高中物理(教科版必修一)教师用书：第1章 9

1质点参考系空间时间[学习目标] 1.理解什么是质点，知道质点是一种理想化的物理模型.2.能说出把物体看做质点的条件.3.知道参考系，知道对物体运动的描述具有相对性.4.知道时间和时刻的区别，会在坐标轴上表示时间和时刻．一、质点1．定义：在研究一个物体的运动时，如果被研究物体的形状、大小在所讨论的问题中可以忽略，就可把物体简化为一个有质量的点，这个用来代替物体的有质量的点称为质点．2．把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计．3．质点是一种理想化模型：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”，是经常采用的一种科学研究方法．质点是一个理想化的物理模型，实际上不存在(填“存在”或“不存在”)．二、参考系1．参考系：在研究物体的运动时，被选做参考的其他物体称为参考系．2．参考系的选择是任意(填“任意”或“唯一”)的．3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果可以不同(填“可以不同”或“一定相同”)．4．一般都选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系．三、空间时间时刻1．时刻：指某一瞬间．在时间轴上，时刻用点表示．2．时间：指某两个时刻之间的间隔．在时间轴上，时间用一段距离表示，即Δt＝t2－t1.1．判断下列说法的正误．(1)只有体积很小的物体才可以看做质点，体积较大的物体不能看做质点．(×)(2)乒乓球很小，可以看成质点；但地球比较大，一定不能看成质点．(×)(3)质点是一个理想模型，实际上也是存在的．(×)(4)参考系可任意选取，对同一运动，选择不同的参考系观察的结果一定相同．(×)(5)李明用15s跑完100m,15s指时间．(√)(6)上午第一节课8点10分上课，8点10分是时刻．(√)2.如图1是某次日全食时的美妙景象，在观测日全食时________(填“能”或“不能”)将月球看成质点；月球绕地球转动，这是以________(填“太阳”“地球”或“月球”)为参考系来描述的．图1答案不能地球一、质点1．在2016年里约奥运会田径女子20公里竞走决赛中，中国名将刘虹以1小时28分35秒的成绩夺得冠军．教练在研究刘虹的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把她看成一个“点”？若研究刘虹全程的速度变化时，能否把她看成一个“点”？答案不能能2．小伟在研究火车由北京开往广州所用时间时，能否把火车看成一个“点”？如果研究火车通过一架铁路桥的时间，能否把火车看成一个“点”？答案能不能1．质点的特点(1)质点具有质量，与几何中的“点”有本质的区别．(2)质点是为了研究问题方便而对实际物体的科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上并不存在．2．可将物体看成质点的几种情况例1观察图2所示四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是()图2A．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D．图④中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点答案 B解析在研究篮球的运动路径和地球绕太阳公转时，篮球和地球的大小是次要因素，可以将其看成质点，观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时，运动员和子弹的大小、形状不能被忽略，不能看成质点，综上所述应选择B.并不是大的物体一定不可以看成质点，而小的物体一定可以看成质点.物体能否看成质点，要由所研究问题的性质而定.二、参考系请阅读下面的漫画材料(图3)，回答问题：图3有人说我，快如闪电，疾如风！有人说我，纹丝不动，坐如钟！“我”是静是动？答案物体是静止还是运动取决于所选的参考系．选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同．1．选取参考系的意义：要描述一个物体的运动，首先必须选定参考系，之后才能确定物体的位置、研究物体的运动．对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果往往不同．2．参考系的选取原则(1)对物体运动的描述尽可能简单．(2)一般地，根据研究对象所在的系统来选取，当研究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系．例2观察图4中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()图4A．甲、乙两车一定向左运动B．甲、乙两车一定向右运动C．甲车可能运动，乙车向右运动D．甲车可能静止，乙车向左运动答案 D解析题图中房子相对于地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左(相对于地面而言)．甲车上的小旗向左飘，则有三种可能的情况：一是甲车不动，风把小旗向左吹；二是甲车向右运动，风相对甲车向左，风把小旗向左吹；三是甲车向左运动但速度小于风速，因此风仍能把小旗向左吹．对于乙车，则只有乙车向左运动并且速度大于风速时，才能使小旗向右飘．故只有选项D正确．针对训练(多选)下列关于运动的描述中，叙述正确的是()A．诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”是以船为参考系的B.“明月松间照，清泉石上流”，是以山石为参考系的C．“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，是以旗杆为参考系的答案BD解析选项A中的研究对象是“云与我”，是以两岸为参考系的，该选项错误；选项B中的研究对象是“泉水”，是以山石为参考系的，该选项正确；选项C中的研究对象是“太阳”，是以地球为参考系的，该选项错误；选项D 中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项正确．三、时刻和时间间隔如图5所示，在时间轴上标出“第3s 初”，“第3s 末”，“第3s 内”，“前3s 内”．然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间．图5答案“第3s 初”，“第3s 末”表示时刻 “第3s 内”，“前3s 内”表示时间时刻与时间间隔的比较例3 (多选)如图6所示的时间轴中，下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )图6A ．t 2表示时刻，称为第2s 末或第3s 初B ．t 2～t 3表示时间，称为第3s 内C．t0～t2表示时间，称为前2s或第2s内D．t n－1～t n表示时间，称为第(n－1) s内答案AB解析t2表示时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2s末或第3s初，A正确；t2～t3表示时间轴上的一段线段，所以为时间，称为第3s内，B正确；t0～t2表示时间轴上的一段线段，所以为时间，称为前2s，t1～t2称为第2s内，C错误；t n－1～t n表示时间，称为第n s 内，D错误．1．(质点概念的理解)下列关于质点的说法正确的是()A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B．体积很小的物体可以看成质点，而体积较大的物体一定不能看成质点C．只要物体运动不是很快，就可以把物体看成质点D．物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时，可以将物体看成质点答案 D解析质点是理想化模型，实际上不存在，但在研究问题时可以把体积很大的物体看成一个点，这有利于问题的研究，故A错误；体积很小的物体不一定都可以看做质点，故B错误；一物体能否看成质点主要是看物体的大小和形状对研究问题的影响是否可以忽略，与物体的运动快慢没有关系，所以C错误，D正确．2．(质点实例的判断)如图7所示，研究下列现象，涉及到的物体可看做质点的是()图7A．研究地球绕太阳公转的时间B．研究撬棒用力大小与支点位置关系C．研究旋转的乒乓球旋转方向D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素答案 A3.(参考系的选取与物体运动的判断)中国是掌握空中加油技术的少数国家之一，如图8是我国自行研制的第三代战斗机“歼－10”在空中加油的情景，以下列哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的()。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第一章运动的描述第一节质点参考系空间时间课堂训练1、D2、不能、可以、不能、可以3、B课后提升训练1、AD 2.C 3、B 4、A 5、BD 6、BD第二节位置变化的描述—位移课堂训练1、4m、2m、竖直向下2、320m、80m、400m、0课后提升训练1、BD2、7cm、右、7cm、7cm、右、13cm、0、20cm、7cm、左、27cm3、AD4、ABD5、C6、D7、C8、40m、30m、50m、平行四边行法则第三节运动快慢的描述—速度课堂训练1、7.5×1016 m2、瞬时速度、平均速度、平均速度、瞬时速度、瞬时速度3、初速度为零速度均匀增加、速度均匀减少、匀速直线运动、初速度不为零，速度均匀增加。

