从算术加减法，而矢量则不同，后面将学习到．[再推断]1．负5 m的位移比正3 m的位移小．(×)2．李强向东行进5 m，张伟向北也行进5 m，他们的位移不同．(√)3．路程是标量，位移是矢量．(√)4．标量只有正值，没有负值．(×)[后思考]1．物体运动前一半时间内路程为2 m，后一半时间内路程为3 m，总路程肯定是5 m吗？【提示】是，路程是标量，其运算满足算术运算法则．2．物体运动前一半时间内位移为2 m，后一半时间位移为3 m，总位移肯定是5 m吗？【提示】不肯定，位移为矢量，其运算不满足算术运算法则．[合作探讨]探讨1：像位移这样的物理量叫做矢量，既有大小又有方向．但是我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆哪些物理量只有大小，没有方向？【提示】温度、质量、体积、长度、时间、路程．探讨2：矢量和标量的算法有什么不同？【提示】两个标量相加遵从算术加法的法则．两个矢量相加满足平行四边形定则(第三章学习)．[核心点击]1．矢量的表示方法(1)图示表示：用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向．(2)数字表示：先建立坐标系并规定正方向，然后用正、负数来表示矢量．“＋”号表示与坐标系规定的正方向全都，“－”号表示与坐标系规定的正方向相反；数字的大小表示矢量的大小．2．矢量和标量的区分(1)矢量是有方向的，标量没有方向．(2)标量的运算法则为算术运算法则，即学校所学的加、减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后要学到的平行四边形定则．(3)矢量大小的比较要看其数值的确定值大小，确定值大的矢量大，而“＋”、“－”号只代表方向．5．下列物理量中，哪个是矢量( )A．质量B．时间C．路程D．位移【解析】质量、时间和路程都只有大小，没有方向，是标量．位移既有大小又有方向，是矢量．选项D正确．【答案】 D6．(多选)关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )【导学号：57632010】A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m 比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位打算，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．【答案】AD矢量、标量的大小比较比较两个矢量大小时比较其确定值即可．比较两个标量大小时，有的标量比较确定值，如电荷量，有的标量比较代数值，如温度．直线运动的位置和位移[先填空]1．直线坐标系中物体的位置物体在直线坐标系中某点的坐标表示该点的位置．2．直线运动的位置与位移的关系如图128所示，一个物体沿直线从A运动到B，假如A、B两位置坐标分别为x A和x B，那么，质点的位移Δx＝x B－x A，即初、末位置坐标的变化量表示位移．图128[再推断]1．位置坐标就是位移．(×)2．初末两位置坐标为正时，位移肯定是正．(×)3．初末两位置坐标为负时，位移可能为正．(√)[后思考]在直线坐标系中物体的位移Δx正负号的含义是什么？【提示】正号表示位移与规定正方向相同，负号表示位移与规定正方向相反．[合作探讨]我们怎样用数学方法描述直线运动的位置和位移？【提示】假如物体做直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，假如是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移．如图所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2.那么，x2－x1就是物体的“位移”，记为Δx＝x2－x1.[核心点击]1．直线运动位移的计算物体做直线运动时，它的位移可通过初、末位置的坐标值计算．如图129所示，在t1～t2时间内，物体从位置x A移动到位置x B，发生的位移Δx＝x B－x A.对于甲图，Δx＝3 m；对于乙图，Δx＝－5 m.甲乙图1292．直线运动位移的方向在直线运动中，位移的方向一般用正负号来表示．如图129甲所示，Δx>0，表示位移的方向沿x轴正方向；如图乙所示，Δx<0，表示位移的方向沿x轴负方向．这样就可以用一个带正负号的数值，把直线运动中位移矢量的大小和方向表示出来了．7．(多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量Δx表示物体的位移．如图1210所示，一个物体从A运动到C，它的位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m，从C运动到B，它的位移为Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m．