1、- 1 -第 2 节时间和位移1. 在 时 间 轴 上 ： 时 刻 用 点 表 示 ， 时 间 间 隔 用 线 段 表 示 。2 既 有 大 小 又 有 方 向 的 物 理 量 是 矢 量 ； 只 有 大 小 没有 方向 的 物 理 量 是 标 量 ， 矢 量 和 标 量 遵 守 不 同 的 运 算 法则。3位移是矢量，用从初位置指向末位置的有向线段表示。4路程是标量，是物体运动轨迹的长度。5位移大小一定小于等于路程，只有在单方向直线运动中二者才相等。一、时刻和时间间隔1时刻表示某一瞬间，在表示时间的数轴上用点表示，如第 2 s 末、第 8 s 初等均为时刻。2时间间隔表示两个时刻之间的过程，
2、在表示时间的数轴上用线段表示，如前 4 s 内、第 4 s 内等均为时间间隔。二、路程和位移 矢量和标量1路程和位移(1)路程：物体运动轨迹的长度。(2)位移物理意义：表示物体(质点)的位置变化。定义：从初位置到末位置的一条有向线段。大小：初、末位置间有向线段的长度。方向：由初位置指向末位置。2矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的量，如位移。(2)标量：只有大小没有方向的量，如路程、温度等。(3)运算法则：两个标量的加减遵从算术加法法则(称为代数法)，而矢量的运算方法(将- 2 -在后面第三章中学习)与此不同。三、直线运动的位置和位移1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
3、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 x xB xA，即位置坐标的变化量表示位移。2直线运动中位移的方向在直线运动中，位移的方向可以用正、负号表示，正号表示位移与规定正方向相同，负号表示相反。1自主思考判一判(1)时间间隔是指较长的一段时间，时刻是指较短的一段时间。()(2)第 2 s 内和前 2 s 内指的是同一段时间间隔。()(3)位移是矢量，有方向，而路程是标量，无方向。()(4)位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动。()(5)物体做直线运动时，位移的大小等于路程。()(6)位移取决于物体的初末位置，路程取决于物体实际运动的路径。()2合
4、作探究议一议(1)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”指的是一个瞬间，所以是指时刻。(2)物理中已有路程这个物理量，为什么还要引入位移这一物理量？提示：位移、路程这两个物理量的用途、物理意义是截然不同的。路程表示运动轨迹的长度，位移表示物体的位置变化。例如炮兵要命中一目标，必须知道目标的距离和方位，即要了解炮弹的位移，而不是炮弹的路程。(3)带有正负号的物理
5、量一定是矢量吗？提示：不一定。有些标量也带有正负号，但标量的正负号与矢量的正负号意义不同。标量的正负号不表示方向，对于不同的标量，正负号的意义也是不同的，如：温度的正负表示比零摄氏度高还是低；电荷量的正负表示是正电荷还是负电荷。- 3 -时刻和时间间隔的表示1时刻只能显示运动的一瞬间，好比一张照片。常用来表示时刻的关键词有：初、末、时等。如图所示， E 点表示第 4 s 末或第 5 s 初。2时间间隔能展示运动的一个过程，好比一段录像。常用来表示时间的关键词有：内、经历、历时等。如图所示，2 s 内、第 2 s 内指的是时间间隔。特别提醒 生活中所说的时间可能指时刻，也可能指时间间隔，物理学中
6、时间指的是时间间隔。1以下的计时数据指时间的是( )A中央电视台新闻联播节目 19 时开播B在田径运动会上，李明在 100 米决赛中以 12.38 秒的成绩获得冠军C早上 7 时起床D “神舟十号”飞船于 2013 年 6 月 26 日 8 时 7 分成功返回地面解析：选 B 时刻在时间轴上用一个点表示，而时间在时间轴上用一段线段表示。也可以这样去理解：看所描述的数据是否有始末之分，如 B 项中的 12.38 秒是与 100 米这一过程相对应的，是时间。2在如图所示的时间轴上标出的是下列哪些时间或时刻( )A第 4 s 初 B第 6 s 末C第 3 s D前 3 s解析：选 D 时间是指时间的
