时间与位移

实验目的

区分时刻与时间间隔，理解位移是矢量并能与路程区别，会用坐标变化表示直线运动的位移。

实验原理

时刻对应时间轴上的一个点，时间间隔对应时间轴上的一段线段。位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量，只与初、末位置有关；路程是运动轨迹的长度，是标量。直线运动中，位移Δx = x2 - x1，正负表示方向。

实验器材

• 运动的物体
• 坐标轴（位置轴）
• 初位置与末位置标记
• 时间轴上的时刻与时间间隔

实验步骤

1. 观察物体在坐标轴上的初位置和末位置，记下各自的坐标
2. 在时间轴上找出对应的时刻，并标出两时刻之间的时间间隔
3. 用Δx = x2 - x1 计算位移，注意结果的正负
4. 再让物体沿不同路径或往返运动，记录走过的路程
5. 比较位移与路程的大小和方向，总结二者的区别

实验现象与结论

初、末位置相同时，无论路径如何，位移都相同；物体往返运动时路程不断增大，位移可能为零。位移的大小不大于路程，只有物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程。

常见问题

位移和路程有什么区别？

位移是矢量，由初位置指向末位置，与路径无关；路程是标量，等于轨迹长度。位移大小不大于路程。

第3 s末和第3 s内有什么不同？

第3 s末是一个时刻，即3 s这一点；第3 s内是时间间隔，指从2 s末到3 s末的1 s。