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人教版必修上册
1.2时间和位移
知识导图
要描述物体位置随时间的变化，首先要清楚“时间”一词的含义。大家有没有这种感觉，时间是什么？当你没有问的时候，时间很清楚，一问就不清楚了。
1、你今天多少点离开宿舍的？
2、你什么时间到教室的？
3、从百合到横州要多少时间？
4、找个时间我们聊聊人生问题？
里面涉及到的时间含义一样吗？
6点10分
7点10分
30分钟
下辈子吧
生活中我们所说的时间和物理中的时间是否一样？
一、时刻和时间间隔
1、时刻指某一瞬时，在钟表指示的一个读数对应着的某一瞬间。
6点10分
7点10分
2、时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。
①两个时刻的间隔表示一段时间。
30分钟
②时间的计算：末时刻减初时刻，△ t=t2-t1
0
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③时间的单位：
国际单位制为秒（s）
还有分钟（min）、小时（h）
1h=60min
1min=60s
④时间的测量：
实验室中用停表和打点计时器来测量
起床 6：00
晨跑 6：30－－6：45（15分钟）
早餐 6：45
早读 7：15－－7：30（15分钟）
预备 7：38
第一节课 7：40－－8：20（40分钟）
课 堂 练 习
例1：下列哪些是时刻？哪些是时间？
时刻只能显示运动的一瞬间，好比一张照片,
时间间隔能展示运动的一个过程，好比一段录像。
时刻和时间间隔在时间轴上的表述
t/h
8
9
10
上课
上课
下课
下课
45min
45min
10min
学校里，每天早上8点上课，课堂45分钟，课件休息10分钟，然后继续上课，那么在时间轴上如何表示这些时刻和时间间隔？
时刻用点表示，时间间隔用线段表示。
第一天在深夜0时开始，在时间轴上用0表示（不是1）。
经过一天的时间，第一天结束，同时第二天开始，也就是说，第一天结束的时刻同时也是第二天开始的时刻。依次类推。
然后来看小时这个短一点的时间，从中午12点开始，第一个小时开始，经过一个小时，第一个小时结束，同时第二个小时开始。
第一个小时结束的时刻同时也是第第二个小时开始的时刻。依次类推。
秒的性质与天、小时类似。我们可选择某时刻为时间零点，第1秒初就是第1秒开始的时刻，第1秒末就是第1秒结束的时刻，同时也是第2秒开始的时刻。
第3秒、前3秒、第3秒初、第3秒末、第2秒末如何在时间轴上表示？哪些是指时间？哪些是指时刻？
t/s
0
1
2
3
4
5
计时起点
前3秒
第3秒
第3秒末
第3秒初
第2秒末
时间
时刻
时刻和时间的区别
注意：
①关于时间的测量，生活中一般用各种钟表来计时，在实验室里和运动场上常用停表计时。
②关键字词的使用：如初、末、时一般表示时刻；如第、内、用、经过、历时一般表示时间间隔。
意义 时间轴上表示 对应运动描述量 物理语言描述举例
时刻 一瞬间 点 位置 第6s末
时间间隔 一段时间 线段 位移 前6s内
课 堂 练 习
例2：以下各种说法中，哪些指时间？哪些指时刻？
(1)列车员说：“火车8点42分到站，停车8分”
(2)“您这么早就来啦，等了很久吧！”
(3)“前3秒”“最后3秒”“第3秒末”“第3秒内”。
(3)“前3秒”“最后3秒”是指时间；“第3秒末”是指时刻；“第3秒内”是时间
(1)8点42分是指时刻，8分钟是指时间
(2)“早”指时刻，“等了很久”是指一段时间
分析：刻点，间段。
这艘小船发出求救信号，但它的位置在哪里？
文字描述方便吗？能精确吗？
有没有简便又准确的方法？
如何描述物体的位置？
生活中要确定具体位置，需要一个参考物，相对于这个参考物的东南西北上下，远近距离才能描述清楚具体位置。
二、坐标系
一般说来，为了定量地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。
直线坐标系
需要标明：原点、正方向、标度、单位
1、描述直线运动的物体的位置变化，可以　建立一维直线坐标系．
2、描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系．
3、描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系．
一维坐标（直线坐标）：
某一物体运动到A点时，此时它的位置坐标：
某一物体运动到B点时，此时它的位置坐标：
从A运动到B点，它运动了：
二维坐标（直角坐标）：
讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们
应如何建立坐标系？
三维坐标（立体坐标）：
若要描述飞机在空中的位置变化情况呢？
全球卫星定位系统（GPS）
这个GPS定位器此刻位于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中，你还能获得哪些信息？
南昌 → 北京
（1）飞机
（2）火车
（3）先火车，再乘船
⑴ 不同点？ ⑵共同点？
轨迹不相同,
位置变化相同
问题1
思考：
问题2
④
①
②
③
A
B
沿①②③④四条不同路径到达B点路程是否相同,位置变化是否相同
根据上述两个问题,你可以得到什么样的结论
结论:路程与物体运动轨迹有关,而位置的变化仅与物体起点与终点的位置有关
3.路程与位移的比较
①路程只有大小，没有方向，是标量；
②位移有大小，有方向，是矢量；
③质点在做方向不变的直线运动时，位移大小才等于路程，其他情况下位移大小要小于路程。
④路程与位移在国际单位制中有相同的单位：米（m）
三、路程与位移
1.路程（path)-—物体运动轨迹的长度；
2.位移（displacement)——从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段 ；
位移 路程
区别 物理意义 表示物体的位置变化 表示物体运动轨迹的长度
大小 等于初位置到末位置的距离，与运动轨迹无关 按运动轨迹计算的实际长度
矢标性 有方向，是矢量 无方向，是标量
联系 （1）两者单位相同，国际单位制中都是“米”； （2）同一运动过程中路程不小于位移大小，在单向直线运动中，位移等于路程 位移与路程的比较
下列关于位移和路程的说法中，正确的（ ）
A、位移大小和路程不一定相等
