2025年高考物理 人教版必修第1册含答案

2025年高考物理人教版必修第1册第一章运动的描述1.质点参考系●目标重点展示素养目标学习重点物理观念(1)了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件，知道质点是理想化的物理模型。(2)知道参考系的概念及其对描述物体运动的意义。(1)物体能否看成质点的判断。(2)由参考系判断物体的运动情况。科学思维(1)初步体会建构物理模型的思维方式，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。(2)通过阅读课本理解运动的相对性，能找出相关语境中的参考系，并能在相关问题中选择合适的参考系。科学态度与责任知道物理学研究的很多问题就在身边，对自然界有好奇心，具有探索的兴趣；认识物理模型在探索自然规律中的作用。探究点1物体和质点●新知导学情境：如图所示，雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔。探究：(1)如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况，雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗？能否把雄鹰简化成一个点？(2)如果研究雄鹰的翅膀是如何拍打时，能把雄鹰简化成一个点吗？►[提示][提示](1)由于北方到南方的距离远大于鹰自身的大小，所以研究鹰从北方到南方的位置变化情况，雄鹰的大小和形状对所研究的问题没有影响，可以简化成一个点。(2)研究雄鹰的翅膀是如何拍打时，翅膀的形状和大小不能忽略，雄鹰不能简化成一个点。●基础梳理1．机械运动：物体的空间位置随时间的_变化__称为机械运动。2．质点的定义：忽略物体的_大小__和_形状__，把物体简化为一个具有_质量__的点，这样的点称为质点。3．把物体看作质点的条件：物体的_大小__和_形状__对研究问题的影响可以忽略。4．在物理学中，突出问题的_主要因素__，忽略_次要因素__，建立_理想化__的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是一种理想化模型，实际并不存在。[判断正误](1)形状不规则的物体一定不能看成质点。(×)(2)做直线运动的物体一定能看成质点。(×)(3)只要物体很小，就一定可以看成质点。(×),●重难解读1．质点的特点(1)没有大小和形状。(2)具有物体的全部质量。(3)现实生活中并不存在。2．质点与几何中的“点”的区别：质点是忽略物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。3．实际物体可看成质点的常见情况►[思考][思考]如图所示，沿某方向推动桌面上的教科书，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？若要记录书通过桌面上某一虚线AB的时间，能否将书视为质点？为什么？》误区警示(1)误认为体积小的物体都可以看作质点，体积大的物体都不能看作质点。(2)误认为平动的物体都能看作质点，转动的物体都不能看作质点。(3)误认为一个物体在一种情境中可以看作质点，在另外一种情境中也可以看作质点。类型一：对质点的理解例1：下列关于质点的说法中，正确的是()A．地球很大，一定不能看成质点B．原子核很小，一定能看成质点C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在，所以没有意义D．同一物体在不同的情况中，有时可看成质点，有时则不可看成质点解析：A错：在研究地球绕太阳公转(一般研究地球公转的轨道和周期)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：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，有时不能看成质点。故选D。类型二：物体能否看成质点的判断例2：第十九届亚运会于2023年9月23日～10月8日在杭州举行，本次以“中国新时代·杭州新亚运”为定位，秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念，向世界奉献了一场精彩的比赛盛会。在考察下列运动员的成绩时可近似视为质点的是()要从影响运动员成绩的因素出发，去判断运动员的形状和大小是否可以忽略不计►[规律方法],[规律方法]物体能否看成质点的判断步骤(1)确定问题的性质，即题中关注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么。(2)假设物体的形状、大小被忽略，分析求解的物理量及关注的要素是否受影响。如果大小和形状对研究问题可以忽略，物体就可看作质点，否则不能看作质点。解析：研究运动员竞走时，运动员的形状、大小可以忽略，可以近似视为质点，故A正确；研究运动员跳水时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故B错误；研究运动员蹦床时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故C错误；研究运动员武术时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故D错误。故选A。跟踪训练1：2022年6月17日，中国第三艘航母福建舰下水命名仪式在中国船舶有限公司举行。这是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航母，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。满载排水量8万余吨。如图所示，下列说法中正确的是()A．可以把正在“福建舰”航母甲板上用手势指挥的调度员看成是一个质点B．研究“福建舰”航母上战斗机起飞后空中翻滚动作时，可以把战斗机看成质点C．研究“福建舰”航母在大海中运动轨迹时，可以把航母看成质点D．由于“福建舰”航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点►[注意][注意]物体能否视为质点的两点提醒(1)在高中阶段，虽然许多物体都可以看作质点，但杆、绳、弹簧、橡皮筋等起连接作用的物体一般不能视为质点。(2)如果被研究的物体出现动作、姿态、转动等问题时。一般不能被视为质点。解析：用手势指挥的调度员不能看成是一个质点，因为需要考虑调度员的动作，质点是不会有动作的，故A错误；研究“福建舰”航母上战斗机起飞后空中翻滚动作时，不能忽略战斗机的形状，不可以把战斗机看成质点，故B错误；研究“福建舰”航母在大海中运动轨迹时，航母大小可以忽略，可以把航母看成质点，故C正确，D错误。故选C。探究点2参考系●新知导学情境：如图所示探究：(1)坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢？(2)站在站台上的小朋友为什么说火车运动快呢？(3)怎样描述物体的运动情况呢？►[提示][提示](1)火车相对于乘客没有发生位置的变动，所以乘客以自己为参考说火车没有动。(2)火车相对于站台及站台上的小朋友的位置在快速变化，所以小朋友以站台为参考说火车运动快。(3)由上述分析可知，要描述一个物体的运动情况，需要先选择某个其他物体作为参考，观察物体的位置相对于选定的“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。●基础梳理1．运动与静止的关系(1)运动的绝对性：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，_绝对静止__的物体是不存在的，运动是_绝对__的。(2)运动的相对性：描述某个物体的位置随时间的变化，总是_相对于__其他物体而言的。不能选物体本身为参考2．参考系：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为_参考__的物体叫作参考系。[判断正误](1)研究地球上物体的运动一般选地球为参考系。(√)(2)参考系必须要选静止不动的物体。(×)(3)参考系必须是和地面联系在一起的物体。