1.2时间 位移第1课时 讲义-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册

第一章运动的描述
第2节时间
位移第1课时
【素养目标】
1.知道时间与时刻的含义及它们的区别.
2.会应用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻．
3.理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系
4.知道矢量和标量，并能区分它们
5.应用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置变化的方法
【必备知识】
知识点一、时刻和时间间隔
时刻：是指某一瞬间，在表示时间的数轴上用点表示。
时间间隔：时间间隔是两个时刻之间的间隔，在表示时间的数轴上用线段表示。
【点睛】在时间轴上的标示：
各时间间隔与时刻如所示：
3.时刻与时间间隔的关系
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．时间间隔能展示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片
4．单位：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，其他常用单位还有分（min）、时（h）等。
时间单位的换算关系：1h=60min=3600s，1d=24h=86400s
5.平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，应根据具体情况认清其含义。
知识点二、位置和位移
1.坐标系
（1）建立目的
为了定量描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系，这样就可以应用数学工具来研究物体的运动。
（2）直线运动的描述
建立直线坐标系，在直线上规定原点、正方向和单位长度．
（3）三种常见的坐标系
分类
直线坐标系
平面坐标系
空间坐标系
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，就建立了直线坐标系
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＝2
m
N点位置坐标：x＝3
m，y＝4
m
P点位置坐标：x＝3
m，y＝4
m，z＝2
m
2.路程
物体运动轨迹的长度．
3．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．
4.路程和位移的区别与联系
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
决定因素
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程的大小
(3)计算：遵循算术加法法则
(1)是矢量，有大小和方向
(2)方向：由初位置指向末位置
(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
知识点三、矢量和标量
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。
4.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．
知识点四、直线运动的位移
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图示
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xA和xB，那么，质点的位移Δx＝xB－xA，即初、末位置坐标的变化量表示位移．
3.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．如图所示，在t1～t2时间内，物体从位置xA移动到位置xB，发生的位移Δx＝xB－xA.对于甲图，Δx＝3
m；对于乙图，Δx＝－5
m.
甲　
　乙
4．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．
【课堂检测】
1.如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是（???
）
A.?
表示时刻称为第2
s末或第3
s初，也可以称为2
s内
B.?
表示时间，称为前3
s内
C.?
表示时间，称为最初2
s内或前2
s内
D.?
表示时刻，称为第
【答案】
C
【解析】A．时刻在时间轴上对应的是点，而时间间隔表示两个时刻之间的间隔，在时间轴上对应的是线段，
表示时刻，称为第2
s末或第3
s初，而2
s内指的是0~2
s这2
s，A不符合题意；
B．
与表示时间，指的是2~3
s这1
s，称为第3
s内，B不符合题意；
C．
表示时间，指的是0~2
s这2
s，称为最初2
s内或前2
s内，C符合题意；
D．
表示时刻，称为第
末或第n
s初，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】时刻的长度为零，对应时间轴上的一点，时间的长度不为零，有一定的长度，对应时间轴上一块线段。
2.下列描述时间的是（??
）
A.?百米赛的运动员11秒末达到终点?????????????????????????B.?第8个1秒末物体速度为零
C.?百米赛运动员的成绩是11秒????????????????????????????????D.?3秒初物体开始运动
【答案】
C
【解析】A项：11秒末指的是一个时间点，是时刻，所以A不符合题意；
B项：第8个1秒末指的是一个时间点，是时刻，所以B不符合题意；
C项：11秒是所用的时间的长度，是指时间，所以C符合题意；
D项：
3秒初指的是一个时间点，是时刻，所以D不符合题意。
故答案为：C
【分析】时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，对应物体的位移或路程，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点，对应物体的位置
【素养作业】
1.下列选项中指时间间隔的是（??
）
A.?中央电视台每年的《春节联欢晚会》20点准时开始?????B.?飞机12点整起飞
C.?早6点起床???????????????????????????????????????????????????????????????????D.?一节课45分钟
【答案】
D
【解析】A．中央电视台每年的《春节联欢晚会》20点准时开始，20点是指时刻，A不符合题意；
B．飞机12点整起飞，12点是指时刻，B不符合题意；
C．早晨6点起床，6点是指时刻，C不符合题意；
D．一节课45分钟，45分钟是指时间间隔，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】春节联欢晚会开播的时间代表时刻；飞机起飞时间代表时刻；起床时间代表时刻。
2.关于时间、时刻，下列说法正确的是（??
）
①3s内与第3s内所指的时间是相同的
②3s末与第3s末所指的时刻是相同的
③手表上指针指的某一位置表示时间
A.?①③都正确??????????????????????B.?②③都正确??????????????????????C.?只有②正确??????????????????????D.?①②③都正确
【答案】
C
【解析】时刻是指时间点，时间是指时间的长度，即时间的间隔。
①3s内与第3s内所指的时间不相同的，前者是3s时间，而后者是1s时间；
②3s末与第3s末所指的时刻是相同的；
③手表上指针指的某一位置表示时刻；
C符合题意。
故答案为：C。
【分析】时刻的长度为零，对应时间轴上的一点，时间的长度不为零，有一定的长度，对应时间轴上一块线段。
3.以下数据指时间间隔的是（??
