第02講時間位移

%學(xué)斗目標(biāo)T

1.知道時刻和時間間隔的區(qū)別和聯(lián)系。

2.知道位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系。

3.知道矢量、標(biāo)量及其區(qū)別。

4.知道位移和時間的測量方法，并初步理解位移一時間圖像。

|［函基礎(chǔ)知識］:

—iiiiiiiiiiiiniiiiBiiiiuiiiiiiMiiiiaiii—

一、時刻和時間間隔

】.時刻：表示某一時間點(diǎn)，即瞬間，在時間軸上用點(diǎn)來表示。

2.時間間隔：表示某一時訶段，在時間軸上用線段來表示。

3.時刻與時間間隔的聯(lián)系：兩個時刻之間的過程即為時間間隔。

4.時刻和時間間隔的比較

時刻時間間隔

物理是事物運(yùn)動、發(fā)展、變化所經(jīng)歷的各個狀態(tài)先是事物運(yùn)動、發(fā)展變化所經(jīng)歷的過程長短的量

意義后順序的標(biāo)志，是狀態(tài)量度，是過程量；可以簡稱為“時間”

表述

“第1S末”“第4S初”“第4S末”等“第1s內(nèi)”“前2s”“后5s”等

方法

①兩個時刻之間的間隔即為一段時間間隔，即△t=t2~a

聯(lián)系②時間間隔是一系列連續(xù)時刻的積累，能展示物體運(yùn)動的過程；時刻可以顯示物體運(yùn)動的一

瞬間

5.時刻和時間間隔在表示時間的數(shù)軸上的表示

(1)時刻

(2)時間間隔

二、位置和位移

1.路程：物體運(yùn)動軌跡的長度。

2.位移

(1)物理意義：描述物體位置變化的物理量。

(2)定義：從初位置到末位置的有向線段。

(3)大小：初、末位置間有向線段的長度。

(4)方向：由初位置指向末位置。

3.矢量：像位移這樣既有大小又有方向的物理量。

標(biāo)量：像溫度、路程這種只有大小，沒有方向的物理量。

4.直線運(yùn)動的位移

研究直線運(yùn)動時，在物體運(yùn)動的直線上建立x軸，如圖所示。

(1)物體的初、末位置：可用位置坐標(biāo)生、照表示。

(2)物體的位移：一小。

(3)Ax的絕對值表示位移的大小，Ax的正、負(fù)表示位移的方向，正值表示與x軸的正方

向相同，負(fù)值表示與x軸的正方向相反。

5.位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系

位移路程

物理意義表示物體的位置變化表示物體運(yùn)動軌跡的長度

等丁初位置到木位置的距離，與運(yùn)動軌跡無

區(qū)別大小按運(yùn)動軌跡計算的實際長度

關(guān)

標(biāo)矢性有方向，是矢量無方向，是標(biāo)量

(1)兩者單位相同，在國際單位制中，其單位都是“米”

聯(lián)系

(2)同一運(yùn)動過程中路程不小于位移大小，在單向直線運(yùn)動中，位移大小等于路程

三、打點(diǎn)計時器的認(rèn)識與使用

1.電磁打點(diǎn)計時器與電火花計時器的比較

電磁打點(diǎn)計時器電火花計時器

舶1接電源

舟酒喻負(fù)脈沖輸

出型/出插孔

振針△思粉

結(jié)構(gòu)圖示上久

/磁鐵

、紙帶紙帶”

梵號嫉限位孔

工作電壓8V交流電源220V交流電源

打點(diǎn)方式振針周期性振動周期性產(chǎn)生電火花

紙帶與限位孔、復(fù)寫紙的摩擦，紙帶與紙帶與限位孔、墨粉紙盤的摩擦，摩擦力較

阻力來源

振針的摩擦，摩擦力較大小

打點(diǎn)周期0.02s

記錄信息位置、時刻或位移、時間

2.練習(xí)使用「B磁打點(diǎn)計時器

(1)把電磁打點(diǎn)計時器固定在桌子上，紙帶穿過限位孔，把復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并且壓