(×)(4)参考系是为了研究某物体的运动而假定不动的那个物体。(√),●重难解读参考系的五个特性相对性被研究的物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。任意性参考系的选择具有任意性。同一性比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。差异性同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。简单性参考系选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。》特别提醒(1)研究地面上物体的运动时，一般选地面为参考系，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明。(2)用来作参考系的物体都是假定不动的，与该物体相对地面是静止还是运动无关。类型一：由物体的运动情况判断参考系例3：(多选)下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是()A．诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的B．“钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以“潮水”为参考系的C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“旗杆”为参考系的►[规律方法][思考][规律方法]判断参考系的两种方法(1)静物法：明确观察到的现象中，哪些物体是运动的，哪些物体是静止的。静止的物体可能就是参考系。(2)假设法：假设以某物体为参考系，判断其他物体的运动情况是否与题目叙述一致。若一致，该物体可能就是参考系。[思考]“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”请用物理学知识解释“看山恰似走来迎”和“山不动，是船行”。你由此得到什么启示？解析：A错：“飞流”相对于山在动，故参考系是山。B错：“观众只觉得潮水扑面而来”，是指潮水相对于观潮者本身来说的，故是以观潮者为参考系。C对：“轻舟已过万重山”说的是轻舟的运动，是以“万重山”为参考系。D对：观察到国旗冉冉升起，观察者是以地面(或旗杆)为参考系。故选CD。类型二：由参考系判断物体的运动情况例4：观察图中屋顶的炊烟和小红头发的飘动方向，可知风与小红的运动情况，其中正确的是()A．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的小B．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的大C．风是向右吹的，小红是向左运动的D．风是向左吹的，小红是向右运动的►[规律方法][规律方法]判断物体运动情况的方法(1)确定研究对象。(2)根据题意选择合适的参考系。(3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况。解析：选地面为参考系，由屋顶的炊烟方向可知风向左吹。因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大，故选项B正确。跟踪训练2：端午节是我国古老传统节日，人们通常通过赛龙舟庆祝节日的到来。如图为两队在赛龙舟时的画面，甲队与乙队之间的距离逐渐增大，最终乙队获得胜利。则下列说法正确的是()A．以甲队为参考系，乙队向左运动B．以乙队为参考系，甲队是静止的C．以地面为参考系，乙队向右运动D．以地面为参考系，甲队是静止的解析：由于两队之间的距离逐渐增大，且乙队获胜，则以甲队为参考系，乙队向左运动，故A正确；以乙队为参考系，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。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”是理想化的模型解析：在物理学中，突出对问题起作用较大的主要因素，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，故A正确；“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的抽象，它突出对问题起作用较大的主要因素，从而把问题简化，但理想化模型实际并不存在，故B错误；速度是描述运动快慢的物理量，不是理想化的模型，C错误；“地面光滑”，在现实生活中是不存在的，故D正确。故选AD。课后知能作业基础巩固练知识点一质点1．Science刊登的一篇报道，研究人员发现在蚂蚁体内似乎存在一种“计步器”，将蚂蚁腿加长后，蚂蚁会“过家门而不入”，而“截肢”后的蚂蚁还没有到家就开始寻找巢穴，下列说法正确的是()A．蚂蚁很小，一定可以看成质点B．研究蚂蚁走过的轨迹，可以把蚂蚁看成质点C．研究蚂蚁的走路姿态，可以把蚂蚁看成质点D．小蚂蚁可以看成质点，大蚂蚁不能看成质点解析：研究蚂蚁的走路姿态时，不能把蚂蚁看成质点，故C错误；研究蚂蚁走过的轨迹时，可以不考虑蚂蚁的大小和形状，把蚂蚁看成质点，故B正确；蚂蚁能否看成质点，与蚂蚁的大小无关，只取决于蚂蚁的大小和形状对研究结果是否有影响，故A、D错误。故选B。2．2023年9月24日，杭州第19届亚运会，赛艇女子轻量级双人双桨决赛，中国组合邹佳琪/邱秀萍夺得首枚金牌。杭州亚运会比赛项目包括田径、体操、柔道、击剑、马术等共40个大项。下列几种亚运比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A．举重比赛中，记录运动员举起重物持续时间时的杠铃B．赛艇比赛中，研究赛艇的吃水深度时的赛艇C．击剑比赛中，研究运动员动作要领时的重剑D．马术比赛中，研究运动员的动作技能时的运动员解析：举重比赛中，记录运动员举起重物持续时间时的杠铃，杠铃的形状和大小对研究的问题没有影响，所以可以看作质点，故A正确；赛艇比赛中，研究赛艇的吃水深度时赛艇的高度不能忽略，所以不能看作质点，故B错误；击剑比赛中，研究运动员动作要领时的重剑，看作质点就看不到要领，所以不能看作质点，故C错误；马术比赛中，研究运动员的动作技能时的运动员，看作质点就看不到动作技能，所以不能看作质点，故D错误。故选A。3.(多选)2022年北京冬季奥运会共设7个大项，15个分项，109个小项。北京赛区承办所有的冰上项目，延庆赛区承办雪车、雪橇及高山滑雪项目，张家口赛区承办除雪车、雪橇及高山滑雪之外的所有雪上项目。下列几种冬奥会项目中的研究对象可看成质点的是()A．在跳台滑雪中，研究运动员在空中飞行的轨迹，运动员可看成质点B．研究徐铭甫的滑雪动作技巧时，徐铭甫可看成质点C．研究任子威1000米短道速滑的时间时，任子威可看成质点D．研究冰球运动员的动作技巧时，冰球运动员可看成质点解析：在跳台滑雪中，研究运动员在空中飞行的轨迹，运动员的形状和大小能忽略，运动员可以看成质点，故A正确；研究滑雪的动作技巧，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，故B错误；研究运动员短道速滑的时间，运动员的形状和大小能忽略，可以看成质点，故C正确；研究运动员的动作技巧，运动员形状和大小不能忽略，不能看成质点，故D错误。故选AC。知识点二参考系4．(多选)下列有关参考系的说法正确的是()A．参考系就是相对于地面不动的物体B．任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C．不选择参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的D．同一物体的运动，选择不同的参考系可能有不同的观察结果解析：参考系是用来选作标准、假定不动的物体，作为参考系的物体相对于地面可以是运动的，A项错误；参考系的选取是任意的，一般的选取原则是使所研究的运动描述起来尽可能简单，当研究火星公转时，以太阳为参考系比以地球为参考系要简单得多，B项错误；不选择参考系，就无法描述物体的位置变化，也无法说明物体的运动情况，C项正确；根据参考系的差异性，同一物体的运动，选择不同的参考系可能有不同的观察结果，D项正确。故选CD。5．