第1章 2.第1课时 时间 位移-【成才之路•学案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导(人教版)

学案及练案部分 参芳答案 [学案部分] 第一章运动的描述 甲队向右运动，故B错误；以地面为参考系，两队均向左运动， 故C、D错误。故选A。 1.质点参考系 素养能力提升 例5：AD在物理学中，突出对问题起作用较大的主要因素，忽 探究点1物体和质点 略次要因素，建立理想化的物理模型并将其作为研究对象，是 基础梳理 经常采用的一种科学研究方法，故A正确；“理想化模型”是 1.变化2.大小形状质量3.大小形状 为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科 4.主要因素次要因素理想化 学的抽象，它突出对问题起作用较大的主要因素，从而把问题 判断正误 简化，但理想化模型实际并不存在，故B错误；速度是描述运 (1)×(2)×(3)× 动快慢的物理量，不是理想化的模型，C错误：“地面光滑”，在 例1：DA错：在研究地球绕太阳公转（一般研究地球公转的轨 现实生活中是不存在的，故D正确。故选AD。 道和周期)时，地球的形状和大小可以忽略，可以看成质点。 B错：若研究原子核内部结构，原子核不能看成质点。C错： 2.时间位移 质点是为了研究问题的方便引入的，是有实际意义的。D对： 第1课时时间位移 同一物体，针对所研究的问题不同，有时可以看成质点，有时 不能看成质点。 探究点1 时刻和时间间隔 例2：A研究运动员竞走时，运动员的形状、大小可以忽略，可以基础梳理 近似视为质点，故A正确；研究运动员跳水时，运动员的形状、1.瞬间点2.时刻线段 大小不可以忽略，不能近似视为质点，故B错误；研究运动员判断正误 蹦床时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，(1)×(2)V(3)× 故C错误；研究运动员武术时，运动员的形状、大小不可以忽例1：B列车员说：“火车8点42分到站，停车8分”，8点42分 略，不能近似视为质点，故D错误。故选A。 指时刻，8分指时间间隔，故A错误：第2s末和第3s初是同 跟踪训练1：C用手势指挥的调度员不能看成是一个质点，因 一时刻，故B正确；“8分钟”指时间间隔，故C错误；物体在 为需要考虑调度员的动作，质点是不会有动作的，故A错误； 5s内指的是物体在0到5s末这5s的时间间隔，故D错误。 研究“福建舰”航母上战斗机起飞后空中翻滚动作时，不能忽例2：C,2表示时刻，称为第2s末或第3s初，不是第2s内，故 略战斗机的形状，不可以把战斗机看成质点，故B错误；研究A错误；。~2表示时间间隔，称为最初2s内，不是第2s内， “福建舰”航母在大海中运动轨迹时，航母大小可以忽略，可： 第2s内指1s时间，故B错误；t1~t2表示时间间隔，称为第 以把航母看成质点，故C正确，D错误。故选C。 2s内，时长为1s,故C正确；tn~tn+1表示时间间隔，称为第 探究点2参考系 (n+1)s内，故D错误。 基础梳理 探究点2位置和位移 1绝对静止绝对相对于2.参考 基础梳理 判断正误 1.位置原点、正方向单位长度2.运动轨迹 (1)V(2)×(3)×(4)V 3.初位置末位置长度4.方向方向 例3：CDA错：“飞流”相对于山在动，故参考系是山。B错：判断正误 “观众只觉得潮水扑面而来”，是指潮水相对于观潮者本身来 (1)×(2)×(3)V(4)V 说的，故是以观潮者为参考系。C对：“轻舟已过万重山”说的例3：D由位移和路程的定义可知，位移是矢量，取决于物体的 是轻舟的运动，是以“万重山”为参考系。D对：观察到国旗冉 初、末位置；路程是标量，取决于物体实际通过的路线，A、B、C 冉升起，观察者是以地面（或旗杆）为参考系。 错误，D正确。 例4：B选地面为参考系，由屋顶的炊烟方向可知风向左吹。因例4：2200m1800m北偏东53°或东偏北37 为小红的头发向右飘，所以小红一定向左运动且速度比风速 解析：路程为AB+BC+CD=2200m. 大，故选项B正确。 根据勾股定理知，AC间的距离AC=√AB+BC= 跟踪训练2：A由于两队之间的距离逐渐增大，且乙队获胜，则 /6002+8002m=1000m。 