（通用）高考物理总复习 主题一 机械运动与物理模型 1.1.2时间和位移课件 新人教

1.1.2 时间和时间和位移位移 学习目标学习目标 核心提炼核心提炼 1.知道时刻与时间间隔的区别和联系，能知道时刻与时间间隔的区别和联系，能在具体的情境下识别时刻和时间间隔。在具体的情境下识别时刻和时间间隔。 6个概念个概念时刻时刻、时间间时间间隔隔、路程路程、位移位移、矢量矢量、标量标量 1种方法种方法描述直线运动描述直线运动的方法的方法 3个区别：时刻与时间间隔、个区别：时刻与时间间隔、位移与路程、标量与矢量位移与路程、标量与矢量 2.理解路程和位移概念，能说出它们的区理解路程和位移概念，能说出它们的区别。别。 3.认识标量和矢量，知道标量和矢量遵从认识标量和矢量，知道标量和矢量遵从不同的运算法则。不同的运算法则。 4.能在坐标系中定量地描述直线运动的位能在坐标系中定量地描述直线运动的位置和位移。置和位移。 一一、时刻和时间间隔时刻和时间间隔 1.时刻时刻：表示某一：表示某一_，在时间轴上用点来表示在时间轴上用点来表示。 2.时间间隔时间间隔：表示某一：表示某一_，在时间轴上用在时间轴上用_来表示来表示。 3.二者的联系二者的联系：两个时刻之间的间隔即为：两个时刻之间的间隔即为_ 。 瞬间瞬间 过程过程 线段线段 时间间隔时间间隔 思维拓展思维拓展 如图甲如图甲、乙所示：乙所示：“上午上午8时上课时上课、8时时45分下课分下课”、“每节每节课课45分钟分钟”、“第第2 s初初”、“第第5 s末末”、“第第6 s内内” (1)以上说法中以上说法中，哪些表示时刻哪些表示时刻？哪些表示时间间隔哪些表示时间间隔？ (2)“第第2 s初初”、“第第5 s末末”、“第第6 s内内”分别对应时间轴上的分别对应时间轴上的哪一点或哪一段哪一点或哪一段？在图乙上标明在图乙上标明。 答案答案 (1)时刻有时刻有“8时时”、“8时时45分分”、“第第2 s初初”、“第第5 s末末”；时间间隔有；时间间隔有“45分钟分钟”、“第第6 s内内”。 (2) 二二、路程和位移路程和位移 1.路程路程：物体：物体_的长度的长度。 2.位移位移 (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)定义：从定义：从_到到_的一条有向线段的一条有向线段。 (3)大小：初大小：初、末位置间有向线段的末位置间有向线段的_。 (4)方向：由方向：由_指向指向_。 运动轨迹运动轨迹 位置位置 初位置初位置 末位置末位置 长度长度 初位置初位置 末位置末位置 思维拓展思维拓展 中考结束后中考结束后，爸爸准备带小明去参观清华爸爸准备带小明去参观清华、北大等名校北大等名校，并并让小明设计出行路线让小明设计出行路线，路线起点：重庆路线起点：重庆，终点：北京终点：北京。他有他有三种方式可供选择三种方式可供选择。乘长途汽车乘长途汽车、坐高铁和乘飞机坐高铁和乘飞机。 (1)三种出行方式的路程是否相同三种出行方式的路程是否相同？位移是否相同位移是否相同？ (2)位移的大小等于路程吗位移的大小等于路程吗？什么情况下相等什么情况下相等？ 答案答案 (1)路程不相同路程不相同 位移相同位移相同 (2)不相等不相等 在单向的直线运在单向的直线运动中位移的大小等于路程动中位移的大小等于路程 三三、矢量和标量矢量和标量 1.矢量：矢量：既有既有_又有又有_的物理量的物理量。 2.标量标量：只有：只有_，没有没有_的物理量的物理量。 3 3. .运算法则：运算法则：两个标量的加减遵从两个标量的加减遵从_，矢量相加的矢量相加的法则与此法则与此_ (A.相同相同 B.不同不同)。 大小大小 方向方向 方向方向 大小大小 算术加减法算术加减法 B 思考判断思考判断 （1）长度长度、时间时间、质量质量、温度都是标量温度都是标量。( ) （2）力力、位移都是矢量位移都是矢量，运算法则是算术法则运算法则是算术法则。