在电视连续剧《西游记》中，常常有“孙悟空”“腾云驾雾”的镜头。如图所示，这通常是采用“背景拍摄法”，让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，摄影师把人物动作和飘动的白云等一起摄入镜头，放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。这时，观众所选的参考系是()A．“孙悟空” B．平台C．急速飘动的白云 D．观众自身解析：“孙悟空”在“腾云驾雾”，是以运动的背景，即急速飘动的白云为参考系，故选C。6．如图所示是特技跳伞运动员的空中造型图。当运动员保持该造型向下落时，其中一名运动员A俯视大地时，看到大地迎面而来。下列说法正确的是()A．若运动员A以对面的运动员为参考系，他是运动的B．若运动员A以旁边的运动员为参考系，地面是静止的C．当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以大地为参考系的D．以大地为参考系，运动员是运动的解析：若运动员A以对面的运动员为参考系，他是静止的，故A错误；若运动员A以旁边的运动员为参考系，地面是运动的，故B错误；当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以他自己为参考系，故C错误；以大地为参考系，运动员是运动的，故D正确。故选D。综合提升练7．第19届亚运会于2023年9月23日晚8时在杭州奥体中心体育场开幕，杭州亚运会铁饼比赛中首次使用机器狗搬运铁饼，在运输铁饼过程中，下列说法正确的是()A．估算机器狗运动的时间时可以将其看作质点B．研究机器狗的腿部动作时可以将其看作质点C．铁饼相对于机器狗静止是以铁饼为参考系D．铁饼相对于机器狗静止是以地面为参考系解析：估算机器狗运动的时间时，机器狗的体积和形状可以忽略，可以看作质点，故A正确；研究机器狗的腿部动作时，机器狗的体积和形状不可以忽略，不可以看作质点，故B错误；铁饼相对于机器狗静止是以机器狗为参考系，故C、D错误。故选A。8．体育摄影中“追拍法”的成功之作如图所示，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是()A．大地 B．太阳C．滑板运动员 D．步行的人解析：由于摄影师眼中滑板运动员是静止的，故滑板运动员和摄影师相对静止，以滑板运动员作为参考系，摄影师是静止的，所以滑板运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于滑板运动员是运动的，所以背景相对于摄影师也是运动的，所以拍摄出的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是滑板运动员，C正确。故选C。9．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十七号进入预定轨道后于17时46分成功对接于天和核心舱前向端口，如图所示，以下说法正确的是()A．研究对接后的组合体绕地球运动的周期时，不可将其视为质点B．对接时可以把神舟十七号飞船看成质点C．对接完成后，选取地球为参考系时，神舟十七号处于静止状态D．对接完成后，选取天和核心舱为参考系时，神舟十七号处于静止状态解析：研究对接后的组合体绕地球运动的周期时，可以忽略其大小和形状，将其看成质点，故A错误；对接时不可以忽略神舟十七号飞船大小和形状，不能看成质点，故B错误；对接完成后，选取地球为参考系时，神舟十七号是运动的，故C错误；对接完成后，选取天和核心舱为参考系时，神舟十七号处于静止状态，故D正确。故选D。10．中国当代古典诗词专家叶嘉莹先生说：诗，让我们心灵不死。同学们通过诵读经典，可从古人的智慧和情怀中汲取营养，涵养心灵。关于下列诗词描述的情景其中说法正确的是()A．“一江春水向东流”是以水为参考系描述江岸运动情况B．“人从桥上过，桥流水不流”中“桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系可能是河岸C．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中的“青山相对出”选择的参考系可能是孤帆D．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，诗中描述的是山的运动情况解析：“一江春水向东流”是以江岸为参考系描述水的运动情况，故A错误；“人从桥上过，桥流水不流”中“桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系可能是水，决不会是河岸，故B错误；“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中的“青山相对出”选择的参考系可能是孤帆，描述青山的运动，故C正确；“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，诗中描述的是轻舟的运动情况，故D错误。故选C。11．一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动。如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹应是图中的()解析：蜜蜂、汽车车身向前具有相同的速度，它们是相对静止的，所以蜜蜂看不到轮子向前运动，只能看到轮子的转动，故A正确，B、C、D错误，故选A。12．(2024·赤峰高一检测)如图所示，坐在甲火车中的小芳在车窗里看到乙火车的车头，过一会儿，她又在车窗里看到乙火车的车尾。若两列火车车头朝向一致，则下列关于两列火车运动情况的判断，正确的是()A．乙火车停在轨道上，甲火车向前运动B．乙火车向后倒车，甲火车停在轨道上C．两列火车均向前运动，但乙火车运动较慢D．两列火车均向后倒车，但甲火车运动较快解析：小芳先看到乙火车的车头，后看到乙火车车尾，以甲火车为参照物乙火车是向前运动的。甲火车有三种情况：①如果甲火车静止，乙火车是向前运动的；②如果甲火车向前行驶，乙火车也向前运动，乙火车的运动速度比甲火车大；③如果甲火车是向后倒车，乙火车可能是静止、可能是向前运动、也可能是倒车但是比甲火车的倒车速度小，故D正确，A、B、C错误。故选D。13．(多选)甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，甲、乙、丙三人的运动情况可能是()A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v乙D．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙<v乙解析：甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地面匀速下降，乙看到甲匀速上升，说明乙相对于甲匀速下降，则乙相对于地面匀速下降，且v乙>v甲，丙看到乙匀速下降，丙可能停在空中，也可能向上匀速运动，或者丙也匀速下降，只不过下降速度小于乙的速度，故A、B、D正确。