以甲队为参考系，乙队向左运动，故A正确；以乙队为参考系， 则汽车的位移大小AD=AC+CD=1000m+800m= 253 1800m,因为a∠BAC-号，所以∠BAC=58。 没有变化，表示甲在途中停止了一段时间，故选项A、C、D正 确；某段时间内的位移是以这段时间的起始时刻所在位置为 故位移的方向为北偏东53°或东偏北37°。 起点的，0~t?这段时间内甲、乙末位置相同，但起始位置不 跟踪训练1：C如图所示，物体沿圆弧 同，所以位移不同，故选项B错误。 由A运动到B再到C,路程s=πR+ 跟踪训练1：AD由图像可知，开始时位置为0,6s时位置为 子×2R=含成，位移方向由4指 -4m,则0~6s内位移为-4m-0=-4m,故A正确：2s时 位置为4m,4s时位置为0，则2~4s内位移为0-4m 向C,大小为x=√R+R=2R,故 -4m,故B错误；0~6s内路程为4m+4m+4m=12m,故 C正确。 C错误；x-t图像的斜率表示速度，2~6s内斜率不变，则 例5：D位移是矢量，其符号代表方 2~6s内速度不变，所以2~6s内质点一直向同一方向运动， 向，大小是其绝对值，则甲的位移小于乙的位移，故A错误；位 故D正确。 移是矢量，只有大小和方向都相同时，位移才相同，所以两运探究点2 位移和时间的测量 动物体的位移大小均为50m,这两个物体的位移不一定相基础梳理 同，故B错误；温度是标量，其正、负表示温度的高低，不表示1.交流计时80.02s0.02s2.(n-1)×0.02 方向，故C错误，D正确。 :3.刻度尺 探究点3直线运动的位移 判断正误 基础梳理 (1)×(2)×(3)V 1.坐标2.有向线段末x2-1初末正负 例2：(1)电火花计时器220电磁打点计时器约为8V 判断正误 (2)ABDEC (1)×(2)V 解析：(2)实验步骤要遵循先安装器材后实验的原则，为了使 例6：BCD由于xc=-2m,因此质点在A→BC的过程内，位 打点稳定后再进行实验，并提高纸带的利用率，尽量将纸带上 移大小为2m,位移方向为A到C,沿x轴负方向，所以位移为 打满点，所以实验时要先接通电源，后释放纸带。故正确顺序 -2m,路程为4m,A错误：从B→D的过程，质点经过的路程 为ABDEC。 为4m,位移方向由B指向D,与正方向相反，沿x轴负方向，例3：0.042.80×102 所以位移为-4m,B正确；当质点到达D点时，位置在原点的 解析：频率50z,周期为0.02秒，A到B间相隔1个计时点， 左侧，坐标为-2m,C正确；当质点到达D点时，在A点左侧 时间间隔0.04s。A与B间距为(1.20+1.60)cm=2.80cm 3m处，因向右为正方向，所以D点相对于A点的位移为 =2.80×10-2m -3m,D正确。 素养能力提升 素养能力提升 例4：(1)D(2)3.00 例7：(1)相同，均为78.5cm(2)不相同 解析：(1)误差与测量人、测量工具、测量环境有关，是不可避 解析：如图所示，图中虚线 免的，故A错误；测量错误是不遵守测量仪器的使用规则，读 OO'、AA'分别表示硬币沿直线 数时粗心造成的，是能避免的，和系统误差不同，故B错误；采 滚动一圈后圆心和圆周上的 用精密的测量工具、改进实验方法可在一定程度上减小误差， 一点A的运动轨迹，已知硬币的直径d=2.5cm,则由图可知： 不能消除误差，故C错误；实验中产生误差是不可避免的，但 (1)硬币圆心的位移大小和路程相等，即x=3=T×2.5× 可以设法尽量减小误差，故D正确。故选D。(2)毫米刻度尺 10 cm=78.5 cmo 的最小分度值为1mm,故正确记录的结果是3.00cm。 (2)硬币沿直线滚动10圈的过程中，硬币圆周上的每一点的 3.位置变化快慢的描述—速度 位移大小均为78.5cm。硬币圆周上的每一点滚动一圈的运 动轨迹为一曲线，如图中虚曲线所示，硬币沿直线滚动10圈 第1课时速度 的过程中，圆周上每一点的路程为图中虚曲线长度的10倍， 故其路程和位移的大小不同。 探究点1 速度 基础梳理 第2课时位移一时间图像位移和时间的测量 1.快慢2.时间3.4x 4.米/秒5.矢量相同 探究点1位移一时间图像 t 基础梳理 判断正误 1.初始位置位移一时间2.位移 (1)V(2)×(3)× 判断正误 (1)×(2)V 侧1：CD由=知，物体运动的位移大时间长，其速度不一 例1：ACD由图像知甲、乙的计时起点都是零，是同时出发的。 