( ) （3）位移是矢量位移是矢量，正正、负号表示方向负号表示方向，温度是标量温度是标量，正正、负号表示大小负号表示大小。( ) 四四、直线运动的位置和位移直线运动的位置和位移 研究直线运动时研究直线运动时，在物体运动的直线上建立在物体运动的直线上建立x轴轴，如图所示如图所示。 1.物体的初物体的初、末位置：末位置：可用位置坐标可用位置坐标x1、x2表示表示。 2.物体的位移：物体的位移：x_。 x2x1 思维拓展思维拓展 某一运动质点沿一直线做往复运动某一运动质点沿一直线做往复运动，如图所示如图所示，OAABOCCD1 m，O点为点为x轴的原点轴的原点，且质点由且质点由A点出发沿点出发沿x轴轴正方向运动至正方向运动至B点后返回点后返回，并沿并沿x轴负方向运动轴负方向运动，如图所示如图所示。 (1)质点从质点从ABC的位移为的位移为_，路程为路程为_。 (2)当质点到达当质点到达D点时点时，其位置可用其位置可用D点的坐标表示为点的坐标表示为_。 (3)当质点到达当质点到达D点时点时，相对于相对于A点的位移为点的位移为_。 答案答案 (1)2 m 4 m (2)2 m (3)3 m 时刻和时间间隔时刻和时间间隔 要点归纳要点归纳 1.时刻和时间间隔的表示方法的不同时刻和时间间隔的表示方法的不同 在表示时间的数轴上在表示时间的数轴上，时刻用点表示时刻用点表示，时间间隔用线段表示时间间隔用线段表示。如图所示如图所示，03 s表示表示3 s的时间间隔的时间间隔，即前即前3 s；45 s 表示表示第第5 s内内，是是1 s的时间间隔的时间间隔。时间轴上时间轴上“1”所对应的刻度线记所对应的刻度线记为第为第1 s末末，也为第也为第2 s初初，是时刻是时刻。 2.时间间隔与时刻的区别和联系时间间隔与时刻的区别和联系 时间间隔时间间隔 时刻时刻 区区别别 物理意义物理意义 两时刻间的间隔两时刻间的间隔 某一瞬时某一瞬时 时间轴上的时间轴上的 表示方法表示方法 时间轴上的一段线段表示一时间轴上的一段线段表示一段时间段时间 时间轴上的点表示一时间轴上的点表示一个时刻个时刻 表述方法表述方法 “3 s内内”、“前前3 s内内”、“后后3 s内内”、“第第1 s内内”、“第第1 s 到第到第3 s”等均指时等均指时间间隔间间隔 “3 s末末”、“第第3 s末末”、“第第4 s初初”、“八点半八点半”等均指时刻等均指时刻 联系联系 两个时刻的间隔即为时间间隔，即两个时刻的间隔即为时间间隔，即tt2t1 精典示例精典示例 例例1 (多选多选)关于时间间隔和时刻关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A.物体在物体在5 s时指的是物体在时指的是物体在5 s末时末时，指的是时刻指的是时刻 B.物体在物体在5 s内指的是物体在内指的是物体在4 s末到末到5 s末这末这1 s的时间间隔的时间间隔 C.物体在第物体在第5 s内指的是物体在内指的是物体在4 s末到末到5 s末这末这1 s的时间间隔的时间间隔 D.第第4 s末就是第末就是第5 s初初，指的是时刻指的是时刻 解析解析 画出时间轴画出时间轴 从坐标轴上分析从坐标轴上分析，选项选项A、C、D正确正确。 答案答案 ACD 方法总结方法总结 区分时刻和时间间隔的方法区分时刻和时间间隔的方法 (1)利用上下文判断：分析所给的说法利用上下文判断：分析所给的说法，根据题意体会根据题意体会。 (2)利用时间轴判断：画出时间轴利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻或时间间隔把所给的时刻或时间间隔标出来标出来，时刻对应一个点时刻对应一个点，时间间隔对应一条线段时间间隔对应一条线段。 