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)时刻和时间间隔的区别。(2)位移的理解和计算。科学思维(1)通过时间轴，理解时刻和时间间隔的区别。(2)会在一维坐标系中描述物体运动的位置和位移。(3)会应用数学知识计算位移和路程。探究点1时刻和时间间隔●新知导学情境：如右图。探究：图中两位同学都提到“时间”，他们所说的“时间”意义相同吗？►[提示][提示]不同。“上课时间”指的是一瞬间；“10分钟的时间”指的是一段时间。●基础梳理1．时刻：表示某一_瞬间__，在表示时间的数轴上用_点__表示。2．时间间隔：表示两个_时刻__之间的间隔，在表示时间的数轴上用_线段__表示。[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间指两个时刻的间隔关键词“第ns初”“第ns末”等“第ns内”“前ns”“后ns内”等联系(1)时间间隔是一系列连续时刻的积累。(2)时间间隔对应一段运动过程，好比一段录像；时刻对应运动过程中的某个状态，好比一张照片。2．时刻与时间间隔在时间轴上的表示》特别提醒(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。(3)“第ns末”与“第(n＋1)s初”是指同一时刻。►[思考][思考](1)第1秒末到第3秒末是几秒？(2)第5秒末到第12秒初，时间间隔是几秒？(3)第5秒内时间间隔是几秒？前5秒内时间间隔是几秒？类型一：时间间隔和时刻的理解例1：关于时间间隔和时刻，以下说法正确的是()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B．第2s末和第3s初是同一时刻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D．物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间间隔解析：列车员说：“火车8点42分到站，停车8分”，8点42分指时刻，8分指时间间隔，故A错误；第2s末和第3s初是同一时刻，故B正确；“8分钟”指时间间隔，故C错误；物体在5s内指的是物体在0到5s末这5s的时间间隔，故D错误。故选B。类型二：时间间隔和时刻在时间轴上的表示例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()A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为第2s内B．t0～t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内C．t1～t2表示时间间隔，称为第2s内，时长是1sD．tn～tn＋1表示时间间隔，称为第ns内解析：t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，不是第2s内，故A错误；t0～t2表示时间间隔，称为最初2s内，不是第2s内，第2s内指1s时间，故B错误；t1～t2表示时间间隔，称为第2s内，时长为1s，故C正确；tn～tn＋1表示时间间隔，称为第(n＋1)s内，故D错误。故选C。►[规律方法][规律方法]判断时刻与时间间隔的两种方法(1)上下文判断法：根据题意判断，时刻对应某一状态，时间间隔对应某一过程。(2)时间轴判断法：画出时间轴，把所给的时刻和时间间隔表示出来，对应一个点的是时刻，对应一段线段的是时间间隔。探究点2位置和位移●新知导学情境：如图所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘坐高铁直达，乙乘坐飞机直达，丙先乘坐汽车，再乘坐轮船到上海。探究：三者的路程是否相同？位置变化是否相同？如何来描述位置的变化？►[提示][提示]不同，相同，引入新的物理量。●基础梳理1．坐标系(1)建立目的：定量地描述物体的_位置__。(2)一维坐标系的三要素：_原点、正方向__和_单位长度__。2．路程：物体_运动轨迹__的长度。►[拓展][拓展]下列三种情境中，需要建立怎样的坐标系？(1)描述百米运动员在跑动中的位置。(2)描述足球运动员在场地上的位置。(3)描述在天空中飞行的飞机的位置。提示：(1)直线坐标系；(2)平面直角坐标系(二维坐标系)；(3)空间坐标系(三维坐标系)。3．位移(1)定义：由_初位置__指向_末位置__的有向线段，用来描述物体的位置变化，用符号x表示。(2)大小和方向：有向线段的_长度__等于位移的大小，方向由初位置指向末位置。4．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有_方向__的物理量，如位移。(2)标量：只有大小没有_方向__的物理量，如温度、路程等。[判断正误](1)汽车里程表记录的是汽车的位移。(×)(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同吗？●重难解读1．矢量的表示方法(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．矢量和标量的区别区别矢量标量正、负号的含义矢量的正、负号表示方向，正号表示该矢量的方向与规定的正方向相同，负号表示该矢量的方向与规定的正方向相反标量的正、负号不表示方向，如温度的正号表示温度在零摄氏度以上，负号表示温度在零摄氏度以下运算法则矢量的运算必须要考虑矢量的方向，矢量运算遵循平行四边形定则(第三章学)标量运算遵循算术运算法则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》特别提醒(1)求一个矢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。►[思考][思考]物体在0～2s内的位移是5m，在2～7s内的位移是12m，则该物体在0～7s内的位移一定是17m吗？3．位移与路程的区别与联系项目位移路程区别物理意义表示质点的位置变化表示质点的运动轨迹大小从初位置到末位置的直线距离运动轨迹的长度方向从初位置指向末位置无方向联系(1)都是过程量，描述质点运动的空间特征(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类型一：位移和路程的比较例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()A．甲：位移和路程是一回事，只是说法不同B．乙：位移和路程的大小总是相等的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解析：由位移和路程的定义可知，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，A、B、C错误，D正确。故选D。►[规律方法][规律方法]在任何情况下，位移和路程都不可能相同，因为一个是矢量，另一个是标量。只是有可能它们大小相等而已。类型二：位移和路程的计算例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？方向如何？eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(已知tan53°＝\f(4,3)))路程等于汽车行驶的路径的总长度，应等于AB＋BC＋CD的长度位移是从初位置A指向末位置D的有向线段，位移的大小等于AD线段的长度，方向由A指向D解析：路程为AB＋BC＋CD＝2200m。根据勾股定理知，AC间的距离AC＝eq\r(AB2＋BC2)＝eq\r(6002＋8002)m＝1000m。则汽车的位移大小AD＝AC＋CD＝1000m＋800m＝1800m，因为tan∠BAC＝eq\f(4,3)，所以∠BAC＝53°。故位移的方向为北偏东53°或东偏北37°。答案：2200m1800m北偏东53°或东偏北37°►[规律方法][规律方法]确定物体位移和路程的方法(1)确定研究对象和研究过程。(2)找出该过程中物体的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段就是位移。线段的长度表示位移的大小，方向表示位移的方向。(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。跟踪训练1：如图所示，物体沿两个半径均为R的eq\f(1,2)圆弧和eq\f(3,4)圆弧由A运动到B再到C，则其位移和路程分别为()A．eq\f(5π,2)R，由A指向C；eq\r(2)RB．eq\r(10)R，由A指向C；eq\f(5π,4)RC．eq\r(2)R，由A指向C；eq\f(5π,2)RD．eq\r(5)R，由A指向C；eq\f(5π,2)R解析：如图所示，物体沿圆弧由A运动到B再到C，路程s＝πR＋eq\f(3,4)×2πR＝eq\f(5,2)πR，位移方向由A指向C，大小为x＝eq\r(R2＋R2)＝eq\r(2)R，故C正确。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，温度是标量解析：位移是矢量，其符号代表方向，大小是其绝对值，则甲的位移小于乙的位移，故A错误；位移是矢量，只有大小和方向都相同时，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，其正、负表示温度的高低，不表示方向，故C错误，D正确。