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人教版高中物理必修第一册 1.2 时间 位移 故事化教学

日期:10-02  点击:  属于:高一物理

人教版高中物理必修第一册 1.2 时间 位移 故事化教学

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一、课表上的两个问题

知识点:时刻与时间间隔 · 时间轴表示
课程表 · 高一(3)班 · 2026年9月 第一节 08:00 — 08:45 语文 第二节 08:55 — 09:40 数学 第三节 10:00 — 10:45 物理 第四节 11:00 — 11:45 化学
2026年9月1日,开学第一天。
小理第一次看到高中的课程表。

(现在是2026-10-07晚上9:23,刚写完这段。桌上还摊着下午没吃完的半个柚子。)

2026年9月1日,星期二,开学第一天。高一(3)班教室,西侧第二排靠窗。

小理第一次看到高中的课程表。A4纸,打印的,贴在教室门口。上面用蓝色圆珠笔加了一行小字:"第三周开始,周三下午加一节物理实验课。"

他站在门口看了半天。

"第一节,08:00—08:45,语文。第二节,08:55—09:40,数学。第三节,10:00—10:45,物理。"

"上课时间是8:00。"语文老师进来的时候说,"一节课的时间是45分钟。这两句话,哪里不一样?"

小理愣了一下。

"8:00"是一个点。"45分钟"是一段。

"一个是你抬头看钟的那个瞬间。"老师说,"一个是你从抬头看到低头,中间走过的那一段。"

他在黑板上画了一条横线,标上刻度。

"这是时间轴。8:00,8:45,8:55——都是点。"他用红粉笔点了三下。

"45分钟,10分钟——都是段。"他用红粉笔拉了两条箭头。

小理没接话。同一个横轴,一会儿是点,一会儿是段。

"老师,"他问,"那‘第3秒’是点还是段?"

"段。"

"那‘3秒末’呢?"

"点。"

"‘前3秒’和‘第3秒内’呢?"

老师笑了一下。

"都是段。但一个是0到3秒,一个是2秒到3秒。"

"点是瞬间,段是过程。同一句话里,要看说的是哪个。"

小理在笔记本上画了一条横轴。左边标0,中间标1、2、3,右边标4、5。他在0到3之间画了一个粗箭头——旁边写"前3秒"。又在2到3之间画了一个细箭头——旁边写"第3秒内"。

下午放学的时候,他路过教室门口,又看了一眼那张课程表。第三节课,10:00—10:45。

他忽然想:10:00是点,10:45也是点,中间那段45分钟是段。

……所以,一节课,其实是两个点之间的一段。

时刻(点) vs 时间间隔(段) 0 1 2 3 4 5 6 t/s "3秒末" "前3秒"(0→3) "第3秒内"(2→3) 点=时刻(瞬间) | 段=时间间隔(过程) | 时间间隔简称时间
8:00 是点,45分钟 是段。
"3秒末" 是点,"前3秒" 是段。
同一句话里,要先分清说的是哪个。
时刻:某一瞬间,在时间轴上用点表示。
时间间隔(简称时间):两个时刻之间的间隔,在时间轴上用线段表示。
联系:时间间隔由无数个时刻组成;时间间隔是两个时刻之间所经过的时间段。
口 诀 · 一 轴上点,是时刻;
轴上段,是时间。
第三秒内是一段,
三秒末了是一个点。
◆ 互动游戏 · 时刻还是时间?
⚡ 时刻还是时间? ⏱ 20s 📊 进度 0/6 🔥 连击 0 ⭐ 0
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6 个情景会依次出现。
请在 20 秒内,快速判断每个情景描述的是时刻还是时间间隔。
答得越快、连击越高,得分越多!

 
📚 参考资料
  1. 人民教育出版社课程教材研究所.《普通高中教科书·物理·必修第一册》第一章第2节「时间 位移」. 人民教育出版社, 2019: 8-12.
  2. 中华人民共和国教育部.《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》. 人民教育出版社, 2020: 12-15.
作者:小理(小理物理工作室)|发布时间:2026-10-07|修改时间:2026-10-07
联系方式:xiaoli@kuailexue.cn|www.kuailexue.cn

二、从北京到重庆

知识点:路程与位移 · 矢量与标量 · 坐标系
北京 重庆 高速路线(1758km) 另一条路线(1823km) 直线距离 ≈ 1300km 起点北京 | 终点重庆 | 不同路线,不同路程;同一起点终点,同一位移
起点是北京,终点是重庆。
你可以走这条路,也可以走那条路。
但起点到终点,只有一条直线。

(9:41。柚子吃完了。桌子上剩一层白色的皮。)

2026年9月8日,星期一,上午第二节。物理实验室。

老师在黑板上写了两个地名:北京,重庆。旁边贴了一张地图——是打印的A4纸,右上角有百度地图的水印。

"从北京到重庆,"他说,"可以走高速,1758公里。也可以走另一条路,1823公里。"

"哪条近?"

