第1章第2节《时间和位移》(教育精品).ppt

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1、2 2时间和位移时间和位移第一章第一章 知道时间间隔和时刻的区别与联系知道时间间隔和时刻的区别与联系掌握路程和位移的概念，明确位移的矢量性掌握路程和位移的概念，明确位移的矢量性知道标量与矢量的定义及二者的区别知道标量与矢量的定义及二者的区别会用数轴或一维坐标表示时刻和时间、位置和会用数轴或一维坐标表示时刻和时间、位置和位移位移许许多多穿穿越越塔塔克克拉拉玛玛干干沙沙漠漠的的勇勇士士常常常常迷迷路路，甚甚至至因因此此而而丧丧生生。他他们们之之所所以以失失败败，常常常常是是因因为为在在沙沙漠漠中中弄弄不不清清这这样样三三个个问问题：我在哪里？我要去的地方在哪里？选哪条路径最佳？题：我在哪里？我要去

2、的地方在哪里？选哪条路径最佳？这这三三个个问问题题涉涉及及三三个个描描述述物物体体运运动动的的物物理理量量：位位置置、位位移移和路程。和路程。时刻和时间间隔时刻和时间间隔时刻时刻时间间隔时间间隔区别区别表示某一表示某一_表示某一表示某一_在时间轴上用在时间轴上用_表示表示在时间轴上用在时间轴上用_表示表示联系联系两个时刻的间隔即为两个时刻的间隔即为_瞬间瞬间过程过程点点线段线段时间间隔时间间隔一、时间间隔与时刻一、时间间隔与时刻1 1区别与联系区别与联系时间间隔时间间隔时刻时刻区区别别物理意义物理意义时间间隔是事物运动、时间间隔是事物运动、发展、变化所经历的发展、变化所经历的过程长短的量度过程

3、长短的量度时刻是事物运动、时刻是事物运动、发展、变化过程所发展、变化过程所经历的各个状态先经历的各个状态先后顺序的标志后顺序的标志时间轴上时间轴上的表示方的表示方法法时间轴上的一段线段时间轴上的一段线段表示一段时间间隔表示一段时间间隔时间轴上的点表示时间轴上的点表示 一个时刻一个时刻过程过程量量状态状态量量时间间隔时间间隔时刻时刻区区别别表示方法表示方法“3 3秒内秒内”、“前前3 3秒秒内内”、“后后3 3秒内秒内”、“第第1 1秒内秒内”、“第第1 1秒到第秒到第3 3秒秒”等均等均指时间间隔指时间间隔“3 3秒末秒末”、“第第3 3秒末秒末”、“第第4 4秒秒初初”、“八点半八点半”等均

4、指时刻等均指时刻联联系系两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一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，时间间隔能展示运动的一个列连续时刻的积累过程，时间间隔能展示运动的一个过程，好比是一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，过程，好比是一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比是一张照片好比是一张照片下下图图表表示示“神神舟舟”七七号号发发射射后后对对应应的的时时间间与与时时刻刻，给给出出的的五个数据哪些是时刻？哪些是时间间隔？五个数据哪些是时刻？哪些是时间间隔？答答案案：2525日日0909时时1010分分，2727日日1616时时3030分分，2828日日17

5、17时时4040分分指指时时刻；刻；5555小时小时2020分，分，2525小时小时1010分指时间间隔分指时间间隔(1)(1)火火车车站站服服务务处处出出售售的的20142014年年旅客列车时刻表为什么不叫做旅客列车时间表？旅客列车时刻表为什么不叫做旅客列车时间表？(2)(2)火火车车站站广广播播道道：“从从北北京京驶驶往往广广州州的的次次列列车车将将于于1111点点2020分分到到达达本本站站1 1号号站站台台，停停车车1212分分钟钟，请请旅旅客客们们做做好好登登车车准准备备。”这这里里的的1212分分钟钟是是指指时时间间还还是是时时刻刻？火火车车正正点点驶驶离离本本站站的的时刻是多少？

6、时刻是多少？(3)(3)张张强强同同学学手手里里拿拿着着汽汽车车票票，上上面面写写到到：发发车车时时间间：1414点点3030分。这里的分。这里的“时间时间”指的是时间还是时刻？指的是时间还是时刻？对时间、时刻的认识对时间、时刻的认识解解析析：所所有有计计时时运运动动的的成成绩绩都都是是时时间间。生生活活中中所所说说的的登登机机时间、登车时间、登船时间等的时间、登车时间、登船时间等的“时间时间”都是指时刻。都是指时刻。(1)(1)旅旅客客列列车车时时刻刻表表列列出出的的都都是是火火车车发发车车和和到到站站的的时时刻。刻。(2)12(2)12分分钟钟是是指指停停车车的的时时间间，正正点点驶驶离离

