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2022-2023学年人教版（2019）必修第一册
1.2 时间 位移 导学案（含答案）
一、时刻和时间间隔
在时间轴上，轴上的点表示时刻，两点间的线段表示时间间隔。
二、位置和位移
1.坐标系
为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系（点拨：坐标系是建立在所选定的参考系上的，即坐标原点相对于参考系是静止的）。
（1）如果物体在一维空间沿一条直线运动，通常选取这条直线为x轴，建立直线坐标系，就能准确描述物体的位置。如图甲所示，M点位置坐标为x=-2m。
（2）如果物体在二维空间运动，即在某一平面内运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置。如图乙所示，M点位置坐标为（2m，1m）。
（3）如果物体在三维空间运动，则需要建立三维直角坐标系来描述物体的位置及位置变化，如图丙所示。
2.位移与路程
（1）位移：物理学中用位移来描述物体位置的变化（点拨：位移只表示位置变动，与运动路径无关），并用l表示。可以用从初位置到末位置的有向线段表示位移。
（2）路程（点拨：与运动路径有关）是物体运动轨迹的长度。
3.直线运动的位移
在直线坐标系中，若物体的初位置坐标为x1，末位置坐标为x2，坐标的变化 △x=x2-x1，即为物体的位移。若△x>0，说明位移的方向与坐标轴的正
方向相同；若△x<0，说明位移的方向与坐标轴的正方向相反。
三、位移-时间图像
1.看坐标轴：横轴表示时间，纵轴表示位移。
2.看特殊点
（1）图线上的点表示某时刻质点所处位置；
（2）两图线交点的横纵坐标表示两质点相遇的时刻和位置；
（3）图线与纵轴交点表示质点的初始位置；
（4）图线与横轴交点表示开始运动的时刻、位移为零的时刻或位移方向改变的时刻；
（5）极值点表示距出发点最远或最近的时刻和位置、运动方向改变的时刻和位置。
3.看隐含物理量
（1）面积：无意义。
（2）斜率：图线是直线时，斜率表示质点运动速度的大小和方向；图线是曲线时，某点切线的斜率表示瞬时速度，某两点连线的斜率表示该段时间内的平均速度。
注意：位移-时间图像不是物体的运动轨迹，所描述的运动只能是直线运动。
四、位移和时间的测量——练习使用打点计时器
1.工作原理
电磁打点计时器应用电磁铁的原理，让振针有规律地振动，通过复写纸在纸带上打下点迹。电火花计时器通过有规律的火花放电在纸带上留下印迹。
2.工作电源
因为工作原理不同，电磁打点计时器的工作电压低，用电压约为8V的低压交流电源；电火花计时器的工作电压高，用日常的220V交流电源。
3.结构
因为原理不同，结构稍有不同，一个有电磁铁，一个无电磁铁。
重难问题探究
“我们8点35分上课，这堂课45分钟，将于9点20分下课”这句话中哪些是时间间隔？哪些是时刻？物理上所讲的时间和时刻有哪些区别与联系？
某小汽车在平直的北京长安街上向东匀速行驶，某时刻经过西单，又行驶2000m，经过天安门城楼，再行驶2000m到达东单。西单、东单分别在天安门城楼的什么位置？
小汽车沿平直的长安街向东行驶，从西单行驶2000m经过天安门城楼，再行驶2000m到达东单.我们怎样用数学的方法描述这辆小汽车运动的位置和位移呢？
打点计时器如何使用呢？
基础小题试练
1.下列说法中表示时刻的是( )
A.近地卫星运行周期约为84分钟
B.同步卫星运行周期约为24小时
C.“高分十三号卫星”于10月12日00时57分发射
D.“天问一号”飞行约7个月才能到达火星
2.关于位移和路程，下列说法正确的是( )
A.在某段时间内物体运动的位移为零，该物体一定是静止的
B.在某段时间内物体运动的路程为零，该物体一定是静止的
C.位移是标量，路程是矢量
D.高速公路路牌标示“上海80 km”涉及的是位移
3.关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是( )
A.电磁打点计时器使用的是10 V以下的直流电源
B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C.使用的电源电压越高，打点的时间间隔就越大
D.纸带上打的点越密，说明物体运动越慢
4.一质点绕半径是R的圆周运动了一周，则其位移大小是________，路程是________。若质点只运动了1/4周，则路程是_______，位移大小是_________。
5.打点计时器虽说是一种计时仪器，但利用它打出的纸带可以判断物体的运动情况。图示为某次实验中打出的甲、乙、丙、丁四条纸带（所打的第一个点均在左边），其中甲纸带上相邻两点间的距离均为，乙纸带上相邻两点间的距离均为。则表示纸带做匀速运动的有__________，且________的速度大；表示纸带做变速运动的有_________，丙纸带做__________（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动。
参考答案
1.答案：C
解析：近地卫星运行周期约为84分钟，在时间轴上是一段距离，表示时间间隔，故A错误；同步卫星运行周期约为24小时，在时间轴上是一段距离，表示的是时间间隔，故B错误；“高分十三号卫星”于10月12日00时57分发射，10月12日00时57分在时间轴上是一点，表示的是时刻，故C正确；“天问一号”飞行约7个月才能到达火星，在时间轴上是一段距离，故为时间间隔，故D错误。故选：C。
2.答案：B
解析：在某段时间内，如果物体运动的位移为零，可能是物体恰好回到出发点，物体不一定是静止的，故A错误；在某段时间内，如果物体运动的路程为零，说明物体没有运动，该物体是静止的，故B正确；位移有大小也有方向是矢量，路程没有方向，是标量，故C错误；高速公路路牌标示“上海80 km”是到上海的轨迹的长度，涉及的是路程，故D错误。故选B。
3.答案：D
解析：电磁打点计时器使用的是约8 V的交变电源，故A错误。实验时应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，故B错误。打点的时间间隔取决于交变电源的频率，与电源电压无关，故C错误。纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动越慢，故D正确。故选D。
4.答案：0，，，
解析：一质点绕半径是R的圆周运动了一周，又回到原位置，所以位移为0.路程是一个周长，为.若质点只运动了周，则路程是个周长，为.位移由初位置指向末位置，连接初末位置，根据勾股定理，位移的大小为.
5.答案：甲、乙；乙；丙、丁；加速
解析：甲、乙两纸带上的点分布均匀，是匀速运动，由题图可知，说明相同时间内，乙纸带通过的距离较大，则乙的速度大；由题图可知丙、丁纸带上的点分布不均匀，是变速运动，丙纸带上的点先密集后稀疏，说明在相同时间内，丙通过的距离越来越大，则丙纸带做加速运动。

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