人教版 2019 · 必修第一册 / 1.2
时间 位移
向前走再返回,位移和路程会怎样变化?
第 1 章 · 运动的描述第 2 节 · 教材 p.15
小车走出去又回来,还算走过路吗?
改变下面的两段路线,再播放。比较两个读数怎么变。
西 ← 地面上的直线跑道 → 东
起点 0 m小车-1 m+2 m+5 m
橙线:路线(分行) · 青箭头:位置变化当前位置 0 m
累计走过多少
离起点的位置变化
先猜一猜 / 更多走法
跑道按所选路线取景,同一次播放中比例不变。小车每秒走 2 m,转向时间忽略;这里只研究位置和路线,真实转向的受力留到后续学习。
教材知识卡 · 时间、位移、路程与公式
把现象,连回知识
1.2核心概念
- 时刻与时间间隔
- 时刻对应时间轴上的一个点,时间间隔对应两个时刻之间的一段。统一计时起点后再作差。
- 位置与位移
- 位移表示由初位置指向末位置的变化,是矢量。一维运动中用带正负号的坐标差表示。
- 路程
- 路程是实际运动轨迹的长度,是标量。返回初位置时位移为零,路程仍可大于零。
公式与适用条件
Δt = t₂ − t₁
两个时刻采用同一计时标准,单位为 s。
Δx = x₂ − x₁
同一坐标系中的一维位移;路程只在单向直线运动时等于 |Δx|。
容易混淆
- “第 3 秒末”是时刻,“第 3 秒内”是一段时间。
- 位移的负号表示与正方向相反,不表示路程为负。
在坐标轴上判断
- 标出初、末位置与各转向点。
- 用末坐标减初坐标得到位移。
- 将各段实际经过的长度相加得到路程。
想一想 · 概念自测
后续探索 · 原有匀变速实验与 x–t / v–t / a–t 三图
认识位移之后,可以继续研究速度和加速度。这里使用恒定加速度模型,和上面分段匀速的小车走法是两个独立实验。
匀变速直线运动解析模型 · 实时联动
位置、速度、加速度与图像使用同一状态。坐标轴按整段运动自动取景;箭头长度为示意,读数带方向。
时间6.0 s
播放速度拖动时间轴或图像回看
位移 x0.00 m
瞬时速度 v4.00 m/s
加速度 a-2.00 m/s²
实际路程0.00 m
x–tx / m
切线斜率 = v = 4.00 m/s
v–tv / (m·s⁻¹)
有向面积 = Δx = 0.00 m
a–ta / (m·s⁻²)
正负号表示加速度方向
演示初始暂停。播放或拖动时间轴,观察三张图像的同一时刻。
完成基础与自测之后
进入本节进阶 →继续探索本节的进阶模型与题型
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可以自由回看与修改路线;对照记录只保存在本次页面中。