B、位移的大小等于路程，方向由起点指向终点
C、位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短
D、位移描述直线运动，路程描述曲线运动
AC
概念辩析
〖说一说〗对“某人走了1km的路”，甲认为这1km指的是位移，乙则认为这1km指的是路程，根据你自己的理解,对甲、乙的说法作一评述。
四、矢量和标量
①矢量：有大小又有方向
②标量：只有大小，没有方向
A
B
例如：位移、速度、加速度、力等。
例如：时间、路程、功、温度、质量等。
打点计时器
生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在一段时间内的位移。例如，可以用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
电磁打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器，工作电压为4～6V，能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点。当电源频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点。如果把纸带和运动的物体连在一起，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小。由这些点的位置，我们可以了解物体运动的情况。
还有一种打点计时器叫作电火花打点计时器，它的计时原理与电磁打点计时器相同，不过，在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。
打点计时器
操作步骤如下：
1.了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
2.安装纸带。
3.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。
4.取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点），往后数出若干个点。例如数出n个点，算出纸带从起始点到第 n个点的运动时间t。
5.用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。测量之前，自己先设计一个表格，用来记录时间及位移。
回家探究（打点计时器）
用打点计时器测速度的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s
（1）由图判断小车做 运动
（2）计算各点的瞬时速度，VB= m/s, VC= m/s ， VD= m/s
（3）BE间的速度VBE = m/s
加速 1.38 2.64 3.90 3.27
小结
1、时刻和时间间隔: 时刻是时间轴上一点，对应某位置；时间是时间轴上一线段，对应一段位移
2、路程和位移
路程（path）：是物体运动轨迹的长度
位移（displacement）：表示物体的位置变化
（运动的起点指向终点的有向线段）
3、矢量和标量
4、直线运动的位置和位移
（矢量有大小又有方向）
Δx=x2－x1
6、位移和时间的测量
5、位移—时间图像
课堂巩固
题【1】：
关于时间和时刻，下列说法正确的是 ( )
A．物体在5 s时指的是物体在5 s末时，指的是时刻
B．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
C．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．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻
ACD
课堂巩固
题【2】：
在如图所示的坐标系中，物体由A点沿直线运动到B点，再由B点沿直线返回到C点，试分别求出物体从A到B、从B到C、从A到C三段的路程和位移．
题【3】：
在某一届奥运会上，甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行4的00 m和100 m田径决赛，
且两人都是在最内侧跑道完成了比赛．则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程大小l甲、l乙之间的关系是( )
A．x甲>x乙，l甲l乙
C．x甲>x乙，l甲>l乙 D．x甲B
路程分别为30 m、40 m、70 m 位移分别为30 m、－40 m、－10 m
课堂巩固
题【4】：
一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后：
(1)质点在10 s内的位移、路程各为多大？
(2)质点在第7个2 s内的位移多大？
(1) 6 m　6 m　(2) 4 m
课堂巩固
题【5】：
如图，某一物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是（ ）
A．0，0 B．4R、向下，πR C．4πR、向下、4R D．4R、向下，2πR
D
课堂巩固
题【6】：
一物体从O点出发，沿东偏北30°的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点．
(1)建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；
(2)依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标；
(3)求物体运动的位移、路程．
B
(1) ；(2) A点的坐标：(5 m,5 m)，B点的坐标：(5 m,0) ；(3) 位移为5 m，方向向东，路程为15 m
课堂巩固
题【7】：
李小华所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向北走80 m，再向东走60 m就到了他所在的教室．
（1）请你画出教室的位置(以校门口为坐标原点，制定并画出适当的标度)；
（2）求从校门口到教室的位移．(已知tan 37°= )
（1） （2）从校门口到教室的位移大小为100 m，方向北偏东37°.

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