1.2 第1课时时间位移-【成才之路·学案】2026-2027学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导（人教版）

005 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 夯基提能作亚 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” 情境：如右图。 指的是一瞬间；“10 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 还有10分钟的时 分钟的时间”指的是 们所说的“时间”意义相同吗？ P[提示] 到上课时间了。 间呢！ 一段时间。 ●基础梳理 1.时刻：表示某一 ,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 时刻 时间间隔 物理意义 指某一瞬问 指两个时刻的间隔 [思考] “第ns内”“前ns”“后ns 关键词 “第ns初”“第ns末”等 （1)第1秒末到第3 内”等 秒末是几秒？ (1)时间间隔是一系列连续时刻的积累。 第/秒木2秒第3秒末 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 123 过程中的某个状态，好比一张照片。 (2)第5秒末到第12 秒初，时间间隔是 2.时刻与时间间隔在时间轴上的表示 几秒？ 第1s末，第2s初 第5秒末第12秒初 第1s初 前3s 6校 0 5 1112 第1s内前1s)第2s内第二个2s内第5$内 (3)第5秒内时间间 隔是几秒？前5秒内 》特别提醒 时间间隔是几秒？ (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。 第五杪内以杪 0、5秒45 (3)“第ns末”与“第(n+1)s初”是指同一时刻。 [思考] 前五抄内 类型一：时间间隔和时刻的理解 例1：2025年“红月亮”（月全食）于北京时间9月8日1时31分开始至2时 53分结束，持续1小时22分钟。下列说法正确的是 ( [规律方法]判断时刻 A.2时53分为时间间隔 B.1时31分为时间间隔 与时间间隔的两种 C.1小时22分钟为时刻 D.1小时22分钟为时间间隔 方法 (1）上下文判断法： 类型二：时间间隔和时刻在时间轴上的表示 根据题意判断，时刻 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 对应某一状态，时间 间隔对应某一过程。 4停 (2)时间轴判断法： 画出时间轴，把所给 A.2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为第2s内 的时刻和时间间隔表 B.to~t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内 示出来，对应一个点 C.t1~t2表示时间间隔，称为第2s内，时长是1s 的是时刻，对应一段 线段的是时间间隔。 D.tn~t+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 丙 描述位置的变化？ P[提示] ●基础梳理 上海 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 要建立怎样的坐 (2)一维坐标系的三要素： 和 P[拓展] 标系？ 2.路程：物体 的长度。 (1)描述百米运动员 3.位移 在跑动中的位置。 (1)定义：由 指向 的有向线段，用来描述物体的位置变 （2)描述足球运动员 化，用符号x表示。 在场地上的位置。 (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 (3)描述在天空中飞 向末位置。 行的飞机的位置。 4.矢量和标量 提示：(1)直线坐 标系； (1)矢量：既有大小又有 的物理量，如位移。 (2)平面直角坐标系 (2)标量：只有大小没有 的物理量，如温度、路程等。 （二维坐标系)； [判断正误] (3)空间坐标系（三维 (1)汽车里程表记录的是汽车的位移 ) 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)位移与路径无关，只与初、末位置有关，而路程与路径有关。 ( ) (4)长度、质量、路程都是标量。 ( ) [思考] [思考] 从北京到重庆与从重 庆到北京的位移相 ●重难解读 同吗？ 1.矢量的表示方法 北京● 北京界 (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 指向表示矢量的方向。 (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、 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 大小相等，方向相及。 所以不同。 区别 矢量 标量 矢量的正、负号表示方向，正号表 正、负号 示该矢量的方向与规定的正方向 标量的正、负号不表示方向，如温 的含义 相同，负号表示该矢量的方向与 度的正号表示温度在零摄氏度以 规定的正方向相反 上，负号表示温度在零摄氏度以下 运算 矢量的运算必须要考虑矢量的方 法则 向，矢量运算遵循平行四边形定 标量运算遵循算术运算法则 则（第三章学） 比较大小 的方法 比较其绝对值即可 有的比较绝对值，如电荷量（必修 Ⅲ学)；有的比较代数值，如温度 008 》特别提醒 (1)求一个失量不仅要求出其大小而且要求出其方向。 (2)两矢量相同，必须大小和方向均相同。 P[思考][思考] 3.位移与路程的区别与联系 物体在0~2s内的位 移是5m,在2~7s内 项目 位移 路程 的位移是12m,则该 物理意义 表示质点的位置变化 表示质，点的运动轨迹 物体在0一7s内的位 区 运动轨迹的长度 移一定是17m吗？ 别 大小 从初位置到末位置的直线距离 17m 方向 从初位置指向末位置 无方向 7m5m、 2 m (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 2秒后向反方向移动 单向直线运动时，位移的大小才等于路程 则不是17m 类型一：位移和路程的比较 [规律方法] 例3：关于路程和位移，下列说法正确的是 在任何情况下，位移 ( 和路程都不可能相 A.位移和路程都是矢量 同，因为一个是矢 B.位移为0，路程也一定为0 量，另一个是标量。 C.在单向直线运动中，位移的大小等于路程 只是有可能它们大小 D.位移是物体运动轨迹的长度 ·[规律方法] 相等而已。 类型二：位移和路程的计算 [规律方法]确定物体 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 位移和路程的方法 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 (1)确定研究对象和 何？（已知1an53°=3 研究过程。 路程等于汽车行驶位移是从初位置A (2)找出该过程中物 体的初位置和末位 的路径的总长度， 指向末位置D的有 800m 置，则由初位置指向 800m 应等于ABBC十(D的向线段，位移的大 末位置的有向线段就 长度 小等于AD线段的 是位移。线段的长度 长度，方向由A指 表示位移的大小，方 向0 向表示位移的方向。 [规律方法] (3)建立位置坐标 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：如图所示，半径为R的半圆 B 轨道和半径为R的四分之一圆弧轨道在C R 点相切。一可视为质点的蚂蚁沿着轨道由A T 点经过B、C两点运动到D点，则此过程，下 列说法正确的是 () A.蚂蚁的位移大小为10R B.蚂蚁的路程为3πR C.蚂蚁的位移方向由D点指向A点 D.蚂蚁的路程方向由A点指向D点 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。 B X2 x/m 2.物体的位移表示 [理解]位置坐标是相 (1)大小：初末位置间 的长度，用 位置与初位置的 对的，位移是绝对的 坐标之差表示，△x= (1)位置：物体的位 (2)方向：由 位置指向 位置。 置坐标与坐标系的建 △x>0,表示位移的方向指向x轴的 方向； 立有关，同一位置， 建立坐标系的原点、不 △x<0,表示位移的方向指向x轴的 方向。 同或规定的正方向不 》特别提醒 同，物体的位置坐标 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一x和总是 就不同（位置坐标的 成立的。 相对性）。 (2)位移：质点的末 [判断正误] 位置坐标减初位置坐 (1)在一维坐标系中，物体的位移等于其位置坐标。 标。物体的位置变化 (2)在一维坐标系中，△x的正负可以表示物体位移的方向。 ( 与坐标原点和正方向 的选取无关。 P[理解] 010 例6：如图所示，从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球， x/m [规律方法]直线运动 它上升5m后回落，最后到达地面。若以抛出点为原点建 中求位移的步骤 5m （1）建立一维坐 立一维坐标系，方向向上为正方向，小球从抛出到落地的过 标系。 程中，以下说法正确的是 (2)规定正方向。 3 m (3)找出初、末位置 A.小球在最高点的坐标为x=8m 7777777777777777777777 坐标。 B.位置坐标的变化为△x=3m (4)位移等于末位置 坐标减初位置坐标， C.