定大；同理，物体运动的时间短，其速度也不一定大，A、B错 乙开始运动时离坐标原点。，从t1到t2这段时间内甲的位置： 误；速度表示物体运动的快慢，在匀速直线运动中，位移跟时 254005 素养能力提升拓展整合·启智培优 对“理想化模型”的理解 1.实际并不存在 “理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学抽象。 2.突出主要因素的结果 “理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。 3.反映客观存在事物的主要特点 “理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经 常采用的一种研究方法。质点就是这种方法的具体应用。 例5：（多选）关于“理想化模型”的说法中，正确的是 () A.在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型并将其作为研究 对象，是经常采用的一种科学研究方法 B.“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学抽象，是实 际存在的 C.“速度”是理想化的模型 D.“地面光滑”是理想化的模型 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[1] 2.时间 位移 第1课时 时间位移 ●目标重点展示 素养目标 学习重点 物理观念 理解时刻和时间间隔、位置和位移、矢量和标量的概念。 (1)时刻和时间间隔 (1)通过时间轴，理解时刻和时间间隔的区别。 的区别。 科学思维 (2)会在一维坐标系中描述物体运动的位置和位移。 (2)位移的理解和 (3)会应用数学知识计算位移和路程。 计算。 探究点1时刻和时间间隔 [提示] ●新知导学 不同。“上课时 间”指的是一瞬间； 情境：如右图。 不用急，到上课 探究：图中两位同学都提到“时间”，他 快跑啊，马上 “10分钟的时间”指 还有10分钟的时 到上课时间了 的是一段时间。 们所说的“时间”意义相同吗？ P[提示] 间呢！ ●基础梳理 1.时刻：表示某 ,在表示时 间的数轴上用 表示。 2.时间间隔：表示两个 之间的 间隔，在表示时间的数轴上用 表示。 006 [判断正误] (1)时刻就是一瞬间，即一段很短很短的时间间隔。 (2)上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻。 (3)时间间隔是指较长的一段时间，时刻是指较短的一段时间。 ●重难解读 1.时刻与时间间隔的比较 [思考] (1)第1秒末到第3 时刻 时间间隔 秒末是几秒？ 物理意义 指某一瞬间 指两个时刻的间隔 第1秒末2材第3秒末 23 关键词 “第ns初”“第ns末”等 “第ns内”“前ns”“后ns 内”等 (2)第5秒末到第12 秒初，时间间隔是 (1)时间间隔是一系列连续时刻的积累 几秒？ 联系 (2)时间间隔对应一段运动过程，好比一段录像；时刻对应运动 第5杪末 第12杪初 过程中的某个状态，好比一张照片。 6抄￥ 1112 2.时刻与时间间隔在时间轴上的表示 第1末，第2s初 (3)第5秒内时间间 前3s 第1s初 隔是几秒？前5秒内 个 时间间隔是几秒？ 第1s内前1s第2s内第二个2s内第5s内 第五抄内一书 05秒45 》特别提醒 前五秒内 (1)不能认为“1min”可分成60个时刻。 (2)“n秒内”是指n秒的时间，“第n秒内”是指第n个1秒的时间。 [规律方法]判断时刻 (3)“第ns末”与“第(n+1)s初”是指同一时刻。 D[思考] 与时间间隔的两种 类型一：时间间隔和时刻的理解 方法 (1)上下文判断 例1：关于时间间隔和时刻，以下说法正确的是 () 法：根据题意判断， A.列车员说：“火车8点42分到站，停车8分”，8点42分和8分均指 时刻对应某一状态， 时刻 时间间隔对应某一 B.第2s末和第3s初是同一时刻 过程。 C.某同学从家中出发到学校需要8分钟，这里的8分钟指时刻 (2)时间轴判断 D.物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间间隔 法：画出时间轴，把 类型二：时间间隔和时刻在时间轴上的表示 所给的时刻和时间间 隔表示出来，对应一 例2：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 个点的是时刻，对应 一段线段的是时间 6车12.