课后提升训练1、ACD2、AC3、A4、C5、C6、前2s内12.5m/s、4s内15m/s7、08、由于速度均为负值，说明物体一直沿负方向运动，其速度大小先不变，后变小。

第四节速度变化快慢的描述-----加速度课堂训练1、4×105 m/s22、9.7 m/s23、略课后提升训练1、B2、C3、ABCD4、B5、D6、BD7、C8、C9、C 10、答案：（1）0～2s，图线是倾斜直线，说明升降机是做匀加速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度a1=6m/s2 。

（2）2s～4s，图线是平行于时间轴的直线，说明升降机是做匀速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度a2=0 。

（3）4s～5s，图线是向下倾斜的直线，说明升降机是做匀减速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度 a 3=12m/s 2。

第五节 匀变速直线运动速度与时间的关系课堂训练1、-6 m/s 22、25s3、B4、匀加速直线、1 m/s 2、、 匀减速直线、-2 m/s 2、2 m ／s 、2 m ／s课后提升训练1、 略2、 B3、 B4、 ABCD5、 C6、 C7、ABCDE8、 A 9、 4 10、 2 m ／s 2或4 m ／s 2 11、 1 m ／s 12、 6 m ／s 、 与初速度方向相反 13、 0.8 m ／s 、 0.6 m ／s 、 0.9 m ／s14、解析：设初速度方向为正方向，则v 0＝4 m ／s由v ＝v 0＋a t 得a ＝t v v 0-＝1410-m ／s 2＝6 m ／s 2 若1 s 后速度方向与初速度方向相反，则v ＝－10 m ／s由v ＝v 0＋a t 得a ＝ t v v 0-＝1410--m ／s 2＝－14 m ／s 2． 答案：若l s 后速度与初速度相同，a ＝6 m ／s 2若1 s 后速度与初速度相反a ＝－14 m ／s 2第六节 匀变速直线运动的位移与时间关系课堂训练1、1m2、BD3、25m 、65m课后提升训练1、 略2、 C3、 D4、D5、 AD6、 BCD7、 BD8、B9、解析：该秒内的平均速度v ＝t s ＝14.0m ／s ＝0.4m ／s 该秒的初速度 v 1＝v ＋a2t ＝0.4＋0.4×0.5m ／s ＝0.6 m ／s 设这1秒钟开始以前物体已经运动t 1时间则由v 1＝v 0－a t 1得：t 1＝a v v 10-＝46.03-s ＝6s 从开始运动到这1 s 末的位移s 总＝v 0 t －21a t 2＝3×7－21×0.4×72m ＝11.2m ． 答案：6 s 11.2 m10、解析：滑雪的人做匀加速直线运动，由v t ＝v 0＋a t 可得a t ＝v t －v 0，代入5＝v 0 t ＋21a t 2中，得 s ＝v 0 t ＋21v t －v 0t ＝21v t ＋v 0t 说明对于匀变速直线运动，v ＝20v v t + 所以v ＝258.1+m ／s ＝3．4 m ／s 又s ＝v t ,所以t ＝v s ＝3.4m/s m 85＝25 s. 答案：25 s11、解析：设物体的加速度为a ，在从2v 到4v 的位移为s 2由v t 2－v 02＝2a s 得2v 2－v 2＝2a s ① 4v 2－2v 2＝2a s 2 ②联立①、②解得s 2＝4s答案：4s12、解析：由匀变速直线运动规律知：0.5s 末的速度为v 1＝11t s ＝18.0 m ／s ＝0.8 m ／s 3.5 s 末的瞬时速度为v 2＝22t s ＝38.16m ／s ＝5.6m ／s 小车的加速度为a ＝t v v ∆-12＝38.06.5-m ／s 2＝1.6 m ／s 2 设小车的初速度v 0，则由s 1＝v o ＋21a t 12得 v 0＝121121t at s -＝0 5 s 内的位移为s ＝21a t 2＝21×1.6×25 m ＝20 m 末速度为v t ＝a t ＝1.6×5 m ／s ＝8 m ／s ．第七节 对自由落体运动的研究课堂训练1、略2、D3、1．25m 、 3.75m 、 6.25m4、11m/s 、1.12s 、1.225m 、4.9m/s 、9.8 m ／s 2课后提升训练1、略2、 ACD3、 AD4、B5、C6、C7、B8、AC9、C 10、AD 11、B 12、D 13、D 14、A 15、B 16、D17、解析：根据A ＝21g t 2，小球自由下落的总时间为t ＝gh 2＝10802 s ＝4 s 前3 s 内的位移为h 3＝21g t 2＝21×10×32 m ＝45 m 最后1 s 内的位移为h 4＝h －h 3＝80 m －45 m ＝35 m ．答案：35 m18、解析：设当绳子拉紧时，第二个物体下落的时间为t ，则第二个物体下落的高度为： h 2＝21g t 2 ① 此时第一个物体下落的高度为：h 1＝21gt ＋12 ② 其中h 1－h 2＝L ③ ①②③式联立得，L ＝21gt ＋12－21g t 2 代入数据解得：t ＝0.5 s ．答案：0.5 s第八节 匀变速直线运动规律的应用（一）、（二）课堂练习1、2:5:62、10m/s3、略4、D5、略6、4.3 m ／s 2 、32.4m.课后提升训练：1、略2、B3、D4、1：2：4、1：4：165、D6、ABC7、D8、A9、B 10、BD 11、2:5 、50cm/s 12、V 02/2a=VV 0/a+L 、V （V 0-V ）/a+L-(V 2-V 02)/2a 13、10s 、300s 14、4.828s 、23.312m 、4m 15、2.25m/s 2第九节 测定匀变速直线运动的加速度课后提升训练1、BD2、A3、在此题中，每5个点取一个计数点，所以每相邻两个计数点间的时间间隔为T ＝5×0.02 s ＝0.1 s ，由图可知，任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差Δx ＝2.00 cm ＝0.02 m ，由公式Δx ＝aT 2，有a ＝Δx /T 2＝(0.02/0.12)m/s 2＝2.0 m/s 2因此答案为B4、(1)电磁、 低压交流电、 4 V ～6 V (2)电火花、 交流220 V (3)① 0.18、 0.75 ②14.505、①A 中先放纸带，后接通的电源．应该先接通电源，待打点稳定后再放开小车；②D 中没有先断开电源，后取下纸带．应该先断开电源，然后取下纸带；③G 换上新纸带，重复实验三次；正确的步骤顺序是：BECADGF.6、(1)0.250.45（2）(3)1第一章复习小结课堂课后训练1、略2、略3、A4、ABC5、BCD6、B7、a=0.4 m／s2方向B到A与运动方向相反2、。

3运动快慢与方向的描述——速度［学习目标]1。

理解速度的概念,领会其矢量性，知道速度的方向。

2。

知道平均速度和瞬时速度的区别和联系.3.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度，并能进行相应的计算.4.理解v－t图像的意义．一、运动快慢的描述——速度1．定义:位移与发生这段位移所用时间的比值，叫做速度．2．表达式：v＝错误!.3．单位:米每秒，符号是m/s或m·s－1.1 m/s＝3.6 km/h。

4．矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向．5．物理意义：表示物体运动快慢和方向．二、平均速度1．公式：错误!＝错误!。