）
A.?上午第一节课从7：25开始
B.?G1896次列车到达三门县站的时间是18：23
C.?“天问一号”火星探测器于2020年7月23日12时41分发射
D.?雅加达亚运会100m冠军苏炳添的成绩是9.92s
【答案】
D
【解析】A．上午第一节课从7：25开始，7：25指的是一个时间点，是时刻，A不符合题意；
B．G1896次列车到达三门县站的时间是18：23，18：23指的是一个时间点，是时刻，B不符合题意；
C．“天问一号”火星探测器于2020年7月23日12时41分发射，2020年7月23日12时41分是一个时间点，是时刻，C不符合题意；
D．苏炳添在雅加达亚运会男子100米决赛成绩为9.92s，指的是一段时间间隔，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】上课开始的时间代表时刻，其列车到达车站的时间也代表时刻；火星探测器发射的时间也代表时刻。
4.以下计时数指时间间隔的是（??
）
A.?中央电视台新闻联播每晚19：00开播?????????????????B.?北京八十中高中部早上7：30开始上第一节课
C.?老师没控制好时间，这节课上了41分钟??????????????D.?我得早走，去赶6：00的头班车
【答案】
C
【解析】A．中央电视台新闻联播每晚19：00开播，“19：00”是时刻，A不符合题意；
B．北京八十中高中部早上7：30开始上第一节课，“7：30”是时刻，B不符合题意；
C．老师没控制好时间，这节课上了41分钟，“41分钟”是时间间隔，C符合题意；
D．我得早走，去赶6：00的头班车，“6：00”是时刻，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】时刻的长度为零，对应时间轴上的一点，时间的长度不为零，有一定的长度，对应时间轴上一块线段。
5.以下计时数据指时间间隔的是（??
）
A.?2018年11月19日2时07分，西昌卫星发射中心，将两颗北斗全球导航卫星发射升空
B.?某同学百米赛跑时在14s末冲过终点线
C.?物理期中考试时间为90min
D.?开往上海的动车于07：42从济南站发车
【答案】
C
【解析】A．2018年11月19日2时07分是指某一瞬间即为时刻，A不符合题意；
B．在14s末指一个瞬间，是时刻，不是时间，B不符合题意；
C．期中物理考试时间为90min，90min是指时间，是指开场与终了的时间间隔，C符合题意；
D．07：42是时刻，是指一个瞬间，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】时刻的长度为零，对应时间轴上的一点，时间的长度不为零，有一定的长度，对应时间轴上一块线段。
6.下列关于民间俗语中所说的时间，理解正确的是（??
）
A.?用做一天和尚，撞一天钟表示做事得过且过，一天指时间间隔
B.?用三分钟热度形容做事没有持久性，三分钟指时刻
C.?用冰冻三尺非一日之寒形容做事情不能一蹴而就，一日指时刻
D.?用宁停三分，不抢一秒进行交通安全教育，三分和一秒均指时刻
【答案】
A
【解析】时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点。
A．一天表示一个过程，所以是时间间隔，A符合题意；
B．三分钟表示持续的时间，为时间间隔，B不符合题意；
C．一日表示寒冷持续的过程，为时间间隔，C不符合题意；
D．三分对应一个过程，一秒对应一个过程，均为时间间隔，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。时间间隔是两个时刻之间的一段时间。
7.关于时间和时刻，下列说法中正确的是（??
）
A.?第4
s末就是第5
s初，指的是时间
B.?物体在5
s时指的是物体在第5
s初，指的是时刻
C.?物体在5
s内指的是物体在4
s末到5
s末这1
s的时间
D.?物体在第5
s内指的是物体在4
s末到5
s末这1
s的时间
【答案】
D
【解析】A．第4
s末就是第5
s初，指的是时刻，A不符合题意；
B．物体在5
s时指的是物体在第5
s末，指的是时刻，B不符合题意；
C．物体在5
s内指的是物体从零时刻到5
s末这5
s的时间，C不符合题意；
D．物体在第5
s内指的是物体在4
s末到5
s末这1
s的时间，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】时刻的长度为零，对应时间轴上的一点，时间的长度不为零，有一定的长度，对应时间轴上一块线段。
8.在如图所示的时间轴上标出的是（??
）
A.?第3s初?????????????????????????????????B.?第3s末?????????????????????????????????C.?第3s内?????????????????????????????????D.?前3s
【答案】
D
【解析】A．第3s初是指时刻，对应的时间轴上
这一点，A不符合题意；
B．第3s末指时刻，对应的时间轴上
这一点，B不符合题意；
C．第3s内指时间，对应时间轴上
至
，这1s的时间，C不符合题意；
D．前3s指时间，对应时间轴上
至
，这3s的时间，与上图中时间轴上标出的时间对应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】时刻的长度为零，对应时间轴上的一点，时间的长度不为零，有一定的长度，对应时间轴上一块线段。