出 0123n-1n 间隔。 A.2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为第2s内 B.t~t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内 C.1~t2表示时间间隔，称为第2s内，时长是1s D.tn~tn+1表示时间间隔，称为第ns内 [规律方法] 007 探究点2位置和位移 ●新知导学 [提示] 情境：如图所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘坐高铁直北京 不同，相同，引入新 达，乙乘坐飞机直达，丙先乘坐汽车，再乘坐轮船到上海。 的物理量。 探究：三者的路程是否相同？位置变化是否相同？如何来 甲 描述位置的变化？ P[提示] ●基础梳理 1.坐标系 [拓展] (1)建立目的：定量地描述物体的 下列三种情境中，需 (2)一维坐标系的三要素： 和 ●[拓展] 要建立怎样的坐 2.路程：物体 的长度。 标系？ 3.位移 (1）描述百米运动 (1)定义：由 指向 的有向线段，用来描述物体的位置变 员在跑动中的位置。 化，用符号x表示。 (2)描迷足球运动 (2)大小和方向：有向线段的 等于位移的大小，方向由初位置指 员在场地上的位置。 向末位置。 (3)描述在天空中 4.矢量和标量 飞行的飞机的位置。 (1)矢量：既有大小又有 的物理量，如位移。 提示：(1)直线坐 (2)标量：只有大小没有 的物理量，如温度、路程等。 标系； [判断正误] (2)平面直角坐标系 (1)汽车里程表记录的是汽车的位移 (二维坐标系)； (2)如果物体的位移为零，那么在这段时间内物体一定静止。 (3)空间坐标系（三维 (3)位移与路径无关，只与初、末位置有关，而路程与路径有关。 ) 坐标系)。 (4)长度、质量、路程都是标量。 ) P[思考] [思考] ●重难解读 从北京到重庆与从重 1.矢量的表示方法 庆到北京的位移相 (1)矢量可以用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的 同吗？ 指向表示矢量的方向。 北京● (2)在同一直线上的矢量，可以先建立直线坐标系，在数值前面加上正、 北京 负号表示矢量的方向，正号表示与规定的正方向相同，负号则表示相反。 2,矢量和标量的区别 重庆 区别 矢量 标量 大小相等，方问相反。 矢量的正、负号表示方向，正号表 标量的正、负号不表示方 所以不同。 正、负号 示该矢量的方向与规定的正方向 向，如温度的正号表示温度 的含义 相同，负号表示该矢量的方向与 在零摄氏度以上，负号表示 规定的正方向相反 温度在零摄氏度以下 矢量的运算必须要考虑矢量的方 运算 标量运算遵循算术运算 法则 向，矢量运算遵循平行四边形定 则（第三章学） 法则 008 有的比较绝对值，如电荷量 比较大小 比较其绝对值即可 (必修Ⅲ学)；有的比较代数 的方法 值，如温度 [思考] 物体在0~2s内的位 》特别提醒 移是5m,在2~7s内 (1)求一个矢量不仅要求出其大小而且要求出其方向。 的位移是12m,则该 (2)两矢量相同，必须大小和方向均相同。 P[思考] 物体在0~7s内的位 3.位移与路程的区别与联系 移一定是17m吗？ 项目 位移 路程 /7m 27m5m 2m 物理意义 表示质点的位置变化 表示质点的运动轨迹 0 区 别 大小 从初位置到末位置的直线距离 运动轨迹的长度 2杪后向反方向移动 方向 从初位置指向末位置 无方向 则不是17m (1)都是过程量，描述质点运动的空间特征 联系 (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 [规律方法] 在任何情况下，位移 类型一： 位移和路程的比较 和路程都不可能相 例3：下列是四位同学关于位移和路程关系的观点，其中正确的是 同，因为一个是矢 A.甲：位移和路程是一回事，只是说法不同 量，另一个是标量。 B.乙：位移和路程的大小总是相等的 只是有可能它们大小 C.丙：位移是用来描述直线运动的，路程是用来描述曲线运动的 相等而已。 