2．平均速度只能粗略地描述物体在Δt时间内运动的快慢．3．方向：与位移的方向相同．三、瞬时速度1．定义：运动物体在某一时刻或某一位置的速度．2．物理意义：精确地描述物体运动的快慢．3．大小：当Δt非常非常小时，错误!称为物体在时刻t的瞬时速度,瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率．四、速度-时间图像1．速度-时间图像(v－t图像）：以速度为纵轴，时间为横轴，建立平面直角坐标系,在坐标系中画出的描述速度v与时间t关系的图像．2．匀速直线运动的速度－时间图像是与横轴平行的直线,在速度图像中位移对应边长分别为v和t的一块矩形面积．1．判断下列说法的正误．（1)由公式v＝错误!知，运动物体的位移Δx越大，速度越大．（×）（2）瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．（√)（3）物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态．（×) (4)子弹以速度v从枪口射出,v指瞬时速度．（√)2．某质点沿一直线运动，在第1 s内通过的位移为2 m，第2 s内通过的位移为4 m,第3 s内通过的位移为6 m,则质点前2 s的平均速度为________m/s，后2 s内的平均速度为________m/s；3 s内的平均速度为________m/s。

答案354一、对速度的理解自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向行驶，在30 min内自行车行驶了8 km，汽车行驶了50 km;百米比赛中，运动员甲用时10 s,运动员乙用时13。

高中物理新课标必修1课时分配建议第1单元 1 质点参考系和坐标系（1学时）2 时间和位移（2学时）第2单元 3 运动快慢的描述速度（2学时）4 实验：练习使用打点计时器（2学时）5 速度改变快慢的描述加速度（2学时）1 质点参考系和坐标系（1）教材分析要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。

由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。

为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。

质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统。

本节知识是学习后面内容的基础，也是整个力学的基础。

（2）质点的教学质点模型是高中物理提出的第一个理想模型。

我们对质点概念的形成，以及质点模型的建立过程，其教学要求是初步的。

学生对科学思维方法也只能是有所认识，要求不能太高。

教科书对质点模型建立的思维过程有以下考虑：①物理概念、规律是对一定的物理模型来说的，物理模型的建立过程体现了科学思维方法。

②质点概念固然重要，但更重要的是引导学生领悟质点概念的提出和分析、建立质点模型的过程；为此，教材通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的，分析困难的原因，并逐步指出建立质点概念的必要性，充分展示了物理学研究的科学思维过程，让学生体验什么是科学思维的方法。

教学中要进一步为学生创设问题情景。

如放映录像：鸟的飞行，流水、瀑布，羽毛下落……·详细描述物体运动有什么困难？·我们需要了解物体各部分运动的区别吗？·演示羽毛下落。

·教师引导学生讨论并总结质点概念。

要明确质点概念的确切内容和在什么情况下可把物体看做质点。

同时，要明确建立物理模型是物理学研究问题的基本方法。

（3）参考系和坐标系的教学①学生在初中已学过参照物，教师可让学生举例说明同一物体对不同的参照物运动情况不同，对学生列举的典型例子教师应充分肯定，同时结合教科书中的图1．1-4加以分析。

第一章 力一、教材分析和教学要求这一章教材是根据教学大纲必修物理课所规定的下述教学内容和要求编写的：内容和要求演示力的概念(A) 力的矢量性(A)重力(A) 重心(A) 形变和弹力(A)滑动摩擦力(A) 静摩擦和最大静摩力(A)用悬挂法确定薄板的重心物体的微小形变静摩擦和最大静摩擦力力的分成和分解（A）平行四边形定则（B）力的合成的平行四边形定则合力的大小与分分间夹角的关系力的分解说明：关于滑动摩擦力，可以介绍动摩擦因素：关于最大静摩擦力，可做定性介绍。