下列说法中正确的是( )【导学号：57632011】图1210A．A到C的位移大于C到B的位移，由于负号表示位移的方向，不表示大小B．C到B的位移大于A到C的位移，由于正数大于负数C．由于位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D．物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx2【解析】位移是矢量，比较位移的大小时，只需比较数值，不要带正负号，选项B、C错误，A正确；因Δx1＝x C－x A，Δx2＝x B－x C，所以物体由A到B的合位移Δx＝x B－x A＝Δx1＋Δx2，选项D正确．【答案】AD8．如图1211所示，一辆汽车在大路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处．假如把这条大路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．图1211(1)试将汽车在这三个观测时刻的位置坐标填入表格内：观测时刻t＝0时过2 s 再过3 s位置坐标x1＝x2＝x3＝(2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别是多少？这5 s内的位移又是多少？【导学号：57632012】【解析】(1)把大路抽象为坐标轴，由于向右为x轴的正方向，所以在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，右侧的点的坐标为正值，即：x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.(2)前2 s内的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20) m＝20 m；后3 s内的位移Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m；这5 s内的位移Δx3＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m.上述位移Δx1、Δx2和Δx3都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即与x轴正方向同向．【答案】(1)－20 m 0 30 m (2)20 m，方向向右30 m，方向向右50 m，方向向右1．在直线运动中，坐标对应物体的位置，坐标的变化量对应物体的位移．2．无论初、末位置的坐标大小关系如何，坐标值正负如何，Δx＝x末－x初总是成立的．。
高一物理运动的基本概念试题答案及解析
高一物理运动的基本概念试题答案及解析1.下列各组物理量中，都是矢量的是( )A．位移、时间、加速度B．速度、速率、加速度C．加速度、速度的变化、速度D．路程、时间、位移【答案】C【解析】位移和加速度是矢量，时间没有方向，是标量．故A错误．速率没有方向，是标量，加速度和速度是矢量．故B错误．加速度、速度、速度的变化都既有大小又有方向，是矢量．故C 正确．路程和时间没有方向，是标量，位移是矢量．故D错误．【考点】本题考查矢量和标量。
2.下列说法中正确的是：（）A. 亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得快。
B．伽利略通过比萨斜塔实验证明了自由落体运动是匀加速直线运动。
C，在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比D．速度、路程和加速度都是矢量【答案】AC【解析】亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得快；伽利略将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动；在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比；速度和加速度都是矢量，而路程是标量。
选项AC正确。
【考点】此题考查了物理学史及胡克定律、矢量和标量的知识。
3.下列各组物理量中，全部是矢量的有( )A．重力、速度、路程、时间B．弹力、速度、摩擦力、位移、路程C．速度、质量、加速度D．位移、力、加速度、速度【答案】D【解析】力是矢量，速度是矢量，而路程、时间是标量，A错误；B错误，加速度是矢量，而质量是标量，C错误，只有D正确。
【考点】矢量与标量4.下列各组物理量中，全部是矢量的是A．位移、时间、速度、加速度B．质量、路程、速度、平均速度C．速度、平均速度、位移、加速度D．位移、路程、时间、加速度【答案】C【解析】下列全部是矢量的是C组的速度、平均速度、位移、加速度；时间、质量及路程都是标量。