7、本本站站的的时时刻刻是是1111点点3232分。分。(3)(3)这里的这里的“时间时间”实际是指发车的时刻。实际是指发车的时刻。点点评评：生生活活中中有有时时使使用用的的物物理理概概念念不不是是十十分分严严谨谨的的，所所以以判断生活中的物理概念要注意结合具体的生活情景。判断生活中的物理概念要注意结合具体的生活情景。关于时间和时刻，下列说法正确的是关于时间和时刻，下列说法正确的是()A A时刻表示时间极短，时间表示时间极长时刻表示时间极短，时间表示时间极长B B1 1分钟只能分成分钟只能分成6060个时刻个时刻C C在时间轴上，时刻用点表示，时间用线段表示在时间轴上，时刻用点表示，时间用线段表示

8、D D第第3 3秒秒内内是时刻是时刻答案：答案：C C解析：解析：根据时间与时刻的概念，易判只有选项根据时间与时刻的概念，易判只有选项C C正确。正确。1 1路路程程：路路程程指指的的是是物物体体运运动动时时经经过过的的_，没有方向，是没有方向，是_。2 2位移位移(1)(1)物理意义：表示物体物理意义：表示物体(质点质点)_变化的物理量。变化的物理量。(2)(2)定义：从定义：从_到到_的一条有向线段。的一条有向线段。(3)(3)大小：初、末位置间有向线段的大小：初、末位置间有向线段的_。(4)(4)方向：由方向：由_指向指向_。路程和位移路程和位移轨迹的长度轨迹的长度标量标量位置位置初位置

9、初位置末位置末位置长度长度初位置初位置末位置末位置二、位移和路程的区别与联系二、位移和路程的区别与联系项目项目位移位移路程路程区区别别描述质点的位置变化，是从描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线初位置指向末位置的有向线段段描述质点实际运动轨迹描述质点实际运动轨迹的长度的长度矢量，有大小，也有方向矢量，有大小，也有方向标量，有大小，无方向标量，有大小，无方向由质点的初、末位置决定，由质点的初、末位置决定，与质点运动路径无关与质点运动路径无关既与质点的初、末位置既与质点的初、末位置有关，也有质点运动路有关，也有质点运动路径有关径有关联联系系(1)(1)都是描述质点运动的空间特征都是描述

10、质点运动的空间特征(2)(2)都是过程量都是过程量(3)(3)一般说来，位移的大小不大于相应的路程，只有一般说来，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质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程特别提醒：特别提醒：(1)(1)如如果果某某段段时时间间内内某某物物体体通通过过的的路路程程为为零零，则则这这段段时时间间内物体一定静止，位移也一定为零。内物体一定静止，位移也一定为零。(2)(2)如如果果某某段段时时间间内内物物体体的的位位移移为为零零，则则这这段段时时间间内内物物体体不一定静止，可能是运动又回到了出发点，路程也不一定为零。不一定静止，可能是运动又回

11、到了出发点，路程也不一定为零。如如图图所所示示，汽汽车车上上的的里里程程表表，显显示示的的数数字字表表示示位位移移还还是是路路程？体育比赛的跳远，评判成绩的依据是位移还是路程？程？体育比赛的跳远，评判成绩的依据是位移还是路程？答答案案：里里程程表表显显示示的的数数字字表表示示路路程程，跳跳远远评评判判成成绩绩的的依依据据是位移大小。是位移大小。一一个个人人晨晨练练，按按如如图图所所示示走走半半径径为为R R的的中中国国古古代代的的八八卦卦图图，中中央央的的S S部部分分是是两两个个直直径径为为R R的的半半圆圆，BDBD、CACA分分别别为为西西东东、南南北北指指向向。他他从从A A点点出出发