一、教材分析和教学要求概述这一章讲述有关力的基本知识，包括了后面学习的动力学和静力学所必需的预备知识。

基础性和预备性是本章的特点。

所谓基础性，就是要为学习力学知识打下扎实的基础。

从知识方面来说，就是理解力的初步概念，理解重力、弹力、摩擦力产生的条件和特性，会进行力的合成和分解。

从运用方面说，是初步熟悉对一个物体的受力分析，会画出正确的受力图。

这一章具有预备性，不论在知识上和运用上都要有一个“度”。

比如在本章第二节提到：“用悬绳挂着的静止物体，用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。

”在这一节就不要求从道理上把这一论断说清楚，可先作为事实接受下来，讲过牛顿第三定律后再解决。

再比如静摩擦，要想一开始就把问题讲深讲透，企图学生能够处理比较难的有关问题，可以说是“拔苗助长”，是不可能的。

因此，教材的编写充分注意循序渐进的原则。

这一章只要求初步熟悉物体受力分析，不要求学生分析比较复杂的情形。

这是因为，对于比较复杂的情形，要结合着运动和力的关系来进行受力分析，学生才能掌握得更好。

对物体受力分析的要求，应贯穿在整个力学教学中，并逐步加以提高。

这一章的内容与初中学过的力学知识衔接密切，是初中知识的扩展和深化。

教材的编写注意到与初中的衔接，教学中应适当复习初中学过的力学知识，以便把初高中的台阶尽量铺得平缓些。

单元划分本章可分为两个单元：第一单元第一节至第四节，讲述力的基本概念和力学中常见的三种力。

2位置变化的描述-—位移［学习目标］ 1.理解坐标系的概念,会在坐标系中描述物体的位置及位置变化。

2.理解位移的概念和矢量性、知道位移与路程的区别和联系.3.知道矢量、标量及其区别．能进行一维情况下矢量的运算．一、确定位置的方法1．要定量地描述物体的位置及位置变化需要在参考系上建立一个坐标系，这个坐标系上包括原点、正方向和单位长度．2．研究物体的直线运动时，一般建立一维直线坐标系，坐标轴上的一个坐标点对应物体的一个位置；研究平面上物体的运动，一般建立二维平面直角坐标系；研究空间物体的运动，一般建立三维空间直角坐标系．二、位移1．定义：物体在一段时间内位置的变化称为位移．2．表示方法：（1)位移可以用从初位置到末位置的一条有向线段表示．(2)位移在一维直线坐标系中的表示：若点A、B对应的坐标分别为x1、x2，则A到B的位移Δx＝x2－x1。

三、标量和矢量1．标量：只有大小没有方向的物理量，如质量、时间、路程、温度等．2．矢量：既有大小又有方向的物理量,如力、速度、位移等．3．运算法则：两个标量的加减遵从“算术法则”，矢量相加的法则与此不同（填“相同”或“不同")．1．判断下列说法的正误．(1)直线运动中,建立了直线坐标系,任意时刻的位置都可由位置坐标表示．(√）(2）两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等．(×）（3）一个物体的位移为零，路程也一定为零．（×)（4)温度的高低可以用正、负数表示，所以温度是矢量．(×）2．一个物体沿直线从A经B运动到C，其位置坐标如图1所示,则从A到B的位移Δx1＝________，从A至C的位移Δx2＝________，Δx1________Δx2(填“>”或“〈”）．图1答案－3 m－8 m〈一、位移和路程矢量和标量1．如图2所示,三位旅行者从北京到上海，甲乘高铁直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海,三者的路程是否相同？位置变化是否相同？图2答案三者的路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同．2．(1)如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点，然后又向西走了30 m到达C点,则他从A点走到C点的路程是多大?位移是多大？（2）路程和位移的计算方法相同吗?答案(1）如图所示，路程是70 m,位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50 m.(2)路程是标量,遵从算术加减法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减,位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度．1．位移和路程的区别(1）位移由物体的初、末位置决定,与路径无关，不管经历什么路径,只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物体的运动轨迹决定，与路径有关．（2）路程是标量，无方向，其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减)；位移是矢量,有方向，其大小计算不能直接相加减（其运算方法第二章将学到）．(3)位移的大小不一定等于路程．只有在单向直线运动中，位移的大小等于路程．2．矢量和标量及其区别（1)矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向．（2)矢量的表示方法：矢量可以用一根带箭头的线段（有向线段)表示，线段的长度表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向．(3)运算方法的比较①标量运算遵循算术运算法则．②矢量运算的方法第二章会学到,但同一直线上的矢量,用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法．例1一个人晨练,按如图3所示，走半径为R的中国古代的八卦图运动，中央的S部分是两个直径为R的半圆．他从A点出发沿曲线ABCOADC行进．求：图3(1）他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向．(2）他从A点第一次走到D点时的位移和路程．答案(1)R由北指向南（2)2R，方向为东偏南45° 2.5πR解析（1)从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段AO的长度，即x1＝R。

高中物理新课标必修1教师教学用书电子版高中物理新课标必修1课时分配建议第1单元 1 质点参考系和坐标系（1学时）2 时间和位移（2学时）第2单元 3 运动快慢的描述速度（2学时）4 实验：练习使用打点计时器（2学时）5 速度改变快慢的描述加速度（2学时）1 质点参考系和坐标系（1）教材分析要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。

由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。

为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。

质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统。

本节知识是学习后面内容的基础，也是整个力学的基础。

（2）质点的教学质点模型是高中物理提出的第一个理想模型。

我们对质点概念的形成，以及质点模型的建立过程，其教学要求是初步的。

学生对科学思维方法也只能是有所认识，要求不能太高。

教科书对质点模型建立的思维过程有以下考虑：①物理概念、规律是对一定的物理模型来说的，物理模型的建立过程体现了科学思维方法。

②质点概念固然重要，但更重要的是引导学生领悟质点概念的提出和分析、建立质点模型的过程；为此，教材通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的，分析困难的原因，并逐步指出建立质点概念的必要性，充分展示了物理学研究的科学思维过程，让学生体验什么是科学思维的方法。