【考点】矢量及标量。
5.下列说法中正确的是（）A．两物体间的弹力越大，摩擦力一定越大B．摩擦力的方向一定和物体的运动方向相同C．做自由落体运动的物体处于完全失重状态，此时物体不再具有惯性D．裁判在给跳水运动员打分时，不能把运动员看作质点【答案】D【解析】弹力是产生摩擦力的必要因素，但物体间的弹力只跟滑动摩擦力有关，与静摩擦力无关；A错误；摩擦力的方向一定和物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反；B错误；物体的惯性与只物体质量有关，与物体运动状态无关；C错误；跳水运动员看的是动作，形状不能忽略，所以不能看成质点；D正确；故选D【考点】考查物理基本概念点评：本题难度较小，深刻理解各种基本物理概念和物理规律6.以下说法正确的是（）A．速率，速度, 加速度都为矢量B．位移，质量，加速度均为标量C．路程，质量，时间，电流均为标量D．位移，平均速度，加速度均为矢量【答案】CD【解析】矢量是既有大小，又有方向的物理量，比如：速度、位移、加速度、平均速度等；而标量是只有大小，没有方向的物理量．如质量、时间、路程、电流、速率等，故CD正确【考点】考查了矢量标量的区别点评：矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，而标量没有方向；二是运算法则不同，矢量遵守平行四边形守则，标量按照代数加减法则．7.下列物理量中不属于矢量的是（）A．路程B．加速度C．速度D．位移【答案】A【解析】矢量表示既有大小又有方向，标量表示只有大小的物理量，题中路程只有大小，为标量，A正确， BCD都表示矢量，【考点】本题考查了对矢量的理解点评：此题为基础题，非常简单，关键是理解矢量和标量的区别8.下列各组物理量中，全部是矢量的有（）A．位移、瞬时速度、加速度、速度的变化率B．密度、时间、质量、路程C．速度、加速度、位移、平均速度D．速率、路程、时间、速度【答案】AC【解析】由教材内容知，对A位移、瞬时速度、加速度、速度的变化率就是加速度，全部是矢量，A对；对B密度、时间、质量、路程全部是标量，B错；对C速度、加速度、位移、平均速度全部是矢量，C对；对D速率、路程、时间是标量，速度是矢量，D错。
间位移-[新]高中物理必修第一册
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)
答案:√
(6)物体做直线运动的位移等于它的末位置与初位置坐标之差。
(
)
答案:×
(7)打点计时器能同时记录时间和位移。(
)
答案:√
必备知识
自我检测
2.为增强学生的体质,某校高一和高二学生组织了一场足球比赛,
下列关于比赛表述中涉及的计时数据,指时间间隔的是(
)
A.比赛于2019年5月10下午2点30分开始
别
一段线段
一个点
的表示方法
“3 秒内”“前 3 秒内”“后 3 秒 “3 秒末”“第 3 秒末”“第
表述方法 内”“第 2 秒内”“第 1 秒末到第 4 秒初”“8:30”等均指时
3 秒末”等均指时间间隔
刻
两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系
列连续时刻的积累过程,时间间隔能展示运动的一个
联系
)
(2)矢量的“+”“-”号仅仅表示方向,不表示矢量的大小。
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
解析:在时间轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。
做直线运动的两个物体的位移x甲=1 m,x乙=-3 m,则它们的大小关系为x甲<x乙
“第2 s内”和“前2
间图像。
s内”指的是不相等的两段时间间隔
下图为某学校田径运动场跑道的示意图,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400 m、800 m 赛跑的起跑点,B点是 100 m 赛跑的起跑点
。
(4)物体在运动过程中的路程相等,位移一定也相等。(
)
答案:×
解析:物体在运动过程中的路程相等,位移不一定相等,位移相等,
路程也不一定相等。
(5)建立一维坐标系时,需要选原点、规定坐标轴的正方向和单位
1.2 时间和位移