故选D。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_坐标__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。2．物体的位移表示(1)大小：初末位置间_有向线段__的长度，用_末__位置与初位置的坐标之差表示，Δx＝_x2－x1__。(2)方向：由_初__位置指向_末__位置。Δx>0，表示位移的方向指向x轴的_正__方向；Δx<0，表示位移的方向指向x轴的_负__方向。》特别提醒无论初、末位置的坐标大小关系如何，坐标值的正、负如何，Δx＝x末－x初总是成立的。[判断正误](1)在一维坐标系中，物体的位移等于其位置坐标。(×)(2)在一维坐标系中，Δx的正负可以表示物体位移的方向。(√)►[理解][理解]位置坐标是相对的，位移是绝对的(1)位置：物体的位置坐标与坐标系的建立有关，同一位置，建立坐标系的原点不同或规定的正方向不同，物体的位置坐标就不同(位置坐标的相对性)。(2)位移：质点的末位置坐标减初位置坐标。物体的位置变化与坐标原点和正方向的选取无关。例6：(多选)某一运动质点沿一直线做往返运动，如图所示，xOA＝xAB＝xCO＝xDC＝1m，O点为x轴上的原点，且质点由A点出发，向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动，以下说法正确的是()A．质点从A→B→C发生的位移为2m，方向沿x轴正方向，路程为4mB．质点从B→D发生的位移为－4m，方向沿x轴负方向，路程为4mC．当质点到达D点时，其位置可用D点的坐标－2m表示D．当质点到达D点时，相对于A点的位移为－3m解析：由于xAC＝－2m，因此质点在A→B→C的过程内，位移大小为2m，位移方向为A到C，沿x轴负方向，所以位移为－2m，路程为4m，A错误；从B→D的过程，质点经过的路程为4m，位移方向由B指向D，与正方向相反，沿x轴负方向，所以位移为－4m，B正确；当质点到达D点时，位置在原点的左侧，坐标为－2m，C正确；当质点到达D点时，在A点左侧3m处，因向右为正方向，所以D点相对于A点的位移为－3m，D正确。故选BCD。►[规律方法][规律方法]直线运动中求位移的步骤(1)建立一维坐标系。(2)规定正方向。(3)找出初、末位置坐标。(4)位移等于末位置坐标减初位置坐标，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？解析：如图所示，图中虚线OO′、AA′分别表示硬币沿直线滚动一圈后圆心和圆周上的一点A的运动轨迹，已知硬币的直径d＝2.5cm，则由图可知：(1)硬币圆心的位移大小和路程相等，即x＝s＝π×2.5×10cm＝78.5cm。(2)硬币沿直线滚动10圈的过程中，硬币圆周上的每一点的位移大小均为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。答案：(1)相同，均为78.5cm(2)不相同课后知能作业基础巩固练知识点一时刻和时间间隔1．2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔—阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶，以表彰他们用于研究物质中电子动力学的产生“阿秒(as)(1as＝1×10－18s)脉冲光”的实验方法。目前实验所创造出的最短电子脉冲持续了43as，关于“阿秒”，下列说法中正确的是()A．“阿秒”是矢量B．“第1as末”指的时间间隔C．“最后3as”指的是时刻D．“电子脉冲持续了43as”中的“43as”指的是时间间隔解析：“阿秒”是一个单位，对应的物理量是时间，时间是标量，故A错误；“第1as末”指的是时刻，故B错误；“最后3as”指的是时间间隔，故C错误；“43as”指的是时间间隔，故D正确。故选D。2．(2024·辽宁阜新高一阶段练习)仔细观察如图所示的时间轴，下列说法正确的是()A．第3s末是指时间轴上的CD段B．第5s内是指时间轴上的FG段C．前4s内是指时间轴上的AE段D．第2s内是指时间轴上的C点解析：时间对应时间轴上的线段，时刻对应时间轴上的点。第3s末是指时间轴上的D点，故A错误；第5s内是指时间轴上EF段，故B错误；前4s内是指时间轴上AE段，故C正确；第2s内是指时间轴上的BC段，故D错误。故选C。知识点二位置、位移和路程3．(2024·陕西宝鸡高一统考期末)在2022年金台区中学生田径比赛中，小强以2.83m的成绩获得立定跳远项目金牌。这里记录的成绩2.83m是指()A．比赛中小强经过的路程B．比赛中小强发生的位移大小C．既是小强发生的位移大小，又是小强经过的路程D．既不是小强发生的位移大小，也不是小强经过的路程解析：立定跳远比赛中，运动员的运动轨迹是曲线，而成绩是测量起跳点到落地点的直线距离，所以成绩表示位移大小。故选B。4．如图所示，小明在游泳池中沿直线游泳，从a点出发，经b、c、d再返回a点，若以b点为坐标原点，向右建立一维坐标系，则下列说法正确的是()A．a点位置坐标为20mB．从b经c、d再返回到a点，位移为20mC．从b经c、d再返回到a点，路程为80mD．从a点出发，经b、c、d再返回到a点，位移为－20m解析：游泳池的长度为50m，则以b点为坐标原点，向右建立一维坐标系时，a点的位置坐标为－20m，d点的位置坐标为30m；运动员从b经c、d再返回到a点，运动员先向右运动30m，再向左运动50m，路程为s＝30m＋50m＝80m，A错误，C正确；a、b之间距离为20m，运动员从b经c、d再返回到a点，位移为－20m，B错误；运动员从a点出发，经b、c、d再返回到a点，位移为0，D错误。故选C。5.如图所示，“天舟二号”货运飞船与“天和号”空间站在交会对接之前，分别沿半径为r、R的圆形轨道运动。某时刻“天舟二号”货运飞船和“天和号”空间站分别从B、A点开始运动，下列说法正确的是()A．空间站运行一周的位移大小为2πRB．“天舟二号”运行eq\f(1,2)周的路程为2rC．“天舟二号”运行eq\f(1,4)周的位移大小为eq\r(2)rD．二者各自运行一周，其路程相等解析：空间站运行一周的位移为0，选项A错误；“天舟二号”运行eq\f(1,2)周的路程为πr，选项B错误；“天舟二号”运行eq\f(1,4)周的位移大小为eq\r(2)r，选项C正确；“天舟二号”和空间站各自运行一周，其路程分别为2πr和2πR，路程不相等，选项D错误。故选C。6.科研人员开发出一种纳米探针，这种新型纳米探针沿着正六边形状、边长为200nm的晶格从A到B再到C(如图所示)，则它通过的路程和位移大小分别为()A．400nm200eq\r(3)nmB．200eq\r(3)nm400nmC．200nm200nmD．400nm100eq\r(3)nm解析：从A到B再到C的路程为s＝AB＋BC＝200nm＋200nm＝400nm，位移大小为x＝AC＝2ABsin60°＝200eq\r(3)nm，A项正确。故选A。综合提升练7.如图是正在使用中的手机导航界面，细直线的两端分别为汽车的出发地和目的地，中间粗线为三条可选择的行驶路线，最下端带有“剩余4.6公里、18分钟、预计11：55到达”等字样。已知该车辆沿最下方路线行驶到达目的地，之后沿中间路线从目的地返回到出发地，根据导航界面信息，下列说法中正确的是()A．汽车在往、返过程中，两次的位移不相同B．界面中的“11：55”和“18分钟”均指“时间间隔”C．“剩余4.6公里”中的“4.6公里”是指“位移的大小”D．判断“哪条路线的行驶路径最短”时汽车不能看作“质点”解析：汽车在往、返过程中，两次的位移方向不相同，位移不同，故A正确；“11：55”是到达的时刻，故B错误；“剩余4.6公里”中的“4.6公里”是指轨迹的长度，是路程，故C错误；判断“哪条路线的行驶路径最短”时汽车大小可以忽略，能看作“质点”，故D错误。故选A。8．如图所示，一只甲虫在平面xOy上运动。甲虫从坐标原点O(0,0)出发，沿直线运动到A(1,0)，接着又沿直线运动到B(4,4)，后又沿直线运动到C(0,7)，则甲虫从O到C运动过程中的路程和位移大小分别为()A．11dm和7dm B．11dm和11dmC．7dm和7dm D．