教学中要进一步为学生创设问题情景。

如放映录像：鸟的飞行，流水、瀑布，羽毛下落……·详细描述物体运动有什么困难·我们需要了解物体各部分运动的区别吗·演示羽毛下落。

·教师引导学生讨论并总结质点概念。

要明确质点概念的确切内容和在什么情况下可把物体看做质点。

同时，要明确建立物理模型是物理学研究问题的基本方法。

（3）参考系和坐标系的教学①学生在初中已学过参照物，教师可让学生举例说明同一物体对不同的参照物运动情况不同，对学生列举的典型例子教师应充分肯定，同时结合教科书中的图1．1-4加以分析。

2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第一章运动的描述课时2 位移－时间图像和速度－时间图像[学习目标] 1.理解位移－时间图像，并能利用图像描述物体的运动.2.掌握用速度－时间图像求位移的方法.3.能熟练区分位移－时间图像与速度－时间图像，并会灵活运用图像解决问题．一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间t为横坐标，以位移x为纵坐标，描述位移随时间的变化规律． 2．常见的x－t图像：(1)静止：一条平行于时间轴的直线． (2)匀速直线运动：一条倾斜的直线． 3．x－t图像的斜率等于物体的速度．二、速度—时间图像(v－t图像)1．v－t图像：以时间t为横坐标，以速度v为纵坐标，描述速度随时间的变化规律． 2．v－t图像的斜率等于物体的加速度，v－t图像与时间轴所围面积表示位移．1．如图1所示，为某一质点沿直线运动的x－t图像，则质点在第1s内做________运动，1～3s内________．第1s内速度为________m/s,1～3 s内速度为______m/s,3～5s 内速度为________m/s,0～5内的位移为________．图1答案匀速直线静止 10 0 －5 02．如图2所示，为一质点沿直线运动的v－t图像，则它在0～12s内的位移x＝________m，路程s＝________m.图2答案－60 180解析 v－t图线与t轴所围图形的“面积”表示位移，0～6s内的位移x1＝v1t1＝10m/s×6 s＝60 m,6～12 s内的位移x2＝v2t2＝－20 m/s×6 s＝－120 m,0～12 s内的位移x＝x1＋x2＝－60m，路程s＝|x1|＋|x2|＝180m.一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像．2．对x－t图像的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向． (2)截距：纵截距表示物体起始位置．(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇． 3．几种常见的位移－时间图像(1)静止物体的x－t图像是平行于时间轴的直线，如图3直线A.图3(2)匀速直线运动的x－t图像是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度．其中B沿正方向运动，C沿负方向运动．1(3)匀变速直线运动的x－t图像：位移x＝v0t＋at2可以看出，x是t的二次函数．当v0＝02时，匀变速直线运动的x－t图像是顶点在坐标原点的一部分曲线，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度，图4中切线斜率增大，质点的速度逐渐增大．图4例1 (多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移—时间图像如图5所示，则下列说法错误的是( ) 图5A．前15s内汽车的位移为30m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动答案 CD解析从题图图像上可以看出前15s内汽车的位移为30m，选项A正确；图像的斜率表示速20－30度，故15～25s内汽车反向做匀速直线运动，速度为v ＝m/s＝－1 m/s，选项B正确；25－15前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为零，10～15s内汽车静止，15～25s内汽车做反向匀速直线运动，选项C、D错误．本题选错误的，故选C、D.例2 如图6是在同一条直线上运动的A、B两质点的x －t图像，图可知( )图6A．t＝0时，A在B后面B．B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C．在0～t1时间内B的运动速度比A大D．A质点在0～t1时间内做加速运动，之后做匀速运动答案 B解析题图图像可知，t＝0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0～t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0～t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误．1．x－t图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移Δx，即Δx＝x2－x1；Δx2．x－t图像的斜率k＝表示质点的速度；Δt3．交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇．二、x－t图像与v－t图像的比较内容种类图像上某点的纵坐标图线斜率图线与时间轴所围面积 v－t图像表示瞬时速度表示加速度表示位移 x－t图像表示某一时刻的位置表示速度无意义图线与坐标轴的交点纵截距横截距表示初速度表示开始运动或速度为零的时刻表示速度相同但不表示相遇，往往是距离最大或距离最小的临界点表示初始时刻的位置表示开始运动的时刻表示相遇两图线交点坐标注意：(1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹． (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．例3 (多选)某物体运动的v－t图像如图7所示，根据图像可知，该物体( )图7A．在0到2s末的时间内，加速度为1m/s2 B．在0到5s末的时间内，位移为10m C．在0到6s末的时间内，位移为 D．在0到6s末的时间内，位移为答案 AD Δv2解析在0到2s末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a＝＝m/s2＝1 m/s2，故A正Δt211确.0～5s内物体的位移等于梯形面积x1＝(×2×2＋2×2＋×1×2) m＝7m，故B错误．