12、发沿沿曲曲线线ABCOADCABCOADC行行进进，则则当当他他走走到到D D点点时时，求求他他的的路路程程和和位位移移的的大大小分别为多少？位移的方向如何？小分别为多少？位移的方向如何？对位移和路程的理解对位移和路程的理解北北京京奥奥运运火火炬炬实实现现了了成成功功登登上上珠珠峰峰的的预预定定目目标标，如如图图所所示示是是火火炬炬手手攀攀登登珠珠峰峰的的线线路路图图，请请据据此此图图判判断断下下列列说说法法正正确确的的是是()A A由由起起点点到到终终点点火火炬炬手手所所走走线线路路的的总总长长度度是是火火炬炬手手的的位位移移B B由由起起点点到到终终点点火火炬炬手手路路程程大大于于位位移移

13、的大小的大小C C在在计计算算登登山山运运动动员员的的速速度度时时不不可可以以把火炬手当成质点把火炬手当成质点D D假假设设火火炬炬手手换换一一条条路路径径登登峰峰，他他从从起点到终点位移还是相同的起点到终点位移还是相同的答案：答案：BDBD解解析析：起起点点到到终终点点的的总总长长度度是是路路程程，路路程程大大于于位位移移的的大大小小，A A错错B B对对；在在计计算算登登山山速速度度时时，运运动动员员的的身身高高和和他他走走过过的的位位移移相相比比小小的的多多，我我们们也也不不关关心心运运动动员员以以什什么么样样的的姿姿态态登登山山，所所以以在在这这过过程程中中可可把把运运动动员员看看做做

14、质质点点，故故C C错错误误。无无论论火火炬炬手手换换一一条条怎怎样样的的路路径径登登峰峰，他他从从起起点点到到终终点点位位移移总总是是相相同同的的，选选项项D D正确。正确。1 1矢矢量量：既既有有大大小小又又有有_的的量量，如如位位移移、速速度度、加速度、加速度、力。力。2 2 标标 量量：只只 有有 大大 小小 没没 有有 _的的 量量，如如 质质 量量、_、时间等。、时间等。3 3运运算算方方法法：标标量量的的运运算算法法则则为为_，即即以以前前所所学学的的加加、减减、乘乘、除除、乘乘方方和和开开方方等等运运算算方方法法；矢矢量量的的运运算算法法则则为平行四边形法则为平行四边形法则(这

15、个运算法则在第三章学习这个运算法则在第三章学习)。矢量和标量矢量和标量方向方向方向方向温度温度算术法算术法三、对矢量和标量的理解三、对矢量和标量的理解1 1矢量的表示矢量的表示(1)(1)矢矢量量的的图图示示：用用带带箭箭头头的的线线段段表表示示，线线段段的的长长短短表表示示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向。矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向。(2)(2)矢矢量量的的正正负负：在在同同一一直直线线上上的的矢矢量量，可可先先建建立立直直线线坐坐标标系系，可可以以在在数数值值前前面面加加上上正正负负号号表表示示矢矢量量的的方方向向，正正号号表表示示与坐标系规定的正方向相同，负号则相反。与坐标

16、系规定的正方向相同，负号则相反。2 2大大小小的的比比较较：标标量量大大小小的的比比较较只只看看其其自自身身数数值值大大小小，而而矢矢量量大大小小的的比比较较要要看看其其数数值值的的绝绝对对值值大大小小，绝绝对对值值大大的的矢矢量量大。大。如如两两位位移移x x1 12m2m，x x2 23m3m，则则两两位位移移的的大大小小关关系系为为x x1 1 x x乙乙，l l甲甲 l l乙乙B Bx x甲甲 l l乙乙C Cx x甲甲 x x乙乙，l l甲甲 l l乙乙 D Dx x甲甲 x x乙乙，l l甲甲 l l乙乙解解析析 田田径径场场上上的的跑跑道道如如图图所所示示.400.400 m m

17、比比赛赛要要从从起起点点环环绕绕跑跑道道一一圈圈，圈圈子子最最内内侧侧跑跑道道的的起起点点和和终终点点重重合合因因此此，路路程程l l甲甲400 400 m m，位位移移x x甲甲0 0；而而100 100 m m比比赛赛是是直直道道，路路程程l l乙乙100 100 m m，位移，位移x x乙乙100 m100 m显然显然x x甲甲 l l乙乙答案答案 B B点点评评 田田径径比比赛赛的的问问题题，首首先先要要了了解解田田径径场场的的情情况况；再再次次要要对对运运动动员员参参赛赛项项目目比比赛赛规规则则要要有有所所了了解解故故体体育育比比赛赛对对物物理学理学的的研究研究起一起一定定的的作用作