7dm和11dm解析：甲虫从O点到C点过程中，路程是轨迹的长度，其大小为s＝[1＋eq\r(4－12＋42)＋eq\r(42＋7－42)]dm＝11dm，位移是从初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移的大小，所以x＝7dm。故选A。9．一物体做直线运动，在如图所示的位置坐标轴上O、x1、x2、…、xn－1、xn分别为物体在t＝0时刻、第1s末、第2s末、…、第(n－1)s末、第ns末的位置，则下列说法中正确的是()A．Ox1为物体第2s内的位移，方向由O指向x1B．Oxn－1为物体(n－1)s内的位移，方向由O指向xn－1C．x2xn为物体前2ns内的位移，方向由x2指向xnD．xn－1xn为物体第(n－1)s内的位移，方向由xn－1指向xn解析：Ox1为物体第1s内的位移，方向由O指向x1，A项错误；Oxn－1为物体(n－1)s内的位移，方向由O指向xn－1，B项正确；x2xn为物体第3s初到第ns末时间内的位移，方向由x2指向xn，C项错误；xn－1xn为物体第ns内的位移，方向由xn－1指向xn，D项错误。故选B。10.(2024·江西高一校联考阶段练习)水平面上A处放置有一半径为r的铁环，铁环的最高点为a点，在A处的右侧B处有一竖直墙面，墙面上固定有一磁铁(厚度不计)，如图所示。现给铁环一水平速度，在水平面上滚动了三圈半后恰好被磁铁吸住。下列说法正确的是()A．研究铁环上a点的运动时，可以将铁环看作质点B．铁环运动过程中，铁环上的a点相对于圆心静止C．A、B间的距离小于7πrD．铁环从A处滚到B处的过程中，a点发生的位移eq\r(4＋49π2)·r解析：研究铁环上a点的运动时，铁环的大小不能忽略，不可以将铁环看作质点，选项A错误；铁环运动过程中，铁环上的a点相对于圆心的位置不断变化，不是处于静止状态，选项B错误；铁环滚动了三圈半的位移x＝3.5×2πr＝7πr，则A、B间的距离为7πr＋r，选项C错误；铁环从A处滚到B处的过程中，a点发生的位移x′＝eq\r(2r2＋x2)＝eq\r(4＋49π2)·r，选项D正确。故选D。11．某质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如表所示：t/s012345x/m05－4－1－71由表可以看出此质点开始运动后：(1)最远时，离原点的距离是多少？(2)第2s内质点的位移是多少？(3)哪段时间间隔内质点的位移最大？最大值是多少？(4)在第一个2s内质点的位移为多少？答案：(1)7m(2)－9m(3)1～4s－12m(4)－4m解析：(1)位置坐标正负号代表方向，由表可知，在t＝4s时离原点最远，距离是x＝7m。(2)第2s内质点的位移Δx＝x2－x1＝－9m。(3)由表可知1～4s内的位移最大，最大为Δxmax＝x4－x1＝－7－5＝－12m。(4)在第一个2s内质点的位移Δx2＝x2－x0＝－4－0＝－4m。12．质点沿半径为d的圆形轨道逆时针运动，每2s移动eq\f(1,4)圆周，初始位置在A点，如图所示，分别求出下列各种情况下的路程和位移的大小，并在图上标出各位移的方向。(1)从A点开始到第2s末；(2)从A点开始到第4s末；(3)从A点开始到第8s末。答案：见解析解析：(1)质点从A点开始经过2s时间，移动了eq\f(1,4)圆周到达B点，如图甲所示，路程为eq\f(1,2)πd，位移大小为eq\r(2)d，方向为A→B。(2)质点从A点开始经过4s时间，移动了eq\f(1,2)圆周到达C点，如图乙所示，路程为πd，位移大小为2d，方向为A→C。(3)质点从A点开始经过8s时间，移动了1个圆周又回到A点，如图丙所示，路程为2πd，位移为零。

第2课时位移—时间图像位移和时间的测量●目标重点展示素养目标学习重点物理观念会画位移—时间图像，并会根据图像描述物体运动的特点。(1)利用位移—时间图像求一段时间内的位移和分析物体的运动情况。(2)打点计时器的使用。(3)利用打点计时器测位移和时间。科学思维通过对物体做直线运动问题的分析，体会坐标系在描述物体的位置及位置变化中的作用。科学探究通过看打点计时器的说明书，知道其构造及工作原理，并能正确使用其测位移和时间。探究点1位移—时间图像●基础梳理1．图像的建立(1)位置—时间图像：如图，以时刻t为横轴，以位置坐标x为纵轴，其上的图线就是物体的位置—时间图像。(2)位移—时间图像：如果将物体运动的_初始位置__选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等(x＝Δx)，位置—时间图像就成为_位移—时间__图像，即x－t图像。2．图像的物理意义：表示物体的_位移__随时间变化的规律。[判断正误](1)位移—时间图像就是物体的运动轨迹。(×)(2)位移—时间图线上某点的横坐标表示时刻，纵坐标表示该时刻的位置。(√)►[思考][思考]有一天，兔子和乌龟赛跑。兔子认为赢乌龟太轻松了，决定途中先打个盹，再追上乌龟。乌龟一刻不停地努力向前爬，当兔子醒来的时候，乌龟已经远远超过了兔子。下图是“龟兔赛跑”的x－t图像。●重难解读1．应用x－t图像能获得的信息(1)任意时间内质点运动的位移。(2)质点发生某段位移所用的时间。(3)判断质点是静止的还是运动的。(4)判断质点运动的快慢。(5)判断质点运动过程中离出发点越来越远，还是越来越近。(6)图像不过原点，说明开始计时时质点的位置不为零，或经过一段时间才开始运动。(7)两图线相交，表示两质点在这一时刻位于同一位置(相遇)。2．常见的几种x－t图像的比较图像物理意义①、②都表示物体处于静止状态，但静止的位置不同。③表示物体从x1处沿正方向做直线运动；④表示物体从x＝0处沿正方向做直线运动；⑤表示物体从x2处沿负方向做直线运动；⑥表示物体等了一段时间后再沿正方向做直线运动。》特别提醒(1)x－t图像表示物体位移随时间变化的情况，不是运动轨迹。(2)x－t图像只能表示位移的两个方向，即正方向或负方向，所以x－t图像一定表示直线运动。例1：(多选)如图所示为甲、乙在同一直线上运动时的x－t图像，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时的起点，则下列说法中正确的是()A．甲、乙同时出发0～t3时间内甲、乙的位移等于坐标的变化量，故x甲>x乙B．0～t3这段时间内，甲、乙位移相同C．甲开始运动时，乙在甲的前面x0处由0时刻的坐标就可以判断D．甲在途中停止了一段时间，而乙没有停止由图可知,乙始终在运动，t1～t2时间内甲坐标没有发生变化,应静止不动解析：由图像知甲、乙的计时起点都是零，是同时出发的。乙开始运动时离坐标原点x0，从t1到t2这段时间内甲的位置没有变化，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起点的，0～t3这段时间内甲、乙末位置相同，但起始位置不同，所以位移不同，故选项B错误。故选ACD。►[规律方法][规律方法]分析直线运动的位移—时间图像时，应注意以下两点：(1)物体开始运动的初始位置由t＝0时的位置即纵轴的截距决定。(2)位移—时间图像中，若位移由负值逐渐减小，或由正值逐渐增大，则表示物体沿着正方向运动。反之，物体沿负方向运动。跟踪训练1：(多选)一质点运动的x－t图像如图所示，下列说法正确的是()A．0～6s内位移为－4mB．2～4s内位移为4mC．0～6s内路程为4mD．2～6s内质点一直向同一方向运动解析：由图像可知，开始时位置为0,6s时位置为－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＝－4m，故B错误；0～6s内路程为4m＋4m＋4m＝12m，故C错误；x－t图像的斜率表示速度，2～6s内斜率不变，则2～6s内速度不变，所以2～6s内质点一直向同一方向运动，故D正确。故选AD。探究点2位移和时间的测量●基础梳理1．两种打点计时器(如图)图1图2(1)电磁打点计时器使用_交流__电源的_计时__仪器；工作电压约为_8__V，当电源频率是50Hz时，每隔_0.02_s__打一次点。(2)电火花计时器使用220V交流电源，打点周期_0.02_s__。(3)阻力来源电磁打点计时器阻力来源于纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦；电火花计时器阻力来源于纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦。►[思考][思考]假设所用交流电源的频率是80Hz，那么打点计时器将每隔多长时间打一个点？提示：若频率f＝80Hz，则周期T＝eq\f(1,f)＝0.0125s，即每隔0.0125s打点一次。》特别提醒功能相同都是计时仪器，但电火花打点计时器比电磁打点计时器更精确。2．时间的测量从能够看清的某个点(起始点)开始，往后数出若干个点，例如数出n个点，则纸带从起始点到第n个点的运动时间t＝_(n－1)×0.02__s。►[拓展][拓展]为什么电磁打点计时器在通入交变电流时会不断打点？使用直流电流呢？如图，电磁打点计时器上的线圈接交流电源时，穿过它的钢制簧片中固定振针的一端会被周期性地磁化为N极和S极，它就在永久磁铁的作用下做周期性振动；而使用直流电源只能使钢制簧片磁化为单一极性，就不会与永久磁铁周期性吸引、排斥，实现打点。3．位移的测量用_刻度尺__测量纸带上两个点之间的距离，即为相应时间间隔内物体的位移大小。4．用打点计时器测量位移和时间的步骤(1)安装、固定打点计时器，并将纸带穿过打点计时器的两个限位孔。(2)接通电源，待打点计时器稳定工作后，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。(3)取下纸带，从便于测量的位置开始(起始点)，往后数出若干个点。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。(4)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。[判断正误](1)电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源。(×)(2)如果纸带上从A点到B点共有6个点，则从打A点到打B点经历的时间为0.12s(电源的频率为50Hz)。(×)(3)如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带运动得越来越快。(√)►[拓展][拓展]振针打出的点不清晰或打不出点的可能情况及解决方法(1)可能情况：①可能是复写纸该换新的了；②可能是振片的振动幅度太小；③可能是振针的位置太高；④可能是选择的电压太低。(2)解决方法：①换新的复写纸；②调节振片的位置；③调节振针直到能打出清晰点为止；④适当调高电压。类型一：打点计时器的工作原理及操作例2：打点计时器是高中阶段常用的实验器材之一，如图所示是两种常见的打点计时器。(1)图甲是_电火花计时器__，使用电压为_220__V的交流电源；图乙是_电磁打点计时器__，使用电压为_约为8_V__的交流电源。(2)如下的基本步骤，正确的排列顺序为_ABDEC__。A．把打点计时器固定在桌子上B．安装好纸带C．用手水平拉动纸带运动D．接通交流电源E．按下电源开关，进行打点解析：(2)实验步骤要遵循先安装器材后实验的原则，为了使打点稳定后再进行实验，并提高纸带的利用率，尽量将纸带上打满点，所以实验时要先接通电源，后释放纸带。故正确顺序为ABDEC。类型二：位移和时间的测量例3：一打点计时器所用电源的频率是50Hz，如图所示，纸带上的A点先通过计时器，A、B间历时_0.04__s，位移为_2.80×10－2__m。思维引导：eq\x(\a\al(打点,周期))→eq\x(\a\al(相隔计数点,间计时点个数))→eq\x(\a\al(确定,时间))→eq\x(起始点)→eq\x(终止点)→eq\x(确定位移)解析：频率50Hz，周期为0.02秒，A到B间相隔1个计时点，时间间隔0.04s。A与B间距为(1.20＋1.60)cm＝2.80cm＝2.80×10－2m。素养能力提升拓展整合·启智培优误差的分类与有效数字1．误差的分类(1)根据误差来源的不同，误差可分为系统误差和偶然误差。①偶然误差：由各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响造成的。减小偶然误差的方法：取多次实验的平均值作为实验结果。②系统误差：由仪器结构缺陷、实验方法不完善造成的。特点：实验结果总是具有相同的倾向性，即总是偏大或偏小。减小系统误差的方法：完善实验原理，提高实验仪器的测量精度，设计更精巧的实验方法。(2)从分析数据看，误差分为绝对误差和相对误差。①绝对误差：绝对误差是测量值与被测物理量真实值之差(绝对值)。②相对误差：相对误差等于绝对误差Δx与真实值x0之比，一般用百分数表示，即η＝eq\f(Δx,x0)×100%。它反映了实验结果的精确程度。2．有效数字的读数规则(1)有效数字的定义：带有一位不可靠数字的近似数所包含的所有数字，叫作有效数字。(2)有效数字的位数：从左向右第一个非0数字开始算起的所有数字。例如，2.70，有三位有效数字，2.70最末一位数字0是不可靠的，但7是可靠的。因此小数最后一位的数字0是有意义的，不能随便舍去或添加。(3)有效数字的表示：为了正确表述有效数字，特别大或特别小的数都要用科学计数法表示，如0.0133m改写为1.33×10－2m。(4)测量仪器的读数规则：测量误差出现在哪一位，读数就应读到哪一位，最小刻度为“1”的仪器，应估读到最小刻度的十分之几。例4：(1)关于误差，下列说法正确的是()A．仔细测量可以避免误差B．误差是实验中产生的错误C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差D．实验中产生误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差(2)某同学用毫米刻度尺测量一物体的长度，正确记录的结果是_3.00__cm。解析：(1)误差与测量人、测量工具、测量环境有关，是不可避免的，故A错误；测量错误是不遵守测量仪器的使用规则，读数时粗心造成的，是能避免的，和系统误差不同，故B错误；采用精密的测量工具、改进实验方法可在一定程度上减小误差，不能消除误差，故C错误；实验中产生误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差，故D正确。故选D。(2)毫米刻度尺的最小分度值为1mm，故正确记录的结果是3.00cm。课后知能作业基础巩固练知识点一位移—时间图像1．一质点的x－t图像如图所示，它在前2s内和前4s内的位移分别为()A．5m10mB．－5m－10mC．2.5m5mD．－2.5m－5m解析：前2s内的位移x＝x2－x1＝0－5m＝－5m，前4s内的位移x′＝x3－x1＝－5m－5m＝－10m，故B正确。2.(多选)如图所示为A、B两个物体从O点开始运动的位移—时间图像的一部分。由A、B两物体的位移—时间图像可知，下列说法正确的是()A．A、B两物体的运动方向相同B．A物体4s内发生的位移是10mC．B物体发生10m位移所用时间4sD．A、B两物体同时开始运动解析：A、B两物体的运动位置坐标均随时间变大，故均向正方向运动，即A、B两物体的运动方向相同，选项A正确；由题图可知，B物体在4s内的位移是10m，A物体在4s内的位移为20m，选项B错误，C正确；A、B两物体都是从0时刻开始运动，选项D正确。故选ACD。3．某学生做匀速直线运动去给同学送东西，停留一会儿后又做匀速直线运动返回出发点，下列位移—时间图像中，能够粗略地表示他的运动情况的是()解析：A、D选项的图像有一段图线表示时光倒流，这是不可能的，故A、D错误；B选项的图像表示该学生先沿正方向做匀速直线运动，紧接着沿负方向做匀速直线运动，不能表示该学生停留一会儿的运动情况，故B错误；C选项的图像表示该学生先沿正方向做匀速直线运动，接着静止一段时间，然后再沿负方向做匀速直线运动返回出发点，能够表示该学生的运动情况，故C正确。故选C。4．(多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图像。下列说法正确的是()A．甲、乙两物体的出发点相距x0B．甲物体比乙物体早出发的时间为t1C．甲、乙两物体同向运动D．甲、乙两物体在t2时刻相遇解析：甲物体在t＝0时刻出发，其运动方向与规定的正方向相反，出发点距原点的距离为x0，乙物体在t1时刻从原点出发，其运动方向沿规定的正方向，两物体运动方向相反，故A、B正确，C错误；甲、乙两物体在t2时刻处于同一位置，即相遇，故D正确。故选ABD。知识点二位移和时间的测量5．