在紙帶上面。

(2)把電磁打點(diǎn)計時器的兩個接線柱接到8V的低壓交流電源上。

(3)先接通電源開關(guān)，開始打點(diǎn)再用手水平拉動紙帶，使它在水平方向運(yùn)動，紙帶上就打

下一系列點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源。

(4)取下紙帶，從能看得清的某個點(diǎn)開始，往后數(shù)出若干個點(diǎn)，如果共有〃個點(diǎn)，那么〃

個點(diǎn)的間隔數(shù)為(〃一1)個，則紙帶的運(yùn)動時間t=(/7-DX0.02so

(5)用刻度尺測量出從開始計數(shù)的點(diǎn)到最后的點(diǎn)間的距離，即位移大小X。

四、x-f圖像的理解與應(yīng)用

1一-1圖像的物理意義：

X—，圖像反映了物體的位移隨時間的變化關(guān)系，圖像上的某一點(diǎn)表示運(yùn)動物體在某時刻

所處的位置或相對于規(guī)定位置?的位移。

2.1一/圖像的應(yīng)用

由位移一時間圖像可求：

(1)任一時刻所對應(yīng)的位置

(2)任一段時間內(nèi)的位移

(3)發(fā)生一段位移所用的時間

【特別提醒】

(l)A-/圖像表示的是物體的位移隨時間變化的規(guī)律，而不是物體運(yùn)動的軌跡。

(2口一/圖像只能用來描述直線運(yùn)動，不能描述曲線運(yùn)動，原因是x軸只有正、負(fù)兩個方

向。

(3)若工一/圖線不過原點(diǎn)，表示物體不是從坐標(biāo)原點(diǎn)或不是從計時起點(diǎn)開始運(yùn)動的，如圖

所示。

iQ考點(diǎn)剖析1

----iiiiiuiMiaiianiiMiiiMiiiuiiiiaiiii

考點(diǎn)一：時刻和時間間隔

［例1］關(guān)于時間、時刻的含義，下列說法正確的是()

A.第3s初是一段時間，這段時間為1s

B.第5s末與第6s初是指同一時刻

C.4s內(nèi)與第4s內(nèi)是指同一時間

D.第2s內(nèi)是一段時間，這段時間為2s

【例4】A、B、C三個物體運(yùn)動的位移一時間圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）

A.三個物體在10s內(nèi)的位移相等

B.三個物體的運(yùn)動方向相同

C.三個物體在10s內(nèi)的路程關(guān)系為/八〉心

D.三個物體在10s內(nèi)的路程相等

【答案】A

【詳解】A.由圖像可知，三個物體在10s內(nèi)的位移相等，都為10m,故A正確；

B.位移一時間圖像的斜率表示速度，顯然A的速度先減小后反向增大，B做勻速運(yùn)動，C

的速度始終增大，故B錯誤；

L真題演練］

??IIIIIIIIIIIIIIUIIIIMIIItiailMIUIIMIll?■”,

1.如圖所示的時間軸，下列關(guān)于時刻和時間間隔的說法中正確的是（）

A.&表示時刻，稱為第2s末或第3s初，也可以稱為2s內(nèi)

【答案】B

B.由A選項可知，選項B正確：

C.由A選項可知，選項C錯誤；

D.由A選項可知，選項D錯誤。

故選B。

2.以下計時數(shù)據(jù)指時間間隔的是（）

A.列車員說：“火車8點(diǎn)42分到站”