第二节时间和位移一、学习要求1.知道时间和时刻的区别和联系.2.理解位移的概念，了解路程与位移的区别.3.知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量.4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.二、学习重点1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系.2.位移的概念以及它与路程的区别.三、课前预习1．比较时间和时刻的区别？2．比较路程和位移的区别？3．什么是矢量和标量？它们的算法区别是什么？预习自测1．以下的计时数据指时刻的是：（）A.中央电视台新闻联播每日19时开播B.我国优秀运动员刘翔在雅典奥运会跨栏决赛中，用12秒91夺得了冠军C.某场足球赛15min时甲队攻入一球D.由北京开往上海的Z1次列车，于19时28分从北京站开出2．我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行．10月15日09时0分，“神舟”五号飞船点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成为着陆．在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些又指的是时刻?3．下列关于位移和路程的说法中，正确的是（）A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程B位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短D位移描述直线运动，路程描述曲线运动4、关于路程和位移，说法正确的是：（）A.路程是标量，即位移的大小B.物体的位移大小总是小于或等于物体运动的路程C.物体的位移为零，路程也一定为零D.位移是矢量，位移的方向即质点的运动方向5．气球升到离地面80m高空时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10 m高后才开始下落，规定向上方向为正方向．讨论并回答下列问题，体会矢量的表示方向．(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?(2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“－”号在表示方向上的作用．四、课内学习1．时刻和时间间隔（1）．在我校的作息时间表上，你能找出更多的时刻和时间间隔吗?（2）．结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?（3）．观察教材第14页图1．2—1，如何用数轴表示时间?（4）．根据下列“列车时刻表”中的数据，列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间?2．位移和路程？2006年4月，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所董治保研究员在罗布泊发现一具干尸，被怀疑是26年前失踪的著名科学家彭加木。
高一物理必修1第一章、第二章知识点总结及各知识点分析与答案
第一章知识点总结考点一：路程与位移的关系位移表示位置变化，用由初位置到末位置的有向线段表示，是矢量。
路程是运动轨迹的长度，是标量。
只有当物体做单向直线运动时，位移的大小．．。
．．等于路程。
一般情况下，路程≥位移的大小考点二：时刻与时间间隔的关系时间间隔能展示运动的一个过程，时刻只能显示运动的一个瞬间。
对一些关于时间间隔和时刻的表述，能够正确理解。
如：第4s末、4s时、第5s初……均为时刻；4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。
区别：时刻在时间轴上表示一点，时间间隔在时间轴上表示一段。
考点五：运动图象的理解及应用由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系，所以在解题的过程中被广泛应用。
在运动学中，经常用到的有x －t 图象和v —t 图象。
1. 理解图象的含义（1） x －t 图象是描述位移随时间的变化规律 （2） v —t 图象是描述速度随时间的变化规律2. 明确图象斜率的含义（1） x －t 图象中，图线的斜率表示速度 （2） v —t 图象中，图线的斜率表示加速度第二章.匀变速直线运动的研究考点一：匀变速直线运动的基本公式和推理1. 基本公式(1) 速度—时间关系式：at v v +=0 (2) 位移—时间关系式：2021at t v x += (3) 位移—速度关系式：ax v v 2202=-三个公式中的物理量只要知道任意三个，就可求出其余两个。
利用公式解题时注意：x 、v 、a 为矢量及正、负号所代表的是方向的不同， 解题时要有正方向的规定。
2. 常用推论（1） 平均速度公式：()v v v +=021（2） 一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：()v v v v t +==0221（3） 一段位移的中间位置的瞬时速度：22202v v v x +=（4） 任意两个连续相等的时间间隔（T ）内位移之差为常数（逐差相等）：()2aT n m x x x n m -=-=∆考点二：对运动图象的理解及应用1. 研究运动图象（1） 从图象识别物体的运动性质（2） 能认识图象的截距（即图象与纵轴或横轴的交点坐标）的意义 （3） 能认识图象的斜率（即图象与横轴夹角的正切值）的意义 （4） 能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义 （5） 能说明图象上任一点的物理意义 2. x －t 图象和v —t 图象的比较如图所示是形状一样的图线在x －t 图象和v —t 图象中，1.“追及”、“相遇”的特征“追及”的主要条件是：两个物体在追赶过程中处在同一位置。