针对训练针对训练1 (多选多选)“北京时间北京时间6月月13日凌晨日凌晨2点点15分分，第第20届国届国际足联世界杯开幕式在圣保罗的科林蒂安竞技场举行际足联世界杯开幕式在圣保罗的科林蒂安竞技场举行，此次此次开幕式耗时仅仅开幕式耗时仅仅25分钟分钟”下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A.6月月13日凌晨日凌晨2点点15分表示时间间隔分表示时间间隔 B.25分钟表示时间间隔分钟表示时间间隔 C.6月月13日凌晨日凌晨2点点15分表示时刻分表示时刻 D.25分钟表示时刻分钟表示时刻 解析解析 A项表示时刻项表示时刻，D项表示时间间隔项表示时间间隔，选选项项B、C正确正确。 答案答案 BC 位移和路程位移和路程 要点归纳要点归纳 位移和路程的区别与联系位移和路程的区别与联系 物理量物理量 比较项目比较项目 位移位移 路程路程 区区 别别 物理意义物理意义 描述质点的位置变化，描述质点的位置变化，是从初位置指向末位是从初位置指向末位置的有向线段置的有向线段 描述质点实际运动轨描述质点实际运动轨迹的长度迹的长度 矢标性矢标性 是矢量，有大小和方是矢量，有大小和方向向 是标量，只有大小，是标量，只有大小，没有方向没有方向 区区 别别 制约因素制约因素 由质点的初、末位置由质点的初、末位置决定，与质点的运动决定，与质点的运动轨迹无关轨迹无关 与运动路径有关与运动路径有关 联系联系 (1)都是描述质点运动的空间特征；都是描述质点运动的空间特征；(2)都都是过程量；是过程量；(3)位移的大小不大于相应的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，位路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程移的大小才等于路程 精典示例精典示例 例例2 如图如图1所示所示，实心长方体木块的长实心长方体木块的长、宽宽、高分别为高分别为a、b、c，且且abc，有一个小虫自有一个小虫自A点运动到点运动到C点点，求：求： (1)小虫的位移的大小；小虫的位移的大小； (2)小虫的最短路程小虫的最短路程。 图图1 审题指导审题指导(1)位移的大小即位移的大小即AC有向线段的长度有向线段的长度 (2)最短路程即将表面展开后最短路程即将表面展开后AC的长度的长度 解析解析 (1)小虫的位移大小为由小虫的位移大小为由 A指向指向 C 的有向线段长度。的有向线段长度。 x AC2CC2 AB2BC2CC2 a2b2c2 (2)小虫的最短路程应等于表面展开后小虫的最短路程应等于表面展开后 AC 之间的距离，由于之间的距离，由于 abc，所以将矩形，所以将矩形 BCCB转至与前表面在同一平面，转至与前表面在同一平面，A、C连线的长度为从连线的长度为从 A运动到运动到 C的最短路程，的最短路程， 即即 s a2（bc）2。 答案答案 (1) a2b2c2 (2) a2（bc）2 误区警示误区警示 位移大小不一定等于路程位移大小不一定等于路程 (1)确定位移时应先确定起点位置和终点位置确定位移时应先确定起点位置和终点位置，再利用几何关再利用几何关系确定其大小系确定其大小，位移大小不一定等于路程位移大小不一定等于路程。 (2)最终位移的大小不一定是运动过程中的最大值最终位移的大小不一定是运动过程中的最大值，各段位移各段位移的大小之和不一定等于全过程位移的大小的大小之和不一定等于全过程位移的大小。 针对训练针对训练2 (多选多选)如图如图2所示所示，某物体第一次沿两个半径为某物体第一次沿两个半径为R的的圆弧由圆弧由A经经B到到C，第二次沿直线由第二次沿直线由A经经B到到C。下列结论正确下列结论正确的是的是( ) 图图2 A.两次物体的位移均等于两次物体的位移均等于4R，方向均向东方向均向东 B.第一次物体的位移等于第一次物体的位移等于2R，第二次物体的位移等于第二次物体的位移等于4R，方方向均向东向均向东 C.两次物体的路程均等于两次物体的路程均等于4R，方向向东方向向东 D.