"第一条。"全班几乎同时说。

"不一定。"老师说。

教室里安静了一下。

"你们比的是路程。"他拿起粉笔,"路程是轨迹的长度。走的路不一样,路程就不一样。"

然后他在地图上画了一条直线,从北京直连重庆。

"但如果我问的是:从北京到重庆,位置变化了多少?"

"那就看这条直线。"

小理停了两秒。同一条地图,两条线。

一条沿高速绕来绕去,很长。

一条直线,从北京直接指向重庆,短。

"绕的那条,"老师说,"叫路程。直的那条,叫位移。"

"路程只有大小。"他转身在黑板上写:1758公里、1823公里。"位移还有方向。"他在直线上画了一个箭头。

"从北京指向重庆。如果你反过来从重庆到北京,位置变化一样吗?"

"不一样。"后排有人说,"方向反了。"

老师笑了一下:"对。所以位移的大小、方向,都要说清楚。"

"只说大小,不说方向,那是路程。"他说,"只说方向,不说大小,那是耍流氓。"

全班笑。

下课的时候,小理在笔记本上写了两行:

"路程 = 轨迹有多长。位移 = 从哪儿到哪儿,多长,朝哪个方向。"

写到一半,他想到一件事——早上来学校,他从家走到校门口,转了两个弯。走的路大概 1.2 公里。从家到学校的直线距离,也就 800 米。

……原来每天上学,他都在演示路程和位移的区别。

路程 vs 位移 起点 A 终点 B 路程(轨迹长度) 位移 Δx(有向线段) 位移:只与初末位置有关 | 路程:只与运动路径有关 | 单向直线运动:位移大小 = 路程
路程是弯的,位移是直的。
路程看轨迹,位移只看头尾。
比较项 位移 路程
定义 从起点指向终点的有向线段 运动轨迹的长度
性质 矢量(有大小、有方向) 标量(只有大小)
决定因素 只与初、末位置有关 只与运动路径有关
大小关系 单向直线运动时,位移大小 = 路程;否则路程总是大于位移大小
易错点:不是"位移永远小于路程"。当物体做单向直线运动时,位移大小等于路程。只有当物体折返或走曲线时,路程才大于位移大小。
口 诀 · 二 路程长,看轨迹;
位移短,看头尾。
头尾一样位移同,
轨迹不同路不同。
单向直线的时候,
两个大小才相等。
◆ 互动游戏 · 路程还是位移?
⚡ 路程还是位移? ⏱ 18s 📊 进度 0/6 🔥 连击 0 ⭐ 0
准备好了吗?
 

⚡ 路程还是位移?

6 个情景,快速判断是位移还是路程。
每题限时,连击越高得分越多!

 
📚 参考资料
  1. 人教版《物理》必修第一册 第一章第2节「时间 位移」. 人民教育出版社, 2019: 9-11.
  2. 中国地图出版社.《中国公路里程地图册》. 中国地图出版社, 2024.
作者:小理(小理物理工作室)|发布时间:2026-10-07|修改时间:2026-10-07
联系方式:xiaoli@kuailexue.cn|www.kuailexue.cn

三、坐标上的负号

知识点:直线运动的位移 · Δx = x₂ - x₁ · 正负号的意义
直线坐标系 -20 0 20 40 60 x/m 西 东 A B 原点、正方向、单位长度 —— 坐标系三要素
数轴上的每个点,对应一个位置。
位置是个坐标,可以是正,也可以是负。

(9:58。茶凉了,柚子皮扔了。)

2026年9月15日,星期一,上午第三节。高一(3)班教室。

老师在黑板上画了一条数轴。原点是学校传达室,正方向朝东,单位长度是1米。

"图书馆在这儿,"他在坐标-20的地方点了一个点,"教学楼在这儿。"他在坐标30的地方点了另一个点。

"早上小理从图书馆去教学楼,走了50米。"

"位移是?"

"50米。"有人说。

"往哪儿?"

"往东。"

"好。"老师说,"那如果我告诉你,小理从教学楼回图书馆呢?"

小理盯着那条线。

"位移是-50米。"他说。

"为什么是负的?"