在2215～6s内物体的位移等于t轴下面三角形面积x2＝－(×1×1) m＝－，故0～6s内物体2的位移x＝x1＋x2＝，D正确，C错误．1．用v－t图像求位移图线与时间轴所围成的“面积”表示位移．“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和． 2．运动图像的应用技巧(1)确认是哪种图像，v－t图像还是x－t图像． (2)理解并熟记四个对应关系．①斜率与加速度或速度对应．②纵截距与初速度或初始位置对应．③交点对应速度或位置相同．④拐点对应运动状态发生改变．例4 (多选)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )答案 ACD解析 A项中，物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置，A正确；B项中，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，B错误；C项中，物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内的位移沿负方向，大小为2m，故2s末物体回到初始位置，C正确；D 项中，物体做匀变速直线运动，2s内时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确．1.(x－t图像)图8是A、B两个质点做直线运动的位移—时间图像．则( )图8A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快 B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同 C．当t＝t1时，两质点的速度相等D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等答案 A解析位移—时间图像中，图线的斜率对应质点的速度，所以A质点的速度比B质点的速度大，A正确．位移—时间图像中，位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差，所以在0～t1这段时间内，A质点的位移大于B质点的位移，B 错误．t1时刻，两图像的斜率不同，两质点的速度不同，C 错误．两质点都做匀速直线运动，加速度都等于零，D错误．2.(v－t图像)竖直升空的火箭，其v－t图像如图9所示，图可知以下说法正确的是( )图9A．火箭在40s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14mB．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14m课时2 位移－时间图像和速度－时间图像[学习目标] 1.理解位移－时间图像，并能利用图像描述物体的运动.2.掌握用速度－时间图像求位移的方法.3.能熟练区分位移－时间图像与速度－时间图像，并会灵活运用图像解决问题．一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间t为横坐标，以位移x为纵坐标，描述位移随时间的变化规律． 2．常见的x－t图像：(1)静止：一条平行于时间轴的直线． (2)匀速直线运动：一条倾斜的直线． 3．x－t图像的斜率等于物体的速度．二、速度—时间图像(v－t图像)1．v－t图像：以时间t为横坐标，以速度v为纵坐标，描述速度随时间的变化规律． 2．v－t图像的斜率等于物体的加速度，v－t图像与时间轴所围面积表示位移．1．如图1所示，为某一质点沿直线运动的x－t图像，则质点在第1s内做________运动，1～3s内________．第1s内速度为________m/s,1～3 s内速度为______m/s,3～5s 内速度为________m/s,0～5内的位移为________．图1答案匀速直线静止 10 0 －5 02．如图2所示，为一质点沿直线运动的v－t图像，则它在0～12s内的位移x＝________m，路程s＝________m.图2答案－60 180解析 v－t图线与t轴所围图形的“面积”表示位移，0～6s内的位移x1＝v1t1＝10m/s×6 s＝60 m,6～12 s内的位移x2＝v2t2＝－20 m/s×6 s＝－120 m,0～12 s内的位移x＝x1＋x2＝－60m，路程s＝|x1|＋|x2|＝180m.一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像．2．对x－t图像的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向． (2)截距：纵截距表示物体起始位置．(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇． 3．几种常见的位移－时间图像(1)静止物体的x－t图像是平行于时间轴的直线，如图3直线A.图3(2)匀速直线运动的x－t图像是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度．其中B沿正方向运动，C沿负方向运动．1(3)匀变速直线运动的x－t图像：位移x＝v0t＋at2可以看出，x是t的二次函数．当v0＝02时，匀变速直线运动的x－t图像是顶点在坐标原点的一部分曲线，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度，图4中切线斜率增大，质点的速度逐渐增大．图4例1 (多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移—时间图像如图5所示，则下列说法错误的是( ) 图5A．前15s内汽车的位移为30m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动答案 CD解析从题图图像上可以看出前15s内汽车的位移为30m，选项A正确；图像的斜率表示速20－30度，故15～25s内汽车反向做匀速直线运动，速度为v ＝m/s＝－1 m/s，选项B正确；25－15前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为零，10～15s内汽车静止，15～25s内汽车做反向匀速直线运动，选项C、D错误．本题选错误的，故选C、D.例2 如图6是在同一条直线上运动的A、B两质点的x －t图像，图可知( )图6A．