第一次物体的路程等于第一次物体的路程等于2R，第二次物体的路程等于第二次物体的路程等于4R 解析解析 物体位移的方向是从起点指向终点物体位移的方向是从起点指向终点，大小是从起点到终大小是从起点到终点的距离点的距离，选项选项A正确正确，选项选项B错误；路程只有大小没有方向错误；路程只有大小没有方向，它的大小是从起点到终点运动轨迹的长度它的大小是从起点到终点运动轨迹的长度，选项选项C错误错误，选项选项D正确正确。 答案答案 AD 矢量和标量矢量和标量 要点归纳要点归纳 矢量与标量的区别矢量与标量的区别 矢量矢量 标量标量 定义定义 既有大小又有方向既有大小又有方向的物理量。如：位的物理量。如：位移、力等移、力等 只有大小而没有方向的物理只有大小而没有方向的物理量。如：长度、质量、时间、量。如：长度、质量、时间、路程、温度、功、能量等路程、温度、功、能量等 有无方向有无方向 有方向有方向 无方向无方向 表示方法表示方法 用带箭头的线段表示，用带箭头的线段表示，箭头的指向表示方向，箭头的指向表示方向，线段的长短表示大小线段的长短表示大小 不能用带箭头的线段表不能用带箭头的线段表示，可直接用数据表示示，可直接用数据表示 正负意义正负意义 正负表示同一直线上的正负表示同一直线上的矢量的方向矢量的方向 正负表示大小或性质，正负表示大小或性质，如温度、功如温度、功 大小比较大小比较 比较其绝对值的大小，比较其绝对值的大小，绝对值大的矢量大绝对值大的矢量大 比较其自身数值大小，比较其自身数值大小，数值大的物理量大数值大的物理量大 运算方法运算方法 不能简单地算术相加减不能简单地算术相加减 算术相加减算术相加减 精典示例精典示例 例例3 (多选多选)下列关于矢量下列关于矢量(位移位移)和标量和标量(温度温度)的说法中的说法中，正确的正确的是是( ) A.两运动物体的位移大小均为两运动物体的位移大小均为30 m，这两个位移不一定相同这两个位移不一定相同 B.做直线运动的两物体的位移做直线运动的两物体的位移x甲甲3 m，x乙乙5 m，则则x甲甲x乙乙 C.温度计读数有正有负温度计读数有正有负，其正负号表示温度方向其正负号表示温度方向 D.温度计读数的正负号表示温度的高低温度计读数的正负号表示温度的高低，不表示方向不表示方向 解析解析 两物体的位移大小虽然均为两物体的位移大小虽然均为30 m，但由于不知其方向关但由于不知其方向关系系，两个位移不一定相同两个位移不一定相同，A对；比较物体位移大小应比较其对；比较物体位移大小应比较其绝对值绝对值，B错；温度无方向错；温度无方向，其正负表示温度的高低其正负表示温度的高低，不表示不表示方向方向，C错错，D对对。 答案答案 AD 误区警示误区警示 对矢量的理解对矢量的理解 (1)求某一矢量时求某一矢量时，除求出其大小外除求出其大小外，还要指出其方向还要指出其方向。 (2)矢量的矢量的“”、“”号仅表示方向号仅表示方向，不表示矢量的大小不表示矢量的大小。 针对训练针对训练3 (2017 山东德州高一期中山东德州高一期中)关于矢量和标量关于矢量和标量，下列说下列说法中正确的是法中正确的是( ) A.矢量既有方向又有大小矢量既有方向又有大小，它的运算规律是算术加法它的运算规律是算术加法 B.标量只有方向没有大小标量只有方向没有大小，它的运算规律是算术加法它的运算规律是算术加法 C.10 m的位移比的位移比5 m的位移小的位移小 D.10 比比5 的温度低的温度低 解析解析 矢量既有方向又有大小矢量既有方向又有大小，它的运算规律与算术加它的运算规律与算术加减减法不法不同同，A错误；标量只有大小没有方向错误；标量只有大小没有方向，它的运算规律是算术加它的运算规律是算术加减减法法，B错误；比较位移大小要比较所给量值的绝对值错误；比较位移大小要比较所给量值的绝对值，故故10 m的位移比的位移比5 m的位移大的位移大，C错误；错误；10 低于低于0 ，5 高高于于0 ，所以所以10 比比5 的温度低的温度低，D正确正确。 