"因为方向反了。"

老师点了点头。然后他在黑板上写了一个式子:

Δx = x₂ - x₁

"位移等于末位置坐标减初位置坐标。"

"从图书馆到教学楼:Δx = 30 - (-20) = 50米,正号表示往东。"

"从教学楼到图书馆:Δx = -20 - 30 = -50米,负号表示往西。"

小理盯着那个负号看了很久。

他想起去年秋天,在初三(2)班,物理老师也画过类似的图——但那一次他没听懂。

"老师,"他问,"那这个负号,是表示比零小,还是表示方向反?"

老师笑了。

"在坐标系里,它两个都是。"

"位置-20,说的是在原点西边20米的地方。"

"位移-50,说的是往西走了50米。"

"坐标的负号,表示位置。位移的负号,表示方向。"

"同一个减号,两个意思,但都在说'反方向'。"

下课铃响的时候,小理在笔记本上写了三个式子:

x_A = -20 m(位置,在原点西边)

x_B = 30 m(位置,在原点东边)

Δx = x_B - x_A = 50 m(位移,从西到东,正号)

……原来同一道题里,减号的作用不一样,但读法一样。

Δx = x₂ - x₁(末位置减初位置) -2 0 3 6 x/m x_A=-2m x_B=3m Δx = 3-(-2) = +5m(往东) 位移大小:|Δx| | 位移方向:正号往东,负号往西 两个结果绝对值相同 → 大小相同 | 符号相反 → 方向相反
位移的算法,一句话:
末位置减初位置。
正号表示沿 x 轴正方向,负号表示沿 x 轴负方向。
直线运动的位移:Δx = x₂ - x₁(末位置坐标 - 初位置坐标)
方向:Δx 为正 → 沿 x 轴正方向;Δx 为负 → 沿 x 轴负方向。
注意:位移的"负号"表示方向,不表示"比零小"。
口 诀 · 三 位移算法很简单,
末减初,别弄反。
正号表示朝正轴,
负号表示反方向。
坐标负号说位置,
位移负号说方向。
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🧮 算一算位移

5 道位移计算题。
根据 Δx = x₂ - x₁ 计算并判断方向。
连击越高得分越多!

 
📚 参考资料
  1. 人教版《物理》必修第一册 第一章第2节「时间 位移」. 人民教育出版社, 2019: 11-13.
  2. 人教版《物理》教师教学用书·必修第一册. 人民教育出版社, 2019: 15-20.
作者:小理(小理物理工作室)|发布时间:2026-10-07|修改时间:2026-10-07
联系方式:xiaoli@kuailexue.cn|www.kuailexue.cn

四、一条纸带上的运动

知识点:x-t 图像 · 打点计时器 · 位移和时间的测量
打点计时器 0.02s 50Hz交流电,每0.02s打一个点 纸带上的点 → 时间 | 点之间的间隔 → 位移
打点计时器,就是"时间+位移"的组合工具。
每0.02秒,在纸带上打一个点。
点与点之间,藏着时间和位移。

(10:17。泡了第二杯茶。又凉了。)

2026年9月22日,星期一,上午第三节。物理实验室二。

实验室的桌子上摆着两台仪器——一台是电磁打点计时器,黑色的,有点旧;另一台是电火花打点计时器,方方正正的。

老师把一条白色纸带塞进去。

"接8伏交流电。"他说,"频率50赫兹,每0.02秒打一个点。"

小理盯着看。线圈嗡嗡响。纸带上开始出现一个个小黑点。

"先启动电源,再拉纸带,然后立即关电源。"老师说,"顺序不能反,反了就看不清了。"

他演示了一遍。然后他让小理自己试试。

小理第一次拉——拉了十几厘米,纸带上的点密得看不清。

"拉太快。"老师说,"还拉长了。"

第二次——拉得太慢,点在纸上黏成一团。

"又太慢。"

第三次——小理屏住呼吸,一秒一秒数着拉。这次终于拉出了七八个清晰的点。

"不错。"老师说,"现在看这条纸带。"

他把纸带铺在桌子上。拿尺子量了量。

"第一段,8毫米。第二段,15毫米。第三段,22毫米。"

"你看到了什么?"