t＝0时，A在B后面B．B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C．在0～t1时间内B的运动速度比A大D．A质点在0～t1时间内做加速运动，之后做匀速运动答案 B解析题图图像可知，t＝0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0～t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0～t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误．1．x－t图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移Δx，即Δx＝x2－x1；Δx2．x－t图像的斜率k＝表示质点的速度；Δt3．交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇．二、x－t图像与v－t图像的比较内容种类图像上某点的纵坐标图线斜率图线与时间轴所围面积 v－t图像表示瞬时速度表示加速度表示位移 x－t图像表示某一时刻的位置表示速度无意义图线与坐标轴的交点纵截距横截距表示初速度表示开始运动或速度为零的时刻表示速度相同但不表示相遇，往往是距离最大或距离最小的临界点表示初始时刻的位置表示开始运动的时刻表示相遇两图线交点坐标注意：(1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹． (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．例3 (多选)某物体运动的v－t图像如图7所示，根据图像可知，该物体( )图7A．在0到2s末的时间内，加速度为1m/s2 B．在0到5s末的时间内，位移为10m C．在0到6s末的时间内，位移为 D．在0到6s末的时间内，位移为答案 AD Δv2解析在0到2s末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a＝＝m/s2＝1 m/s2，故A正Δt211确.0～5s内物体的位移等于梯形面积x1＝(×2×2＋2×2＋×1×2) m＝7m，故B错误．在2215～6s内物体的位移等于t轴下面三角形面积x2＝－(×1×1) m＝－，故0～6s内物体2的位移x＝x1＋x2＝，D正确，C错误．1．用v－t图像求位移图线与时间轴所围成的“面积”表示位移．“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和． 2．运动图像的应用技巧(1)确认是哪种图像，v－t图像还是x－t图像． (2)理解并熟记四个对应关系．①斜率与加速度或速度对应．②纵截距与初速度或初始位置对应．③交点对应速度或位置相同．④拐点对应运动状态发生改变．例4 (多选)下列所给的图像中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )答案 ACD解析 A项中，物体开始和结束时的纵坐标为0，说明物体又回到了初始位置，A正确；B项中，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，B错误；C项中，物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内的位移沿负方向，大小为2m，故2s末物体回到初始位置，C正确；D 项中，物体做匀变速直线运动，2s内时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确．1.(x－t图像)图8是A、B两个质点做直线运动的位移—时间图像．则( )图8A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快 B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同 C．当t＝t1时，两质点的速度相等D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等答案 A解析位移—时间图像中，图线的斜率对应质点的速度，所以A质点的速度比B质点的速度大，A正确．位移—时间图像中，位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差，所以在0～t1这段时间内，A质点的位移大于B质点的位移，B 错误．t1时刻，两图像的斜率不同，两质点的速度不同，C 错误．两质点都做匀速直线运动，加速度都等于零，D错误．2.(v－t图像)竖直升空的火箭，其v－t图像如图9所示，图可知以下说法正确的是( )图9A．火箭在40s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48000m C．火箭经过120s落回地面 D．火箭经过40s到达最高点答案 B解析题图v－t图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40～120s向上做匀减速直线1运动，所以A、C、D错．上升的最大高度x＝×800×120m ＝48000m，所以B对．23．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移－时间图像如图10所示，则( ) 图10A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B．甲、乙两物体从同一地点出发 C．出发时乙在甲前x0处 D．甲、乙两物体有两次相遇答案 CD解析于图像是x－t图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；题图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D对．4.(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图11所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为( ) 图11A．x＝3m C．x＝9m 答案 B解析质点前4s内沿x轴正方向运动，其位移可v－t 图像中的“面积”数值表示，则对2＋4×22＋4×1应位移x1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2＝－m22B．x＝8m D．x＝14m。