2024-2025学年高一物理必修第一册(配鲁科版)第1章第2节质点和位移
知识归纳
s-t图像
(1)s-t图像的物理意义:s-t图像反映了物体的位移随时间的变化关系,图像
上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于坐标原点的位移。
(2)s-t图像的应用
大小
初、末位置的纵坐标差的绝对值
位移 方向
末位置与初位置的纵坐标差的正负,正值表示位移沿 正方向,负值表示位移沿负方向
A.C点到B点的位移大小大于A点到C点的位移大小,因为正数大于负数 B.A点到C点的位移大小大于C点到B点的位移大小,因为符号表示位移的 方向,不表示大小 C.若选C点为坐标原点,则s1的大小、方向不变 D.物体由A点到B点的合位移s=s1+s2
解析 位移是矢量,比较位移的大小时,只需比较数值,不要带正负号,选项A
学习目标
1.理解质点的概念,知道质点是理想化模型, 具有建构模型的意识。(科学思维) 2.掌握把物体看成质点的条件,能将特定实 际情境中的物体抽象成质点。(科学思维) 3.理解位移的概念及其矢量性,能在坐标系 中定量地描述物体的位移。(物理观念) 4.知道矢量和标量。(物理观念) 5.知道位移—时间图像及其意义。(物理观 念)
质点,那么这个质点的运动不能反映小明身上各点的运动情况,也就无法研
究小明的动作,此时不能把小明看成质点。
知识归纳 1.质点的特点
2.物体可以看成质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题的影响可以 忽略不计。
3.对理想模型的理解 (1)理想模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立 的,是经常采用的一种科学研究方法。 (2)理想模型是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际上并不 存在。 名师点睛 物体能不能被看成质点,不是取决于物体的大小、轻重和形状, 而是取决于所研究的问题。
2020_2021学年新教材高中物理第一章运动的描述2时间位移学案新人教版必修第一册
2．时间位移目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】 1.知道时刻与时间间隔的区别，并能在具体的情境中识别时刻和时间间隔。
2．认识矢量和标量，理解位置、路程及位移，能说出它们的区别。
3．能在坐标系中定量描述物体的位置和位移，知道位移和时间的测量方法，理解位移—时间图像。
【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知知识点 1 时刻和时间间隔1．时刻：表示某一__瞬间__，在表示时间的数轴上用__点__表示。
2．时间间隔：表示两个__时刻__之间的间隔，在表示时间的数轴上用__线段__表示。
知识点 2 位置和位移1．坐标系的作用：为了__定量__地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系。
2．一维坐标系：物体做直线运动时，通常选取这条直线为x轴，在x轴上任选一点为原点，规定好坐标轴的__正方向__和__单位长度__，物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。
3．路程：物体__运动轨迹__的长度。
4．位移(1)定义：由__初位置__指向__末位置__的有向线段，用来描述物体的位置变化，用符号l表示。
(2)大小和方向：有向线段的__长度__等于位移的大小，方向由初位置指向末位置。
5．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有__方向__的物理量，如位移。
(2)标量：只有大小没有__方向__的物理量，如温度、路程等。
知识点 3 直线运动的位移1．直线运动的位置与位移的关系如图所示，一个物体沿直线从A运动到B，如果A，B两位置坐标分别为x A和x B，那么，质点的位移Δx＝__x B－x A__，即位置坐标的变化量表示位移。
2．直线运动中位移的方向在直线运动中，位移的方向可以用正、负号表示，正号表示__位移与规定正方向相同__，负号表示__位移与规定的正方向相反__。
知识点 4 位移—时间图像1．物体在每一时刻的__位置__或每一时间间隔的__位移__可以用图像直观地表示。