位移大小为8m,方向向下 数值为大小，正负号 D.路程为13m ●[规律方法] 表示方问。 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=2.5 c,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]学案及练案部分 参芳答案 [学案部分] 第一章运动的描述 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 1.质点参考系 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，故A正确；“理想化模型”是 探究点1物体和质点 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 基础梳理 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 1.变化2.大小形状质量3.大小形状 简化，但理想化模型实际并不存在，故B错误；速度是描述运 4.主要因素次要因素理想化 动快慢的物理量，不是理想化的模型，故C错误；“地面光 判断正误 滑”，在现实生活中是不存在的，故D正确。故选AD。 (1)×(2)×(3)× 例1：DA错：在研究地球绕太阳公转（一般研究地球公转的轨 2.时间位移 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： 第1课时时间位移 质点是为了研究问题的方便引入的，是有实际意义的。D对： 同一物体，针对所研究的问题不同，有时可以看成质点，有时 探究点1 时刻和时间间隔 不能看成质点。故选D。 基础梳理 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1.瞬间点2.时刻线段 近似视为质点，故A正确；研究运动员跳水时，运动员的形状、判断正误 大小不可以忽略，不能近似视为质点，故B错误；研究运动员(1)×(2)V(3)× 蹦床时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，例1：D“2时53分”是月全食结束的具体时间点，属于时刻，故 故C错误；研究运动员武术时，运动员的形状、大小不可以忽A错误；“1时31分”是月全食开始的具体时间点，属于时刻， 略，不能近似视为质点，故D错误。故选A。 故B错误；“1小时22分钟”是月全食持续的时长，属于时间 跟踪训练1：A研究“四川舰”的航行路径时，“四川舰”的体积 间隔，故C错误，D正确。故选D。 和形状可以忽略，故“四川舰”可以看成质点，故A正确：研究例2：C与表示时刻，称为第2s末或第3s初，不是第2s内，故 “歼-35”战斗机的飞行姿态时，“歼-35”战斗机的体积和形状 A错误；t。~t2表示时间间隔，称为最初2s内，不是第2s内， 不可以忽略，故“歼-35”战斗机不可以看成质点，故B错误； 第2s内指1s时间，故B错误；t1~t2表示时间间隔，称为第 研究“神舟二十二号”载人飞船与空间站的对接方式时，“神 舟二十二号”的体积和形状不可以忽略，故“神舟二十二号” 2s内，时长为1s,故C正确；t。~t+1表示时间间隔，称为第 不可以看成质点，故C错误：研究“蛟龙号”潜水器完成任务 (n+1)s内，故D错误。故选C。 出水后调整方位回舱过程时，“蛟龙号”的体积和形状不可以探究点2位置和位移 忽略，故“蛟龙号”不可以看成质点，故D错误。故选A。 基础梳理 探究点2参考系 1.位置原点正方向单位长度2.运动轨迹 基础梳理 3.初位置末位置长度4.方向方向 1.绝对静止绝对相对于2.参考 判断正误 判断正误 (1)×(2)×(3)V(4)V (1)V(2)×(3)×(4)V 例3：C位移是矢量，路程是标量，故A错误；位移为0时，路程 例3：D“两岸青山相对出”描述的青山是运动的，相对诗人自 可能不为O(如绕一圈回到原点)，故B错误；在单向直线运动 己的位置有变化，参考系选择的是诗人自己。故选D。 中，物体运动轨迹为直线且无折返，位移大小等于路程，故C 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 正确：位移是矢量，表示位置变化，而路程是轨迹长度，故D错 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 误。故选C。 大，故选项B正确。故选B。 例4：2200m1800m北偏东53°或东偏北37 跟踪训练2：B以其中一只白鹭A为参考系，地面和前方的大 解析：路程为AB+BC+CD=2200m。 山相对白鹭A的位置不断变化，则都是运动的；左侧的白鹭和 右侧的白鹭相对于白鹭A的位置不变，则都是静止的。故 根据勾股定理知，AC间的距离AC=√AB2+BC= 选B。 /6002+8002m=1000m。 253 则汽车的位移大小AD=AC+CD=1000m+800m=1800m,因 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 起点的，0~t这段时间内甲、乙末位置相同，但起始位置不同. 为tan∠BAC= 3,所以LBAC=53°。 所以位移不同，故选项B错误。故选ACD。 故位移的方向为北偏东53°或东偏北37°。 跟踪训练：AD由图像可知，开始时位置为0,6s时位置为 跟踪训练：A蚂蚁的位移大小为x=√(3R)+R=√10R,A正 -4m,则0~6s内位移为-4m-0=-4m,故A正确；2s时位 确；蚂蚁的路程为s= (1+1）x2mR=3 (2+4) 2 ,B错误：蚂蚁的 置为4m,4s时位置为0，则2~4s内位移为0-4m=-4m,故 B错误；0-6s内路程为4m+4m+4m=12m,故C错误；x-t 位移方向由A点指向D点，C错误；路程是标量，没有方向，D 图像的斜率表示速度，2~6s内斜率不变，则2~6s内速度不变， 错误。故选A。 所以2~6s内质点一直向同一方向运动，故D正确。故选AD。 例5：D位移是矢量，其符号代表方向，大小是其绝对值，则甲的 探究点2位移和时间的测量 位移小于乙的位移，故A错误；位移是矢量，只有大小和方向 基础梳理 都相同时，位移才相同，所以两运动物体的位移大小均为 50m,这两个物体的位移不一定相同，故B错误；温度是标量， 1.交流计时80.02s0.02s2.(n-1)×0.02 3.刻度尺 其正、负表示温度的高低，不表示方向，故C错误，D正确。故 判断正误 选D。 (1)×(2)×(3)V 探究点3 直线运动的位移 例2：(1)电火花计时器220电磁打点计时器约为8V 基础梳理 (2)ABDEC 1.坐标2.有向线段末x2x1初末正负 解析：(2)实验步骤要遵循先安装器材后实验的原则，为了使 判断正误 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 (1)×(2)V 打满点，所以实验时要先接通电源，后释放纸带。故正确顺序 例6：D以抛出点为原点建立一维坐标系，方向向上为正方向， 为ABDEC。 小球上升5m后回落，则小球在最高点的坐标为x=5m,故A 例3：(1)0.2s(2)3.156.15 错误；小球初位置x。=0,末位置x1=-3m,位置变化量△x= 解析：(1)如果打点计时器使用频率为50Hz的交变电源，每 x1-x=-3m,则小球位移大小为3m,方向向下，故B、C错误； 相邻的计数点间还有4个点未标出，则相邻两个计数点间的 小球上升5m,下落8m,总路程为13m,故D正确。故选D。 时间间隔为5×0.02s=0.1s,所以A、C两个计数点间的时间 素养能力提升 间隔为2×0.1s=0.2s。 例7：(1)相同均为78.5cm(2)不相同 (2)刻度尺的分度值是1mm,读数时应估读到毫米的下一位， 解析：如图所示，图中虚线O0 即A、C两个计数点间的距离x4c=(3.15-0)cm=3.15cm,C、 A4'分别表示硬币沿直线滚动 E两个计数点间的距离为xce=(9.30-3.15)cm=6.15cm。 圈后圆心和圆周上的一点A的运 素养能力提升 动轨迹，已知硬币的直径d=2.5cm,则由图可知： 例4：(1)D(2)3.00 (1)硬币圆心的位移大小和路程相等，即x=s=π×2.5×10cm 解析：(1)误差与测量人、测量工具、测量环境有关，是不可避 =78.5cm。 免的，故A错误：测量错误是不遵守测量仪器的使用规则，读 (2)硬币沿直线滚动10圈的过程中，硬币圆周上的每一点的 数时粗心造成的，是能避免的，和系统误差不同，故B错误；采 位移大小均为78.5cm。硬币圆周上的每一点滚动一圈的运 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， 动轨迹为一曲线，如图中虚曲线所示，硬币沿直线滚动10圈 不能消除误差，故C错误；实验中产生误差是不可避免的，但 的过程中，圆周上每一点的路程为图中虚曲线长度的10倍， 可以设法尽量减小误差，故D正确。故选D。(2)毫米刻度尺 故其路程和位移的大小不同。 的最小分度值为1mm,故正确记录的结果是3.00cm。 第2课时位移一时间图像 位移和时间的测量 3.位置变化快慢的描述—速度 探究点1位移一时间图像 基础梳理 第1课时速度 1.初始位置位移一时间2.位移 探究点1速度 判断正误 基础梳理 (1)×(2) 1快慢2时间3.4 4.米/秒5.矢量相同 例1：ACD由图像知甲、乙的计时起点都是零，是同时出发的。 △t 乙开始运动时离坐标原点x。,从t1到t2这段时间内甲的位置：判断正误 没有变化，表示甲在途中停止了一段时间，故选项A、C、D正(1)V(2)×(3)× 254