高中物理新课标必修1课时分配建议第1单元 1 质点参考系和坐标系（1学时）2 时间和位移（2学时）第2单元 3 运动快慢的描述速度（2学时）4 实验：练习使用打点计时器（2学时）5 速度改变快慢的描述加速度（2学时）1 质点参考系和坐标系（1）教材分析要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。

由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。

为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。

质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统。

本节知识是学习后面内容的基础，也是整个力学的基础。

（2）质点的教学质点模型是高中物理提出的第一个理想模型。

我们对质点概念的形成，以及质点模型的建立过程，其教学要求是初步的。

学生对科学思维方法也只能是有所认识，要求不能太高。

教科书对质点模型建立的思维过程有以下考虑：①物理概念、规律是对一定的物理模型来说的，物理模型的建立过程体现了科学思维方法。

②质点概念固然重要，但更重要的是引导学生领悟质点概念的提出和分析、建立质点模型的过程；为此，教材通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的，分析困难的原因，并逐步指出建立质点概念的必要性，充分展示了物理学研究的科学思维过程，让学生体验什么是科学思维的方法。

教学中要进一步为学生创设问题情景。

如放映录像：鸟的飞行，流水、瀑布，羽毛下落……·详细描述物体运动有什么困难·我们需要了解物体各部分运动的区别吗·演示羽毛下落。

·教师引导学生讨论并总结质点概念。

要明确质点概念的确切内容和在什么情况下可把物体看做质点。

同时，要明确建立物理模型是物理学研究问题的基本方法。

（3）参考系和坐标系的教学①学生在初中已学过参照物，教师可让学生举例说明同一物体对不同的参照物运动情况不同，对学生列举的典型例子教师应充分肯定，同时结合教科书中的图1．1-4加以分析。