2．在直角坐标系中将物体运动的__初始位置__选作坐标原点，选时刻t为__横轴__，选位置x为__纵轴__，就建立了位移—时间图像，又称x－t图像。
第二节 时间和位移(解析) 学案
第二节时间和位移基础知识一、时刻和时间间隔1．时刻：指某一瞬间；在时间轴上，时刻用点来表示．2．时间间隔：指某两个时刻之间的间隔．在时间轴上，时间间隔用线段来表示．二、路程和位移1．路程：物体运动轨迹的长度．2．位移：由初位置指向末位置的有向线段．三、矢量和标量1．矢量：指的是既有大小又有方向的物理量．例如，位移．2．标量：只有大小没有方向的物理量．例如，时间、温度．要点提炼一、时刻和时间间隔1．时刻只能表示某一瞬间，比如一张照片，对应某个时刻．时间间隔表示时间的一段，比如一段录相，对应某个时间间隔．2．时刻体现在时间轴上为某一个点；时间间隔体现在时间轴上为一段线段．二、路程和位移路程和位移的比较1．路程表示物体运动轨迹的长度，大小等于轨迹的长度，无方向．2．位移表示物体位置的变化，大小等于从初位置到末位置有向线段的长度．方向由初位置指向末位置．3．同一运动过程的路程，不小于位移的大小；在单向直线运动中，位移的大小等于路程．三、矢量和标量1．矢量的表示方法：用一条带箭头的线段来表示．线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．2．大小的比较：标量大小的比较一般只看自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大，则该矢量大．3．运算规律：标量的运算法则为算术法则，即初中所学的加、减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后学习到的平行四边形定则．四、直线运动的位置和位移1．位置和时刻相对应，位移和时间间隔相对应．2．在一维直线坐标系中，某一个点对应一个位置，用一个点的坐标值表示；线段长对应一段位移，用两个坐标的差值表示，即Δx＝x2－x1，Δx的数值表示位移大小，Δx为正表示位移方向与正方向相同，Δx为负表示位移方向与正方向相反．一、时间间隔和时刻的理解例1如图3所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是()图3A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内C．t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内或第2 s内D．t n－1～t n表示时间间隔，称为第(n－1) s内解析此题首先要注意时刻和时间间隔分别对应于时间轴上的一个点和一段线段．其次要注意：(1)第n s 末等于第(n＋1) s初；(2)n s内不等于第n s内，n s内指的是从0至n s末共n s的时间，而第n s内指的是从(n－1) s末至n s末共1 s 的时间．故只有B正确．答案 B即时练习1. (时间间隔和时刻的理解)“嫦娥三号”于2013年12月2日凌晨1时30分在西昌卫星发射中心成功发射，她在太空跋涉约13天后，于14日21时11分在月球虹湾以东区域成功软着陆．以上记录时间的数据分别指的是()A．时刻、时间间隔、时刻B．时间间隔、时刻、时间间隔C．都是时刻D．都是时间间隔答案 A解析2013年12月2日凌晨1时30分和14日21时11分都指的是时刻；13天是时间间隔，故A正确．2.中考结束后，爸爸带小明乘火车去深圳旅游，火车20：30准时从北京西站出发，经5小时23分于第二天1：53到达山东菏泽站，停2分钟后出发，于4：26达安徽阜阳站……(1)上一段话中各个时间的含义一样吗？哪些是时刻，哪些是时间间隔？(2)时刻和时间间隔的区别是什么？在时间轴上如何表示时刻和时间间隔？答案(1)不一样.20：30、1：53、4：26是时刻；5小时23分、2分钟为时间间隔．(2)时刻是指一个瞬间，时间间隔是指一段时间．在时间轴上用点表示时刻，用线段表示时间间隔．3. 如图1所示，结合所给时间轴，请体会以下几个表述指的是时刻还是时间间隔：第2 s末，2 s末，2 s 内，第2 s内．图1答案 由题图可知，“第2 s 末”和“2 s 末”都与时间轴上t ＝2 s 那一点相对应，所以指的是时刻；“2 s 内”是从计时开始到2 s 末的时间间隔，时间间隔为2 s ；“第2 s 内”是第1 s 末或者说第2 s 初到第2 s 末的时间间隔，时间间隔为1 s(如图所示)．小结1．时刻只能表示某一瞬间，比如一张照片，对应某个时刻．时间间隔表示时间的一段，比如一段录相，对应某个时间间隔．2．时刻体现在时间轴上为某一个点；时间间隔体现在时间轴上为一段线段．二、位移和路程的理解及计算例2 某人向东行6 km ，再向北行10 km ，又向南行2 km ，试计算他的路程和位移．