D.丁：位移是矢量，取决于物体的初、末位置；路程是标量，取决于物体 实际通过的路线 [规律方法] [规律方法]确定物体 位移和路程的方法 类型二：位移和路程的计算 (1）确定研究对象 例4：如图所示，一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C地到达D地。A、C、D 和研究过程。 恰好在一条直线上。汽车行驶的路程是多少？位移又是多少？方向如 (2)找出该过程中 何？ 物体的初位置和末位 (已知1m53°= ▣D 路程等于汽车行驶位移是从初位置A 置，则由初位置指向 末位置的有向线段就 的路径的总.长度， 指向末位置D的有 800m 800m 应等于AB+BC十CD向线段，位移的大 是位移。线段的长 的长度 小等于AD线段的 度表示位移的大小， 600m 长度，方向出A指 方向表示位移的 向D 方问。 (3）建立位置坐标 >[规律方法] 系，画出物体的实际 运动轨迹示意图，轨 迹的长度就是路程。 ●009 跟踪训练1：如图所示，物体沿两个半径均为R的) Al.R R B 弧和圆弧由A运动到B再到C,则其位移和路程分别为 A罗R,由A指向C2R B0R,由A指向C:R C5R,由4指向c:3R D5R,由A指向C:R 类型三：矢量和标量 例5：下列关于矢量和标量的说法正确的是 () A.取定正方向，做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲=3m,x乙=-5m, 因为甲的位移为正，乙的位移为负，所以x甲>x乙 B.甲、乙两运动物体的位移大小均为50m,这两个物体的位移必定相同 C.温度计读数有正、有负，所以温度也是矢量 D.温度计读数的正、负号表示温度高低，不表示方向，温度是标量 探究点3直线运动的位移 ●基础梳理 1.物体的位置表示：研究直线运动时，位置用 表示。如图所示， 若物体从A向B运动，则x1表示初位置A,x2表示末位置B。 A B X2 x/m [理解]位置坐标是相 2.物体的位移表示 对的，位移是绝对的 (1)大小：初末位置间 的长度，用 位置与初位置的坐标 (/)位置：物体的 之差表示，△x= 位置坐标与坐标系的 0 建立有关，同一位 (2)方向：由 位置指向 位置。 置，建立坐标系的原 △x>0,表示位移的方向指向x轴的 方向； 点不同或规定的正方 △x<0,表示位移的方向指向x轴的 方向。 向不同，物体的位置 》特别提醒 坐标就不同（位置坐 无论初、末位置的坐标大小关系如何，坐标值的正、负如何，△x=x末-x物总是标的相对性）。 成立的。 (2）位移：质点的 [判断正误] 末位置坐标减初位置 （1)在一维坐标系中，物体的位移等于其位置坐标。 坐标。物体的位置 变化与坐标原点和正 (2)在一维坐标系中，△x的正负可以表示物体位移的方向。 方向的选取无关。 P[理解] 010 [规律方法]直线运动 例6：（多选）某一运动质点沿一直线做往返运动，如图所示，xoA=xB=xo= 中求位移的步骤 xc=1m,O点为x轴上的原点，且质点由A点出发，向x轴的正方向运 (1)建立一维坐 动至B点再返回沿x轴的负方向运动，以下说法正确的是 () 标系。 (2)规定正方向。 D CO A B x/m (3)找出初、末位 A.质点从A→B→C发生的位移为2，方向沿x轴正方向，路程为4m 置坐标。 B.质点从B→D发生的位移为-4m,方向沿x轴负方向，路程为4m (4)位移等于末位 C.当质点到达D点时，其位置可用D点的坐标-2表示 置坐标减初位置坐 D.当质点到达D点时，相对于A点的位移为-3m ●[规律方法] 标，数值为大小，正 负号表示方向。 素养能力提升拓展整合·启智培优 物理建模思想的应用 当物体的运动比较复杂时，需要画出物体运动过程的示意图，利用数学知识求解路程和位移。 例7：甲同学拿出了一枚1元硬币，乙同学找来了一把刻度尺，他们想办法测出了硬币的直径d= 2.5cm,然后让硬币在水平课桌上沿直线滚动了10圈，他们通过观察和猜想，提出了下列问 题。请你帮他们解决所提出的问题。 (1)硬币圆心的位移大小和路程相同吗？各是多少？ (2)硬币圆周上的每一点的路程和位移的大小是否相同？ 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[2]