2017-2018学年高一物理粤教版必修一教师用书：第1章 第2节 时间 位移

第二节　时间　位移
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.了解时刻与时间的区别．2．理解位移的概念和位移的矢量性．3．了解位移与路程的区别和联系．(重点)4．认识矢量和标量的运算差异．(难点)
时
间
与
时
刻
1．时刻：钟表指示的一个读数对应着某一瞬间，也就是时刻．
2．时间：人们把两个时刻之间的间隔称为时间．时间和时刻之间的关系：Δt＝t2－t1.
3．在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号是s.时间单位还有小时(h)、分(min)．
1．一节课45分钟指的是时刻．(×)
2．2016年4月6日1时38分在酒泉卫星发射中心成功发射“首颗微重力科学实验卫星”，6日1时38分指的是时刻．(√)
3．火车8点40分从北京开出，13点6分到济南，这两个都指的是时刻．(√)
　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，第二个是时刻．“练多长时间”，是指时间间隔；“现在是什么时间”指的是时刻．
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．
1．区别与联系
时间
时刻
物理意义
时间是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度
时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
时间轴上的表示方法
时间轴上的一段线段
时间轴上的一个点
区别
对应运动描述量
路程、位移
位置
描述关键词
“3秒内”、“前3秒内”、“后3秒内”、“第1秒内”、“第1秒到第3秒”等
“3秒末”、“第3秒末”、“第4秒初”、“八点半”等
联系
两个时刻的间隔即为一段时间，时间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，好比是一张照片
2.两者在时间轴上的表示(如图1 2 1所示)
图1 2 1
(1)一段时间的结束是下一段时间的开始，所以第n
s末与第(n＋1)
s初是指同一时刻．
(2)第几秒内表示1
s的时间间隔．
(3)日常生活中所说的“时间”，有时指时间间隔，有时指时刻．在物理学中，时间的含义就是时间间隔．
1．以下的计时数据，指一段时间的是(　　)
A．学校每天7点准时早读
B．每节课40
min
C．物理考试9：40结束
D．周末文艺晚会18：40开始
【解析】　时刻在时间轴上对应一点，而时间间隔在时间轴上对应于一段距离，由此可知，B正确，A、C、D错误．
【答案】　B
2．以下计时数据指时间的是(　　)
A．天津开往德州的K625次列车于13点35分从天津发车
B．李明用15
s跑完100
m
C．2016年9月15日22时04分09秒，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号FT2运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射
D．某场足球赛开赛15分钟时甲队攻入一球
【解析】　列车发车、火箭发射、进球都是事件发生的瞬间，对应的都是时刻，A、C、D错误；跑完100
m是事件发生的过程，对应的是时间间隔，B正确．
【答案】　B
3．(多选)在如图1 2 2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(　　)
图1 2 2
A．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．tn－1～tn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；tn－1～tn表示时间间隔，称为第n
s内，D错误．
【答案】　AB
利用上下文判断时间间隔与时刻
分析所给的说法，根据题意去体会．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”“经历”“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”“最后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
与
位
移
1．路程是物体运动轨迹的长度．位移是用来描述运动物体位置变化的物理量．物体的位移可以这样表示：从物体运动的起点到运动的终点作一条有向线段，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，通常用符号s表示．
2．矢量和标量
矢标量
大小
方向
举例
矢量
有
有
位移
标量
有
无
路程
1．路程是标量，等于位移的大小．(×)
2．列车里程表中指出，北京到天津150
km，指的是列车从北京到天津的路程．(√)
3．物体通过了一段路程，而位移可以是零．(√)
　小明和爸爸出发前，爸爸让小明设计出行路线，路线起点：北京，终点：深圳．他有三种方式可供选择：一是乘长途汽车；二是坐高铁；三是乘飞机．三种出行方式的路程是否相同？位置的变化是否相同？如何描述位置的变化？
【提示】　三种方式路程不同．初、末位置一样，因而位置变化相同．用位移表示位置的变化．
第十二届全运会400
m自由泳决赛，浙江游泳选手孙杨以3分43秒68的成绩摘得金牌．标准泳池长50
m，如图1 2 3所示，(将孙杨看成质点)(　　)
图1 2 3
探讨1：路程和位移的大小之间有什么样的关系？在什么情况下位移的大小等于路程？
【提示】　路程大于或等于位移的大小．单向直线运动时两者的大小相等．
探讨2：路程和位移的大小各与哪些因素有关？
【提示】　路程与通过的路径长度有关．位移是与初、末位置有关．
1．路程与位移
比较项目
路程
位移
意义
表示物体运动轨迹的长度
表示物体位置的变化
大小
等于轨迹的长度
等于从起点到终点的有向线段的长度
方向
无方向
有方向：从起点指向终点
联系
(1)二者单位相同，都是长度单位(2)都是描述质点运动的空间特征的物理量(3)同一运动过程的路程，不小于位移的大小，只有质点在单向直线运动中，位移的大小才等于路程
2.对矢量的理解
(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，“＋”“－”号表示方向(“＋”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)．
(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“－”号只代表方向．
4．(多选)关于位移和路程，下列说法中正确的是(　　)
A．在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的
B．在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一定是静止的
C．在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程
D．在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程
【解析】　位移为零，只能说明初末位置是同一位置，不能判断出物体是否运动，故A正确；物体只要运动，路程就不会为零，因此，路程为零说明物体没有运动，即物体静止，B错误；除了单向直线运动位移的大小等于路程外，其他的运动中位移的大小都小于路程．C错误，D正确．
【答案】　AD
5．(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－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
℃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
6．王芳同学晨跑时，从A出发，其运动轨迹如图1 2 4所示，其中BC为一半圆，当其到达C点时，则其运动的路程和位移分别为(　　)
图1 2 4
A．500
m　500
m　　　　　
B．500
m　0
C．500
m　314
m
D．614
m　500
m
【解析】　位移是指从起点指向终点的有向线段，大小为线段AC的长度，即为500
m；路程表示AB的长度和弧长BC之和，故为614
m，所以D正确．
【答案】　D
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．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．