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：(1)如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是_电火花__计时器；(2)电磁打点计时器使用的电源为_8_V左右交流电源__，打点的时间间隔为0.02s；(3)接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是_____。A．先接通电源，后让纸带运动B．先让纸带运动，再接通电源C．让纸带运动的同时接通电源D．先让纸带运动或先接通电源都可以解析：(1)由图可知，B是电磁打点计时器，A是电火花计时器。(2)电磁打点计时器使用8V左右的交流电源。(3)为了打点稳定并且有效利用纸带，在实验时应先接通电源，打点稳定后再让纸带运动，故A正确。6．如图所示，A、B、C、D为电磁打点计时器打出的四个计时点，所用交流电源频率为50Hz，试求：(1)打出四个点所用的时间；(2)A、B、C、D四个点所对应刻度尺上的数值。答案：(1)0.06s(2)00.50cm1.40cm2.50cm解析：(1)因为电磁打点计时器的打点周期为0.02s，所以，打出四个点所用的时间t＝3×0.02s＝0.06s。(2)A、B、C、D四个点所对应刻度尺上的数值分别为0、0.50cm、1.40cm、2.50cm。综合提升练7．(多选)某物体的x－t图像如图所示，则下列叙述正确的是()A．物体运动的轨迹是抛物线B．8s时物体距出发点最远C．物体运动所能达到的最大位移为80mD．物体做往返运动解析：x－t图像描述的是物体做直线运动的位移随时间的变化关系，虽然图像是抛物线，但运动轨迹是直线，A错误；由题图可以看出，物体在0～8s内的最大位移为80m,4s时距出发点最远，8s时位于出发点，B错误，C正确；物体先远离出发点，后回到出发点，故物体做往返运动，D正确。故选CD。8．某物体在0～10s内的位移—时间(x－t)图像如图所示，下列说法中正确的是()A．物体在第1s内的位移为8mB．物体在第5s内的位移为8mC．物体在前5s内的位移为8mD．物体在后5s内的位移为16m解析：由题中图像可知，物体在0～2s内位移从0均匀增加到8m，即每秒钟发生的位移是4m，A错误；物体在第5s内是静止的，位移为零，B错误；物体在前5s内的位移即为前2s内的位移，等于8m，C正确；物体在后5s内的位移为6～10s的位移，等于8m，D错误。故选C。9．小铭和奶奶住在同一条笔直的街道上，奶奶从家出发缓步去小铭家的途中，在自家门口的小铭看到奶奶后快步前往迎接，扶着奶奶一起回家。下列x－t图中，大致能反映上述过程的是()解析：设奶奶的运动方向为正方向，奶奶的初始位置为坐标原点O，奶奶从家出发缓步去小铭家，则奶奶到O点的距离增大，此时小铭静止，当小铭在自家门口看到奶奶再快步前往迎接，则小铭到O点的距离减小，接到奶奶后扶着奶奶一起回家，则他们到O点的距离一起增大，故D正确。10.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间(x－t)图像如图所示，由图像可以得出在0～4s内()A．2s末甲、乙两物体相距3mB．4s时甲、乙两物体间的距离最大C．甲、乙两物体始终同向运动D．甲、乙两物体间的最大距离为6m解析：由图像可知，2s末甲在x＝4m位置，乙在x＝1m位置，故甲、乙两物体相距3m，故A正确；4s时甲、乙两物体间的距离为零，故B错误；乙始终向正方向运动，甲先向正方向运动，后向负方向运动，故C错误；甲、乙两物体在2s时距离最大，最大距离为3m，故D错误。故选A。11．甲、乙、丙三个物体同时同地出发，6s末同时到达同一目的地，它们运动的位移—时间图像如图所示，则关于三者的路程s和位移大小x关系正确的是()A．s甲>s丙＝s乙 B．s甲>s丙>s乙C．x甲>x丙>x乙 D．x甲＝x丙>x乙解析：由题图可知，三者都做直线运动，由于甲、乙、丙的初位置和末位置相同，故三者位移相同，即x甲＝x丙＝x乙；由于甲物体有反向运动过程，乙、丙均只有单向运动，即乙、丙的路程等于位移大小，甲的路程大于位移大小。故选A。12．某一做直线运动的物体的x－t图像如图所示，根据图像求：(1)物体距出发点的最远距离；(2)前4s内物体的位移；(3)前4s内物体通过的路程。答案：(1)4m(2)－2m(3)10m解析：(1)物体距出发点的最远距离xm＝4m。(2)前4s内物体的位移x＝x2－x1＝(－2－0)m＝－2m。(3)前4s内物体通过的路程s＝s1＋s2＋s3＝4m＋4m＋2m＝10m。

3.位置变化快慢的描述——速度第1课时速度●目标重点展示素养目标学习重点物理观念(1)理解速度的概念，领会其矢量性。(2)理解速度定义式的含义。(3)知道平均速度，瞬时速度和速率的意义。(1)平均速度和瞬时速度的理解。(2)平均速度的计算。(3)由x－t图像求速度。科学思维体会由极限思想求瞬时速度的方法。科学态度与责任结合生活实际，准确理解平均速度和瞬时速度，体会二者在实际生活中的应用。探究点1速度●新知导学情境：自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，自行车在30min内行驶了8km；汽车在30min内行驶了50km；百米比赛中，运动员A用时10s，运动员B用时13.5s。探究：(1)自行车和汽车哪个运动得快？你是如何进行比较的？(2)运动员A和运动员B哪个跑得快？你是如何进行比较的？►[提示][提示](1)汽车运动得快。相同时间内位移大的运动得快。(2)运动员A跑得快，通过相同位移所需时间短的跑得快。●基础梳理1．物理意义：表示物体运动_快慢__的物理量。2．定义：位移与发生这段位移所用_时间__的比值。3．定义式：v＝eq\f(Δx,Δt)。4．单位：在国际单位制中是_米/秒__，符号是m/s或m·s－1；常用单位还有千米每时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。其中1m/s＝3.6km/h。5．矢量性：速度是_矢量__，方向与时间Δt内的位移Δx的方向_相同__。[判断正误](1)物体的位移和速度都是矢量，都有方向。(√)(2)速度在数值上等于单位时间内通过的路程。(×)(3)两物体的速度分别是v1＝2m/s，v2＝－3m/s，则它们的大小关系为v1>v2。(×)●重难解读1．对定义式v＝eq\f(Δx,Δt)的理解(1)公式v＝eq\f(Δx,Δt)中的Δx是物体运动的位移，不是路程。(2)v＝eq\f(Δx,Δt)是定义式，不是决定式，不能认为v与位移Δx成正比，与时间Δt成反比。(3)v＝eq\f(Δx,Δt)也叫物体位移对时间的变化率。►[拓展][拓展]比值定义法的理解(1)比值定义法：用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量，如速度、压强、密度等。(2)比值定义法的特点：用比值定义法定义的物理量一般不随定义所用的物理量的改变而改变。2．对速度矢量性的理解(1)速度既有大小，又有方向，瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。(2)一个确定的速度既有大小，又有方向。(3)当两个速度大小相等、方向相同时，两个速度才能相等。(4)速度数值的“＋”“－”号与速度大小无关，而表示方向，分别表示与正方向相同或相反。例1：(多选)以下说法正确的是()A．物体运动的位移越大，其速度一定越大B．物体运动的时间越短，其速度一定越大C．速度是表示物体运动快慢的物理量D．做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量思维引导：eq\x(速度的物理意义)→eq\x(定义式)→eq\x(匀速直线运动的定义)解析：由v＝eq\f(Δx,Δt)知，物体运动的位移大，时间长，其速度不一定大；同理，物体运动的时间短，其速度也不一定大，A、B错误；速度表示物体运动的快慢，在匀速直线运动中，位移跟时间的比值是速度，其大小、方向不变，C、D正确。故选CD。跟踪训练1：(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动，取向右为正方向，甲的速度为2m/s，乙的速度为－4m/s，则可知()A