18、用变式训练变式训练2 2如图如图2 22 2所示，一操场跑道全长所示，一操场跑道全长400 m400 m，其中，其中CDCD和和FAFA为为100 m100 m长的直道，弯道长的直道，弯道ABCABC和和DEFDEF均为半圆形，长度均为均为半圆形，长度均为100 100 m m一运动员从一运动员从A A点开始起跑，沿弯道点开始起跑，沿弯道ABCABC和直道和直道CDCD跑到跑到D D点，求该运动员在这段时间内的路程和位移点，求该运动员在这段时间内的路程和位移 图图2 22 2 答案答案 路程为路程为200 m200 m，位移为位移为118.57 m118.57 m，方向由方向由A A指向指向D

19、 D三、直线运动中的位置和位移三、直线运动中的位置和位移例例3 3 在在如如图图2 23 3所所示示的的坐坐标标系系中中，物物体体由由A A点点沿沿直直线线运运动动到到B B点点，再再由由B B点点沿沿直直线线返返回回到到C C点点，试试分分别别求求出出物物体体从从A A到到B B、从、从B B到到C C、从、从A A到到C C三段的路程和位移三段的路程和位移图图2 23 3解解析析 根根据据定定义义去去求求路路程程和和位位移移，在在位位移移轴轴上上，位位移移等等于于坐标值坐标值的的变化量变化量.路路程程就就是是轨轨迹迹的的长长度度，所所以以质质点点在在三三个个阶阶段段的的路路程程分分别别为：

20、为：l lABAB30 m30 m，l lBCBC40 m40 ml lACACl lABABl lBCBC30 m30 m40 m40 m70 m70 m三个阶段三个阶段的位移分的位移分别别为：为：x xABAB x xB Bx xA A30 m30 mx xBCBC x xC Cx xB B10 m10 m50 m50 m40 m40 mx xACAC x xC Cx xA A10 m10 m20 m20 m10 m10 m负号负号表示位移的表示位移的方向方向与与x x轴轴正正方向方向相相反反答答案案 路路程程分分别别为为30 30 m m、40 40 m m、70 70 m m位位移移分

21、分别别为为30 30 m m、40 m40 m、10 m10 m同步达标同步达标一、选择题一、选择题1 1关于时间和时刻，下列说法正确的是关于时间和时刻，下列说法正确的是()A A时间很长，时刻很短时间很长，时刻很短B B第第2 s2 s内和内和2 s2 s都是指一段时间间隔都是指一段时间间隔C C时光不能倒流，因此时间是矢量时光不能倒流，因此时间是矢量D D“北京时间北京时间1212点整点整”其实指的是时刻其实指的是时刻解解析析 时时间间指指一一过过程程，时时刻刻指指某某一一瞬瞬时时，选选项项A A错错误误；第第2 2 s s内内和和2 2 s s都都指指时时间间间间隔隔，选选项项B B正正

22、确确；时时间间是是标标量量，选选项项C C错错误；误；“1212点点整整”指时刻，选项指时刻，选项D D正确正确答案答案 BDBD2 2关于位移和路程，下列说法正确的是关于位移和路程，下列说法正确的是()A A位移和路程是相同的物理量位移和路程是相同的物理量B B路程是标量，即表示位移的大小路程是标量，即表示位移的大小C C位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向D D若物体做单一方向的直线运动若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程位移的大小等于路程解解析析 位位移移是是由由初初始始位位置置指指向向终终止止位位置置的的有有向向线线段段，是是矢矢量量，

23、位位移移的的大大小小等等于于这这段段直直线线段段的的长长度度；路路程程是是标标量量，是是物物体体运运动动轨轨迹迹的的总总长长度度，只只有有质质点点一一直直向向着着单单一一方方向向运运动动时时，位移的大小位移的大小才才等于路程等于路程答案答案 D D3 3下列说法正确的是下列说法正确的是()A A学学校校作作息息时时间间表表上上的的“学学生生上上第第一一节节课课的的时时间间为为8 8：0000”是指时间间隔是指时间间隔B B火车站公布的旅客列车运行表是时刻表火车站公布的旅客列车运行表是时刻表C C体体育育老老师师用用秒秒表表记记录录某某同同学学完完成成百百米米短短跑跑的的记记录录值值是时间间隔是

24、时间间隔D D神舟七号绕地球飞行神舟七号绕地球飞行4545周，耗时周，耗时6868时时2727分钟是时刻分钟是时刻答案答案 BCBC4 4氢氢气气球球升升到到离离地地面面80 80 m m高高空空时时从从上上面面掉掉落落下下一一物物体体，物物体体又又上上升升了了10 10 m m高高后后开开始始下下落落，若若取取向向上上为为正正，则则物物体体从从掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为()A A80 m,100 m80 m,100 m B B80 m,100 m80 m,100 mC C90 m,180 m 90 m,180 m D D90 m90 m，