(以初始位置为原点，画出坐标图加以说明) 解析 坐标图如图所示 路程为6 km ＋10 km ＋2 km ＝18 km 位移是O 指向C 的有向线段，大小为：x ＝62＋82 km ＝10 km设OA 与OC 的夹角为θ，则： sin θ＝810，所以θ＝53°故方向为东偏北53°. 答案 见解析 即时练习1．(路程和位移的计算)如图5所示，某同学沿平直路面由A 点出发前进了100 m 到达斜坡底端的B 点，又沿倾角为60°的斜面前进了100 m 到达C 点，求此同学的位移和路程．图5答案 173 m ，方向由A 指向C 200 m 解析 画出该同学的位移矢量图如图所示，该同学的位移为AC 方向由A 指向C由直角三角形知识BD ＝BC cos 60°＝100×12 m ＝50 mCD ＝BC sin 60°＝100×32m ＝50 3 m 所以AC ＝(AD )2＋(CD )2＝1502＋(50 3)2m ＝100 3 m ≈173 m ，方向由A 指向C ，路程s ＝AB ＋BC＝200 m. 小结1．路程表示物体运动轨迹的长度，大小等于轨迹的长度，无方向．2．位移表示物体位置的变化，大小等于从初位置到末位置有向线段的长度．方向由初位置指向末位置． 3．同一运动过程的路程，不小于位移的大小；在单向直线运动中，位移的大小等于路程．三、矢量和标量的区别例3 下列关于位移(矢量)和温度(标量)的说法中，正确的是( ) A ．两个运动物体的位移大小均为30 m ，则这两个位移一定相同 B ．做直线运动的两物体的位移x 甲＝3 m ，x 乙＝－5 m ，则x 甲>x 乙 C ．温度计读数有正也有负，其正、负号表示方向D ．温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能表示方向解析 当两个矢量大小相等、方向相同时，才能说这两个矢量相同；直线运动的位移的“＋”、“－”号表示方向；温度是标量，标量的正、负表示大小(即温度的高低)． 答案 D 即时练习1．(矢量和标量)下列物理量中，哪个是矢量( ) A ．质量 B ．时间 C ．路程 D ．位移 答案 D解析 质量、时间和路程都只有大小，没有方向，是标量．位移既有大小又有方向，是矢量．选项D 正确． 小结标量的运算法则为算术法则，即初中所学的加、减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后学习到的平行四边形定则．四、利用坐标系求位移例4 一质点沿x 轴运动，如图4所示，t 1时刻质点位于x 1＝－3 m 处，t 2时刻质点到达x 2＝5 m 处，t 3时刻到达x 3＝－7 m 处，则：图4(1)质点在t1到t2这段时间内位移的大小和方向如何？(2)质点在t2到t3这段时间内位移的大小和方向如何？(3)质点在t1到t3这段时间内位移的大小和方向如何？解析(1)Δx1＝x2－x1＝[5－(－3)] m＝8 m，大小为8 m，方向由x1指向x2，沿x轴正方向．(2)Δx2＝x3－x2＝(－7－5) m＝－12 m，大小为12 m，方向由x2指向x3，沿x轴负方向(负号可以用来表示方向)．(3)Δx3＝x3－x1＝[－7－(－3)] m＝－4 m，或Δx3＝Δx1＋Δx2＝[8＋(－12)] m＝－4 m，大小为4 m，方向由x1指向x3，沿x轴负方向．答案见解析即时练习1.如图2所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300 m到达电影院，继续行驶了150 m到达度假村，又向西行驶了950 m到达博物馆，最后回到超市．图2(1)以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100 m，请用直线坐标系表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置；(2)求轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？答案(1)如图所示(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为x＝－500 m－300 m＝－800 m，负号表示其方向与规定的正方向相反，即方向向西．其路程为s＝150 m＋450 m＋500 m＝1 100 m.小结在一维直线坐标系中，某一个点对应一个位置，用一个点的坐标值表示；线段长对应一段位移，用两个坐标的差值表示，即Δx＝x2－x1，Δx的数值表示位移大小，Δx为正表示位移方向与正方向相同，Δx为负表示位移方向与正方向相反．三组物理量的对比辨析。
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第2点区分矢量与标量，理解位移与路程
高中阶段的物理量分为两类：一类是有大小、有方向的物理量，称为矢量；另一类是有大小、没有方向的物理量，称为标量.两类物理量在表达、运算、比较等方面都是不同的.