答案答案 D 直线运动中的位置和位移直线运动中的位置和位移 要点归纳要点归纳 直线运动中位置和位移的关系直线运动中位置和位移的关系 研究直线运动时在物体运动的直线上建立直线坐标系研究直线运动时在物体运动的直线上建立直线坐标系。 (1)质点的位置用坐标值表示质点的位置用坐标值表示，位移用坐标的变化量表示位移用坐标的变化量表示。 (2)位移位移xx2x1，其绝对值表示位移的大小其绝对值表示位移的大小。 (3)x的正的正、负表示位移的方向负表示位移的方向，正值表示与规定的正方向相正值表示与规定的正方向相同同，负值表示与规定的正方向相反负值表示与规定的正方向相反。 精典示例精典示例 例例4 (多选多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体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的位置，用坐标的变化量表示物体的位移用坐标的变化量表示物体的位移。如图如图3所示所示，一个一个物体从物体从A运动到运动到C，位移位移x14 m5 m9 m；从；从C运动运动到到B，位移位移x21 m(4 m)5 m。下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ) 图图3 A.C到到B的位移大于的位移大于A到到C的位移的位移，因为正数大于负数因为正数大于负数 B.A到到C的位移大于的位移大于C到到B的位移的位移，因为正负号表示位移的方向因为正负号表示位移的方向，不表示大小不表示大小 C.因为位移是矢量因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较所以这两个矢量的大小无法比较 D.物体由物体由A到到B的合位移的合位移xx1x2 审题指导审题指导 (1)位移大小位移大小xx2x1 (2)位移方向与正方向相同即为正值位移方向与正方向相同即为正值，位移方向与正方向相反即位移方向与正方向相反即为负值为负值 解析解析 位移是矢量位移是矢量，比较位移的大小时比较位移的大小时，只需比较绝对值只需比较绝对值，不不需要带正负号需要带正负号，A、C错误错误，B正确；因为正确；因为x1xCxA，x2xBxC，所以物体由所以物体由A到到B的合位移的合位移xxBxAx1x2，D正确正确。 答案答案 BD 误区警示误区警示 (1)位移位移xx末末x初初。 (2)位移的大小只看绝对值位移的大小只看绝对值，正负仅表示方向正负仅表示方向。 针对训练针对训练4 如图如图4，汽车初位置的坐标是汽车初位置的坐标是2 km，末位置的坐末位置的坐标是标是1 km。求汽车位移的大小和方向求汽车位移的大小和方向。 答案答案 3 km 沿沿x轴正方向轴正方向 图图4 解析解析 xx2x13 km 方向沿方向沿x轴正向轴正向 1.为庆祝元旦为庆祝元旦，某校高一和高二学生组织了一场足球比赛某校高一和高二学生组织了一场足球比赛，下列下列关于比赛的表述中涉及的计时数据关于比赛的表述中涉及的计时数据，指时间间隔的是指时间间隔的是( ) A.2017年年4月月20日日19时时41分我国首艘货运飞船分我国首艘货运飞船“天舟一号天舟一号”成成功发射功发射 B.开场开场20 s时时，红队率先进球红队率先进球 C.比赛第比赛第30 min，蓝队换人蓝队换人 D.整场比赛共踢了整场比赛共踢了90 min 解析解析 在时间轴上在时间轴上，A、B、C中的计时数据都是对应一个点中的计时数据都是对应一个点，所以指的是时刻所以指的是时刻，90 min对应一条线段对应一条线段，指的是时间间隔指的是时间间隔，所所以以D正确正确。 答案答案 D 2.如图如图5所示是正在飞行的无人机所示是正在飞行的无人机。一无人机在某次测试中往返一无人机在某次测试中往返飞行了飞行了850 km，用时用时72 min，这两个数据分别指这两个数据分别指( ) A.