B.神舟七號飛船升空后在軌運(yùn)行約68小時后安全返回

C.中央電視臺的新聞聯(lián)播節(jié)目在19時開播

D.2008年5月12日14時28分四川汶川發(fā)生大地震

【答案】B

【詳解】A.列車員說：“火車8點(diǎn)42分到站”，指的是時刻。故A錯誤；

B.神舟七號飛船升空后在軌運(yùn)行約68小時后安全返回，指的是時間間隔。故B正確；

C.中央電視臺的新聞聯(lián)播節(jié)目在19時開播，指的是時刻。故C錯誤；

D.2008年5月12日14時28分四川汶川發(fā)生大地震，指的是時刻。故D錯誤。

故選B。

3.如圖所示，從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個小球，它上升5m后回落，最后到

達(dá)地面。分別以地面落點(diǎn)和拋出點(diǎn)為原點(diǎn)建立一維坐標(biāo)系，方向均以向上為正，則下列說法

正確的是（）

x/m

3m

imifliiimiiiiiiiiiiiiHliiiiii

A.小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)相同

B.小球通過的總位移不同

C.上升過程中，小球通過的位移不同

D.小球通過的總位移相同

【答案】D

【詳解】A.分別以地面落點(diǎn)和拋用點(diǎn)為原點(diǎn)時,小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別為+3m和0.

故A錯誤；

BD.分別以地面落點(diǎn)和拋出點(diǎn)為原點(diǎn)時，小球通過的總位移分別為Ar=O(+3m)=3m和

Ax'=3m()m=3m故總位移相同，B錯誤，D正確；

C.分別以地面落點(diǎn)和拋出點(diǎn)為原點(diǎn)時，上升過程中小球通過的位移分別為A.v/=(+8m)

(+3m)=+5m

和A.v'i=(+5in)()=+5m則上升過程中小球通過的位移相同，C錯誤。

故選D。

A.8:00是指時刻

B.8時20分是指時間間隔

D.確定船在海上的位置時，盡管海監(jiān)船比較大，但仍可以將它看成質(zhì)點(diǎn)

【答案】ABD

【詳解】AB.8:00是一個時間點(diǎn)指時刻，歷時8時20分是一段時間指時間間隔，故AB正

確；

D.船在海上航行，在海上確定的位皆時，其大小可以，忽略不計，盡管海監(jiān)船比較大，但仍

可以將它看成質(zhì)點(diǎn)，故D正確。故選ABD。

5.小明與方強(qiáng)家在同一條直街上，一天小明以一定的速率去方強(qiáng)家還書，坐了一會兒后，

又以相同的速率沿原路返回，在如圖所示的S—圖線中，可以粗略地表示小明的運(yùn)動過程的

【答案】C

【詳解】小明與方強(qiáng)家在同一條直街上，小明以一定的速率去方強(qiáng)家還書，則可認(rèn)為小明做

勻速直線運(yùn)動，則體現(xiàn)在位移時間圖像上應(yīng)為傾斜的直線，斜率表示速度；小明在方強(qiáng)家中

坐了一會，這段時間內(nèi)的塞度為零，位移為零，體現(xiàn)在圖像上，圖線應(yīng)與時間軸平行；當(dāng)小

明返回時，速度方向相反，則圖線的斜率為負(fù)，在小明回到家中后，小明的總位移為零。故

選C。

6.甲、乙兩物體的位移一時間圖線如圖所示，甲的運(yùn)動圖線為。乩乙的運(yùn)動圖線為

丙的運(yùn)動圖線為慶，則()

A.甲、乙位移相同B.甲、區(qū)位移相同

C.甲、乙路程相同D.乙、丙路程相同

【答案】ACD

【詳解】AC.根據(jù)圖像可知甲乙的初末位置相同，并做單向運(yùn)動，故位移和路程相同，AC

正確；

BD.丙的起點(diǎn)、終點(diǎn)與甲乙的起點(diǎn)、終點(diǎn)止好相反，也做單向運(yùn)動，所以丙和甲乙的路程

相同，位移大小相同，但是方向相反，B錯誤，D正確。故選ACD。

7.(1)電磁打點(diǎn)計時器使用的電源是(填“交變8V”或“交變220V“)電源，電源

頻率為50Hz時，如果每相鄰的計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出，則相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)的時間間隔

為So

(2)在“練習(xí)使用打點(diǎn)計時器”的實驗中，某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶，并取其中的4、仄