1.矢量和标量
(1)矢量：既有大小又有方向的物理量.如：力、速度、位移等.
①矢量可以用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向.
②同一直线上的矢量，可用正、负表示方向.若矢量与规定的正方向相同，则为正；若矢量与规定的正方向相反，则为负.
(2)标量：只有大小没有方向的物理量.如：长度、质量、温度等.
①有些标量也带正、负号，但标量的正、负号与矢量的正、负号意义是不同的，它不表示方向.对于不同的标量，正、负号的意义也是不同的，如：温度的正、负表示比零摄氏度高还是低，电荷量的正、负表示是正电荷还是负电荷.
②标量的运算遵从算术法则.
(3)大小比较：①比较两个矢量大小时比较其绝对值即可；②比较两个标量大小时，需比较其代数值.
2.位移和路程
(1)位移：表示质点位置变化的物理量，是由初位置指向末位置的有向线段.线段的长度表示位移的大小，有向线段的指向表示位移的方向.
(2)路程：物体运动轨迹的长度，它不表示质点位置的变化.
路程和位移的比较：
路程位移
区别
描述质点实际运动轨迹的长度描述质点位置的变化
有大小，无方向既有大小，又有方向
与质点的运动路径有关与质点的运动路径无关，只由初、末位置决定联系
都是描述质点运动的空间特征
都与一段时间相关，是过程量
一般来说，位移的大小不等于路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才
等于路程.因此，质点运动过程中的位移大小总是小于或等于路程
对点例题 某学生参加课外体育活动，他在一个半径为R 的圆形跑道上跑步，从O 点沿圆形跑道逆时针方向跑了4.75圈到达A 点，求它通过的位移和路程.
思路点拨 位移是矢量，求某一过程的位移，既要求出大小，还要标明方向.描述物体在平面内的曲线运动时，需要建立平面直角坐标系.当物体做曲线运动时，其位移的大小与路程是不相等的，且路程大于位移的大小.
解题指导 如图所示，有向线段OA 即为该学生通过的位移
x ＝R 2＋R 2＝2R ，位移方向与x 轴的夹角为φ＝45°.
通过的路程为s ＝4×2πR ＋34×2πR ＝192
πR . 答案 见解题指导
如图1所示为中国古代的太极图，图中大圆的半径为R ，圆心在O 点，AC 是直径，中央“S ”
型部分是两个半径均为R 2
的半圆.某人晨练时按此图自A 点出发，沿图中箭头所示路径ABCOA 前进，第一次返回A 点的过程中，他的路程和位移大小分别是( )
图1
A.0,0
B.0,2πR
C.2πR,0
D.2πR,2πR 答案 C
解析 位移由初位置指向末位置，质点沿半径为R 的半圆运动，当质点由A 点运动到C 点再返回A 点，位移大小等于0，路程等于ABC 的半个圆弧长加上中央两个小半圆弧长之和，等于2πR ，故C 正确.A 、B 、D 错误.。