位移位移、时间时间 B.路程路程、时间时间 C.位移位移、时刻时刻 D.路程路程、时刻时刻 解析解析 850 km指路程指路程，72 min指的是时间间隔指的是时间间隔，有时称为时间有时称为时间。 答案答案 B 图图5 3.下列关于位移和路程的说法中下列关于位移和路程的说法中，正确的是正确的是( ) A.位移大小和路程不一定相等位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程所以位移才不等于路程 B.位移的大小等于路程位移的大小等于路程，方向由起点指向终点方向由起点指向终点 C.位移描述物体相对位置的变化位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短路程描述路径的长短 D.位移描述直线运动位移描述直线运动，路程描述曲线运动路程描述曲线运动 解析解析 选项选项A中表述的因果关系没有意义中表述的因果关系没有意义，故选项故选项A错误；位移错误；位移的方向从初位置指向末位置的方向从初位置指向末位置，位移的大小并不一定等于路程位移的大小并不一定等于路程，往往是位移的大小小于等于路程往往是位移的大小小于等于路程，选项选项B错误；位移和路程是错误；位移和路程是两个不同的物理量两个不同的物理量，位移描述物体位置的变化位移描述物体位置的变化，路程描述物体路程描述物体运动路径的长短运动路径的长短，选项选项C正确；无论是位移还是路程都既可以正确；无论是位移还是路程都既可以描述直线运动描述直线运动，也可以描述曲线运动也可以描述曲线运动，选项选项D错误错误。 答案答案 C 4.一小球从离地面一小球从离地面5 m 高处竖直下落高处竖直下落，与地面接触反弹后上升到与地面接触反弹后上升到距地面距地面2 m高处被接住高处被接住，则整个过程中则整个过程中( ) A.小球的位移大小为小球的位移大小为3 m，方向竖直向下方向竖直向下，路程为路程为3 m B.小球的位移大小为小球的位移大小为7 m，方向竖直向下方向竖直向下，路程为路程为7 m C.小球的位移大小为小球的位移大小为3 m，方向竖直向下方向竖直向下，路程为路程为7 m D.小球的位移大小为小球的位移大小为7 m，方向竖直向下方向竖直向下，路程为路程为3 m 解析解析 物体的初位置距地面高度为物体的初位置距地面高度为5 m，末位置距地面高度末位置距地面高度为为2 m，则物体的位移大小等于则物体的位移大小等于x5 m2 m3 m，方向竖方向竖直向下直向下。物体运动的总路程是物体运动的总路程是s5 m2 m7 m，故故C正确正确，A、B、D错误错误。 答案答案 C 5.(2018 西安高一检测西安高一检测)(多选多选)一物体做直线运动一物体做直线运动，在如图在如图6所示所示的位移坐标轴上的位移坐标轴上O、x1、x2、xn1、xn分别为物体在开始分别为物体在开始和第和第1 s末末、第第2 s末末、第第(n1) s末末、第第n s末的位置末的位置，则下述说法中正确的是则下述说法中正确的是( ) A.Ox1为第为第2 s末的位置末的位置，方向由方向由O指向指向x1 B.Oxn1为为(n1)s内的位移内的位移，方向由方向由O指向指向xn1 C.x2xn为前为前2n s内的位移内的位移，方向由方向由x2指向指向xn D.xn1xn为第为第n s内的位移内的位移，方向由方向由xn1指向指向xn 图图6 解析解析 题中题中O、x1、x2、xn1、xn分别为不同位置分别为不同位置，分别与各分别与各个时刻对应个时刻对应，而题中选项所列位移均与时间对应而题中选项所列位移均与时间对应，故要深刻理故要深刻理解和区别时间与时刻解和区别时间与时刻、位移与位置位移与位置。针对位移这一概念针对位移这一概念，要对要对应这一段时间应这一段时间，找好它的初位置找好它的初位置、末位置末位置，并画出这一过程的并画出这一过程的有向线段有向线段，才能做出正确的选择才能做出正确的选择。 答案答案 BD