高一物理必修一第一章第二节-讲义

第一章运动的描述

第二课时时间和位移

一情景导入

放暑假了，小文的妈妈对小文说：暑假你可以去北京旅游，交通路线和交通工具随你自己选．而小文家在广州，他既可以乘火车，也可以坐飞机，还可以先坐汽车到上海，然后，再乘飞机到北京．这三种从广州到北京的路线不同，也就是说他的运动轨迹是不一样的，途所观赏到的人文景观也不同，但有一点是相同的，即小文的位置变化是相同的，都是从广州到达北京．可见物体运动的轨迹与其位置的变化是有区别的．在物理学中用路程来描述物体的运动轨迹的长度，用位移来描述物体位置的变化．

二课标点击

1.能认识时间与时刻、路程与位移、矢量与标量的区别和用途.

2.会用坐标表示时刻与时间、位移和位置.

三课前导读

要点1 时刻与时间间隔

1．在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示．

2．平时所说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义．

电台报时：“现在是北京时间八点整”；体育新闻结束时，播音员说：“请明天这个时间继续收看”．这里的两个“时间”一样吗？

时间与时刻的区别．

1．从时间轴上看，时刻用点表示，时间间隔用线段表示．

如右图所示，时间对应一段线段，有一定的长度；时刻只对应一

个点，无长度．如前3 s内代表一段时间，在时间轴上表示0～3 s这段时间；第4 s内代表一段时间，在时间轴上表示3～4 s这段时间；第5 s末代表一个时刻点，即t＝5 s的瞬间．

2．从对物体运动的描述看：时间间隔能展示物体运动的一个过程，好比一段录像；时刻只能展示运动的一个瞬间，好比一张照片．

特别提示：我们平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据具体情况认清其含义．

1．(双选)关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是()

A．时间间隔是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间

B．第2 s内和前2 s内指的是不相等的两段时间间隔

C．“北京时间12点整”指的是时刻

D．时光不能倒流，因此时间有方向是矢量

解析：时刻不是时间，故A项错；第2秒内的时间间隔是1 s，前2秒的时间间隔是2 s，故B项对；12点整是指时刻，故C项对；时间是标量，故D项错．

答案：BC

2．关于时间和时刻，下列说法错误的是()

A.物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻

B.物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间

C.物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间

D.第4s末就是第5s初，指的是时刻

答案：B

要点2 路程和位移

1．位移是质点由初位置指向末位置的有向线段，表示质点的位置变化．其方向是由初位置指向末位置．

2．路程是质点运动轨迹的长度，没有方向．

登泰山时从山门处到中天门，可以坐车沿盘山公路上去，也可以通过索道坐缆车上去，还可以沿山间小路爬上去，三种登山的路径和位置变化一样吗？

位移和路程的关系．

1．位移是描述质点位置变化的物理量，用从初位置指向末位置的有向线段来表示；路程是质点通过的实际运动轨迹的长度．

2．位移是矢量，既有大小，又有方向；路程是标量，只有大小，没有方向．

3．位移只与质点的初位置和末位置有关，与质点的运动路径无关．当初、末位置确定后，位移就是唯一确定的，而路程不仅与质点运动的初、末位置有关，而且还与质点运动的路径有关．在初、末位置确定后，路程并不能唯一确定，与同一位移对应的路程可以是初末位置间的任何一条曲线．

位移和路程的比较，如下表．

特别提示：初学者往往忽视位移的方向性．即使位移与路程的大小相等，也不能说成“位移与路程相同”．

1．关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是()

A．位移是矢量，位移的方向就是质点的运动方向

B．路程是标量，也就是位移的大小

C．质点做直线运动时，路程等于位移的大小

D．位移的大小一定不会比路程大

解析：只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，只有选项D对．

答案：D

2．(双选)关于位移和路程，下列说法正确的是()

A．沿直线运动的物体，位移和路程是相等的

B．质点沿不同的路径由A到B，其路程可能不同，而位移是相同的

C．质点通过一段路程，其位移可能是零

D．质点运动的位移大小可能大于路程

答案：BC

要点3 矢量和标量

1．矢量：既有大小又有方向的物理量叫矢量．如位移、力等．

2．标量：只有大小没有方向的物理量叫标量．如质量、温度、路程、时间等．

矢量和标量有什么区别？

1．矢量和标量的区别．

矢量既有大小又有方向，而标量只有大小没有方向，矢量相加与标量相加遵从不同的法则．两个标量相加遵从算术加法的法则．矢量相加的法则与此不同(遵从平行四边形定则)．2．对矢量和标量的理解．

(1)矢量的正负表示方向，正号表示矢量的方向与规定的正方向相同，负号则相反．

(2)标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量大．

如两位移x1＝5 m和x2＝－10 m，则x1＜x2；而两温度t1＝2 ℃和t2＝－5 ℃，则t1高于t2特别提示：一个物理量是矢量还是标量，不能仅仅看是否具有方向，关键是看遵守什么样的运算法则．不要认为有方向的物理量就一定是矢量．

1．下列物理量中是矢量的是()

A．温度B．路程C．位移D．时间

答案：C

要点4 直线运动的位置和位移

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，