25、180 m180 m解解析析 位位移移是是矢矢量量，有有大大小小和和方方向向，当当选选择择向向上上方方向向为为正正时，时，向下即向下即为为负负，故正确表示位移，故正确表示位移应应为为80 m.80 m.答案答案 B B5 5一一质质点点在在x x轴轴上上运运动动，各各个个时时刻刻的的位位置置坐坐标标如如下下表表所所示，则此质点开始运动后示，则此质点开始运动后()A A第第1 s1 s内的位移最大内的位移最大B B第第4 s4 s内的位移最大内的位移最大C C第第2 s2 s内的位移最大内的位移最大D D第第3 s3 s的路程最小的路程最小答案答案 C Ct t(s)(s)末末0 01 12 2

26、3 34 45 5x x(m)(m)0 05 54 41 17 71 16 6物物体体沿沿半半径径分分别别为为r r和和R R的的半半圆圆弧弧由由A A点点经经B B点点到到达达C C点点，如图所示则它运动的位移和路程分别是，如图所示则它运动的位移和路程分别是()A A2(R+r)2(R+r)；(R+r)(R+r)B B2(2(R Rr r)，向东；，向东；22R R，向东，向东C C2(2(R Rr r)，向东；，向东；2(2(R Rr r)D D2(2(R Rr r)，向东；，向东；(R Rr r)解解析析 位位移移是是由由初初位位置置指指向向末末位位置置的的矢矢量量，其其大大小小等等于于

27、A A、C C间间的的距距离离，即即x x2 2r r2 2R R2(2(R Rr r)，方方向向由由A A指指向向B B，即即向向东东路路程程是是标标量量，其其大大小小等等于于两两半半圆圆弧弧长长度度之之和和，即即l l r r R R(R Rr r)，没没有有方向方向答案答案 D D二、计算题二、计算题8 820072007年年4 4月月1818日日，我我国国铁铁路路第第六六次次大大面面积积提提速速，重重点点城城市市间间大大量量开开行行时时速速200200公公里里及及以以上上动动车车组组旅旅客客列列车车-“和和谐谐号号”CRHCRH系系列列国国产产化化动动车车组组列列车车下下表表是是D66

28、5D665次次动动车车组组列列车车运运行行的的时时刻刻表表试试求求D665D665次次动动车车组组列列车车从从上上海海到到海海宁宁、杭杭州州、义乌、金华的时间义乌、金华的时间(保留两位有效数字保留两位有效数字)D665D665次列车时刻表次列车时刻表停停靠站靠站到到达时刻达时刻开开车时刻车时刻里里程程(km)(km)上上海南海南1313：12120 0海海宁宁1313：59591414：0101108108杭杭州州1414：35351414：3737173173义义乌乌1515：25251515：2727312312金金华西华西1515：5353360360解析解析 从上从上海海到到海宁海宁的

29、时间为：的时间为：4747分分从上从上海海到到杭州杭州的时间为：的时间为：1 1小时小时2323分分从上从上海海到到义乌义乌的时间为：的时间为：2 2小时小时1313分分从上从上海海到到金华金华的时间为：的时间为：2 2小时小时4141分分附加探究题附加探究题9 9在在运运动动场场的的一一条条直直线线跑跑道道上上，每每隔隔5 5 m m距距离离放放置置一一个个空空瓶瓶子子，运运动动员员在在进进行行往往返返跑跑训训练练，从从中中间间某某一一瓶瓶子子出出发发，跑跑向向最最近近的的空空瓶瓶将将其其扳扳倒倒后后再再扳扳倒倒出出发发点点处处的的第第一一个个瓶瓶子子，之之后后再再往往返返到到前前面面的的最最近近处处的的瓶瓶子子，依依次次下下去去，当当他他扳扳倒倒第第6 6个空瓶时，他跑过的路程为多大，位移是多大？个空瓶时，他跑过的路程为多大，位移是多大？探究思路探究思路 从从O O点出发，如图所示点出发，如图所示路程：路程：(2(2 5 510101515202025)m25)m80 m80 m位移：位移：OEOE10 m10 m答案答案 路程为路程为80 m位移大小为位移大小为10 m