C..五個點(diǎn)進(jìn)行研究，這五個點(diǎn)和刻度尺標(biāo)度對應(yīng)的位置如圖所示。

可求出A、C'間的距離為cm,C'、七間的距離為cm。

【答案】交變8V0.13.156.15

【詳解】（1）［1］電磁打點(diǎn)計時器使用的電源是低壓交流電源，故選交變8V的電源；

8.用打點(diǎn)計時器可測紙帶運(yùn)動的時間和位移。下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶嶒灢?/p>

驟，按照你對實驗的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實際操作的合理順序，

將各步驟的字母代號按順序?qū)懺诳瞻滋?/p>

A.在電磁打點(diǎn)計時器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在低壓（填

“交流”或“直流”）電源的兩個接線柱上.

B.把電磁打點(diǎn)計時器固定在桌子上，讓紙帶穿過________,并壓在_______下面.

C.用刻度尺測量從計時開始點(diǎn)到最后一個點(diǎn)間的距離&工

D.切斷電源，取下紙帶，如果共有6個清晰的點(diǎn)，則這段紙帶記錄的時間加=.

E.打開電源開關(guān)，再用手水平地拉動紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn).

實驗步驟的合理順序是.

【答案】交流限位孔復(fù)寫紙0.1sBAEDC

⑵⑶使用電磁打點(diǎn)計時器時，讓紙帶穿過限位孔，并壓在復(fù)寫紙的下面。

［5］用打點(diǎn)計時器可測紙帶運(yùn)動的時間和位移，實驗步驟的合理順序為，固定打點(diǎn)計時器，

接上交流電源，安裝紙帶.接通電源，拉動紙帶，斷開電源，取下紙帶，用刻度尺測量紙帶

運(yùn)動的位移，則正確的順序應(yīng)為BAEDC。

|［可過關(guān)檢測］

1.某人駕車從國家體育場到沈陽奧林匹克體育中心。他利用手機(jī)地圖的導(dǎo)航功能規(guī)劃路線,

在“距離最短”的方案中顯示的“8小時58分”“724公里”分別指的是（）

A.時間間隔、位移B.時間間隔、路程

C.時刻、位移D.時刻、路程

【答案】B

【詳解】“8小時58分”的時長為時間間隔，導(dǎo)航距離“724公里”為路程。

故選Bo

2.下列說法中正確的是（）

A.第4s末就是第5s初，指的是時間

B.物體在第5s內(nèi)指的是物體在第4s初到第5s末這1s的時間

C.只有靜止的物體才能被選作參考系

D.位移是矢量，路程是標(biāo)量

【答案】D

【詳解】A.笫4s末就是第5s初，指的是時刻，故A錯誤；

B.物體在第5s內(nèi)指的是物體在第5s初到第5s末這1s的時間，故B錯誤；

C.靜止和運(yùn)動的物體都能被選作參考系，故C錯誤；

D.位移有大小和方向是矢量，路程只有大小沒有方向是標(biāo)量，故D正確。

故選D。

3.在秋季運(yùn)動會中，徑賽項目引人入勝。100m比賽起點(diǎn)在同一直線上，終點(diǎn)也在同一直線

上。400m比賽中終點(diǎn)在同一直線上，但起點(diǎn)不在同一直線上，如圖所示。關(guān)于100m和400m

比賽起點(diǎn)與終點(diǎn)設(shè)置，下列說法正確的是（）

A.100m比賽這樣設(shè)置使得比賽同學(xué)通過的路程就是位移

B.100m比賽這樣設(shè)置使得比賽同學(xué)通過的路程大小不等于位移大小

C.400m比賽這樣設(shè)置H的是為了使參加比賽的同學(xué)位移大小相同

D.400m比賽這樣設(shè)置目的是為了使參加比賽的同學(xué)路程大小相同

【答案】D

【詳解】AB.位移是矢量，路程是標(biāo)量，路程和位移是不同的物理量，不能說路程就是位

移，只能是100m比賽這樣設(shè)置使得比賽同學(xué)通過的路程等于位移大小，AB錯誤；

C.位移是起點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線段長，400m比賽中終點(diǎn)在同一直線上，但起點(diǎn)不在同一直