"越往后越远。"小理说。

"对。"老师说,"这就是——物体在加速。"

小理盯着那条纸带看了很久。

"纸带上的点,"老师说,"就是时间。点之间的距离,就是位移。"

"一条纸带,就是你运动的一段录像。"

"只不过不是画面,是点。不是时间,是坐标。不是位移,是间隔。"

下课的时候,小理把那条纸带夹在笔记本里。

回到教室,他把点读了一遍:

t = 0.00s, x = 0mm;t = 0.02s, x = 8mm;t = 0.04s, x = 23mm;t = 0.06s, x = 45mm。

他把这四组数画在一张坐标系里。横轴时间,纵轴位移。

四个点连起来,是一条向上弯的曲线。

……原来纸带上的点,画出来就是一条曲线。

他在曲线旁边写了一行字:

"图像不告诉你走的路,只告诉你不同时刻的位置。"

x/m t/s 100 200 300 400 5 10 15 20 斜率越大,走得越快 x-t图像 x-t 图像:位移与时间的关系
x-t 图像不是物体的运动轨迹。
它只是告诉你:每个时刻,物体在什么位置。
位置连起来,就成了一条线。
打点计时器类型 工作电压 电源频率50Hz时
电磁打点计时器 约 8V 交流电 每 0.02s 打一个点
电火花打点计时器 220V 交流电 每 0.02s 打一个点
x-t 图像:横轴是时间 t,纵轴是位移 x。
图像意义:反映物体位移随时间的变化关系。
易错点:x-t 图像不是物体的运动轨迹。它是位置随时间变化的曲线。
口 诀 · 四 横是时间纵是位,
连点成线看趋势。
斜线上走是匀速,
曲线上走是变速。
图像不是运动路,
图像只是位置图。
◆ 互动游戏 · 综合闯关
🏆 综合闯关 ⏱ 15s 📊 进度 0/5 ⭐ 0
第 1 / 5 题
 
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🏆 综合闯关

5 道综合题,每题限时 15 秒。
答对得分,答错不扣分但会中断连击。
全部答完,看看你能拿几颗星!

 
📚 参考资料
  1. 人教版《物理》必修第一册 第一章第2节「时间 位移」. 人民教育出版社, 2019: 13-16.
  2. 人教版《物理》教师教学用书·必修第一册. 人民教育出版社, 2019: 20-24.
作者:小理(小理物理工作室)|发布时间:2026-10-07|修改时间:2026-10-07
联系方式:xiaoli@kuailexue.cn|www.kuailexue.cn

综合闯关

(10:35。改完最后一道题。窗外有人在放烟花——不知道谁家。)
6 道综合题,覆盖时刻/时间、路程/位移、Δx 计算、x-t 图像、打点计时器。
◆ 互动游戏 · 终极挑战
🏆 终极挑战 ⏱ 20s 📊 进度 0/6 ⭐ 0
第 1 / 6 题
 
准备好了吗?
 
 

🏆 终极挑战

6 道综合题,每题限时 20 秒。
答对得分,答错不扣分但会中断连击。
全部答完,看看你能拿几颗星!

 

知识点总结

(11:02。终于写完了。台灯调到最暗一档。)

概念 定义 关键点
时刻 某一瞬间,在时间轴上用点表示 如8:00、3秒末、第1秒末
时间间隔 两个时刻之间的间隔,在时间轴上用线段表示 如45分钟、前3秒、第3秒内
路程 物体运动轨迹的长度 标量,只有大小;与路径有关
位移 从起点指向终点的有向线段 矢量,有大小、有方向;只与初末位置有关
直线运动位移 Δx = x₂ - x₁ 正号表示沿 x 轴正方向,负号表示沿 x 轴负方向
x-t 图像 横轴时间,纵轴位移 反映位移随时间的变化关系;不是物体的运动轨迹
打点计时器 记录时间与位移的工具 频率50Hz,每0.02s打一个点;电磁约8V,电火花220V
核心思想:描述运动,要分清"点"和"段",要分清"路"和"位",要会用坐标和图像。
点是瞬间,段是过程。
路是轨迹,位是线段。
末减初,有正负。
横是时,纵是位。

参考资料

  1. 人民教育出版社课程教材研究所.《普通高中教科书·物理·必修第一册》第一章「运动的描述」. 人民教育出版社, 2019: 8-16.
  2. 中华人民共和国教育部.《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》. 人民教育出版社, 2020: 12-15.
  3. 人教版《物理》教师教学用书·必修第一册. 人民教育出版社, 2019: 15-24.
  4. 中国地图出版社.《中国公路里程地图册》. 中国地图出版社, 2024.
作者与联系方式
作者:小理
工作室:小理物理工作室
邮箱:xiaoli@kuailexue.cn
网址:https://www.kuailexue.cn
人教版高中物理必修第一册 1.2 时间 位移 · 故事化教学 · 分页版 v3.1
小理物理工作室 · 2026-10-07
四个故事 · 五个互动游戏 · 一句核心:点段分清,路程位移分清。