7、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。从时间轴中来看表示的是从 0 到 3 的一段时间，表示的是时间间隔，即前 3 s 的时间，所以 D 正确，选项 A、B、C 错误。3以下各种关于时间和时刻的说法中正确的是( )A列车员说“火车 8 点 42 分到站”指的是时间- 4 -B “前 3 秒钟” “最后 3 秒钟” “第 3 秒钟”指的都是时间C “第 1 秒末” “最后 1 秒”指的都是时刻D轮船船务员说本班轮离港时间为 17 点 25 分指的是时间解析：选 B 列车员说“火车 8 点 42 分到站”指的是时刻，A 错；“前 3 秒钟” “最后3 秒钟” “第
8、 3 秒钟”指的都是时间，B 对；“第 1 秒末”是时刻， “最后 1 秒”指的是时间，C 错；轮船船务员说本班轮离港时间为 17 点 25 分指的是时刻，D 错。位移与路程的比较位移 路程物理意义表示质点的位置变化 表示质点的运动轨迹大小 从初位置到末位置的直线距离 运动轨迹的长度区别方向 从初位置指向末位置 无方向联系(1)都是过程量，描述质点运动的空间特征(2)一般来说，位移的大小要小于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程典例 如图所示，某同学沿平直路面由 A 点出发前进了 100 m 到达斜坡底端的 B 点，又沿倾角为 60的斜坡前进了 100 m 到达 C 点，
9、求该同学的位移和路程。审题指导 该同学的位移大小为由 A 到 C 的有向线段的长度，方向由 A 指向 C；路程为由 A B C 的路径的长度。解析 如图所示，过 C 点作 AB 的垂线，交 AB 的延长线于 D 点。则可得DC BCsin 60100 m50 m32 3BD BCcos 60100 m50 m12所以该同学的位移大小为- 5 -x AC m173.2 mAD2 DC2 1502 503 2方向由 A 指向 C。路程为 s AB BC100 m100 m200 m。答案 173.2 m，方向由 A 指向 C 200 m(1)“某一时间内路程等于零”表示这段时间物体处于静止状态。(
10、2)“某一时间内位移等于零”表示这段时间物体的初末位置相同，而物体不一定一直保持静止。 1关于位移和路程的说法中正确的是( )A位移取决于始末位置，路程取决于实际运动的路线B位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的C位移的大小和路程的大小总是相等的，只不过位移是矢量，而路程是标量D运动物体的路程总大于位移的大小解析：选 A 位移是指由初位置指向末位置的有向线段，路程是指物体的实际运动轨迹的长度，两者都既可以描述直线运动，又可以描述曲线运动，当物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程，A 正确。2一质点在 x 轴上运动，各个时刻的位置坐标如表所示，则此质点开始运动后：t/s 0 1 2 3 4
11、 5x/m 0 1 4 1 7 1(1)在第几秒内质点的位移最大？(2)质点在前 3 s 内通过的路程是多少？(3)质点在开始运动后发生的最大位移出现在哪个时刻？解析：由物体的位移 x x2 x1求得第 1 s、第 2 s、第 3 s、第 4 s、第 5 s 内的位移分别为：1 m、5 m、3 m、6 m、8 m。故质点开始运动后，第 5 s 内位移最大；质点在前 3 s 内通过的路程为： s(153)m9 m；质点在前 1 s 内位移为 1 m，在前 2 s 内位移为 4 m，在前 3 s 内位移为1 m，在前 4 s 内位移为7 m，在前 5 s 内位移为 1 m，则质点在第 4 s 末位移最大。答案：(1)第 5 s 内 (2)9 m (3)第 4 s 末- 6 -