線上，故參加比賽的同學(xué)位移大小不相同，C錯誤；

D.400m比賽這樣設(shè)置目的是為了使參加比賽的同學(xué)路程大小相同，D正確。

故選D。

4.在使用打點(diǎn)計時器的實驗中，關(guān)于計數(shù)點(diǎn)間時間間隔的下列說法中正確的是（）

A.每隔4個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，則計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.08s

B.每隔4個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，則計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.10s

C.每隔5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，則計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.2s

D.每隔5個點(diǎn)取I個計數(shù)點(diǎn)，則計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為Q.lOs

【答案】B

【詳解】每隔4個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，則相鄰計數(shù)點(diǎn)間有5個時間間隔，則計數(shù)點(diǎn)的時間間隔

為0.10s,每隔5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，則計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.12s.

故選B。

5.如圖所示為甲、乙在同一直線上運(yùn)動時的I圖像，以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)，出發(fā)時間即為

計時的起點(diǎn)，則下列說法中不正確的是（）

A.甲、乙同時出發(fā)

B.0?。這段時間內(nèi)，甲、乙位移相同

C.甲開始運(yùn)動時，乙在甲的前面so處

D.甲在途中停止了一段時間，而乙沒有停止

【答案】B

【詳解】A.由圖像知甲、乙的計時起點(diǎn)都是零，所以是同時山發(fā)的，故A不符合題意；

CD.乙開始運(yùn)動時離坐標(biāo)原點(diǎn)so,甲從坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動，所以甲開始運(yùn)動時，乙在甲的

前面SO處，從〃到，2這段時間內(nèi)甲的位移沒有變化，表示甲在途中停止了一段時間，而乙

一直在運(yùn)動，故CD不符合題意；

B.圖上縱坐標(biāo)表示的位移是以坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)的，而某段時間內(nèi)的位移是以這段時間的起、

始時刻所在位置為起點(diǎn)的，0?門這段時間內(nèi)末位置相同，但起始位置不同，所以位移不同，

故B符合題意。

故選B。

6.如圖所示是物體沿直線運(yùn)動的位移一時間圖像，則在0?4s內(nèi)物體通過的路程為（）

【答案】C

【詳解】由題圖可知，物體在工釉上運(yùn)動，物體的位移等于木位置與初位置坐標(biāo)之差，即

AX=X2X/

物體在前2s內(nèi)的位移是4m,后2s內(nèi)的位移是6m,所以在0?4s內(nèi)物體通過的路程s=10

m。

故選C。

7.天舟一號貨運(yùn)K船已在文昌航天發(fā)射中心由長征七號遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空，并成

功完成與天宮二號空間實驗室交會對接、首次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加試驗，天舟一號貨運(yùn)飛船與天

宮二號分離后獨(dú)立飛行了3個月。則下列說法正確的是（）

A.“3個月”表示時間間隔

B.天舟一號繞地球￡行一圈，它的位移和路程都是零

C.天舟一號與天宮二號對接過程，可以把天舟一號看作質(zhì)點(diǎn)

D.天舟一號繞地球飛行一圈過程中的最大位移小于最大路程

【答案】AD

【詳解】A.“3個月”表示飛船運(yùn)行的時間，即時間間隔，A正確；

B.天舟一號繞地球飛行一圈，回到初始位置，它的位移為零，路程是其軌跡圓的長，路程

不為零，B錯誤；

C.天舟一號與天宮二號對接過程，需調(diào)整天舟一號的姿態(tài)，不能看作質(zhì)點(diǎn)，C錯誤；

D.天舟一號繞地球飛行一圈過程中的最大位移等于軌跡圓的直徑，最大路程等于軌跡圓的

周