課程名稱:路程與位移 編授教師: 中興國中 楊秉鈞  位置的描述  位置的描述: 位置的描述 (1)位置描述原則:  先選 參考點 (任選)  標示相對於參考點的 距離 與 方向 。  我的車子停在火車站的西方80 m 處 主體 參考點 距離方向  有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」 參考點 曉華用手指向一棟白色大樓, 主體 並向路人說:「那棟白色大樓就是了」 主體  位置的描述: 直線座標 ( 媒體:1 ) (2)以「座標」描述位置的方法: 

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Transcript 課程名稱:路程與位移 編授教師: 中興國中 楊秉鈞  位置的描述  位置的描述: 位置的描述 (1)位置描述原則:  先選 參考點 (任選)  標示相對於參考點的 距離 與 方向 。  我的車子停在火車站的西方80 m 處 主體 參考點 距離方向  有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」 參考點 曉華用手指向一棟白色大樓, 主體 並向路人說:「那棟白色大樓就是了」 主體  位置的描述: 直線座標 ( 媒體:1 ) (2)以「座標」描述位置的方法: 

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課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 2

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 3

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 4

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 5

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 6

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 7

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 8

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 9

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 10

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 11

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 12

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 13

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 14

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 15

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 16

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 17

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 18

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 19

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 20

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 21

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 22

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 23

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 24

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 25

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 26

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 27

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 28

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 29

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 30

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 31

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 32

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束


Slide 33

課程名稱:路程與位移
編授教師:
中興國中 楊秉鈞

 位置的描述

 位置的描述:

位置的描述

(1)位置描述原則:
 先選 參考點 (任選)
 標示相對於參考點的 距離 與 方向 。
 我的車子停在火車站的西方80 m 處
主體

參考點

距離方向

 有路人向曉華問路:「請問中興國中在哪裡?」

參考點

曉華用手指向一棟白色大樓, 主體
並向路人說:「那棟白色大樓就是了」
主體

 位置的描述:

直線座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直線座標:用來描述 直線 上的物體,座標表示為 P(X)。
 原點:參考點
 右方座標為 正值(正向),左方座標為 負值(負向) 。

A 座標為:+2 cm ,表示距離原點 正 向 2 公分處
B 座標為:+3 cm ,表示距離原點 正 向 3 公分處
C 座標為:-2 cm ,表示距離原點 負 向 2 公分處
 若改以 A 點為原點時:
B 座標為:+1 cm ; C 座標為:-4 cm 。

 位置的描述:

直角座標
( 媒體:1 )

(2)以「座標」描述位置的方法:
 直角座標:用來描述 平面 上的物體,座標表示為 P(X,Y)。
 原點:參考點
 可以方位及距離表示

A

C

Y

X

B

1,  3  ,C 位置 3 ,  1  。
若以 B 為原點,A 位置   1, 3  ,C 位置  2 , 2  。
若以 C 為原點,A 位置   3 ,1  ,B 位置   2 ,  2  。
若以 A 為原點,B 位置

 位置的描述:

球面座標

(2)以「座標」描述位置的方法:
 球面座標:用來描述 球面 上的物體,以 經度、緯度 表示。
 經度:分東經、西經
 緯度:分南緯、北緯

10月29日

中心位置 北緯15.6度
東經119.1度


 路程與位移

 路程與位移:

路程與位移

(1)意義區分:
 路程:物體運動的路徑長(非向量)
 位移:物體位置移動的直線距離與方向(向量)
(2)基本表示法:
 路程:運動的路徑長度=路程
 位移:由起點向終點作箭矢
 位移的大小= 箭矢長度 。
 位移的方向= 箭矢方向 。
 說明:物體由甲沿黑粗線走至乙時:
路程
乙 ●




路程



甲●

路程與位移
(3)直線座標表示法:
 路程:實際路徑長,恆正值。
 位移: 位移大小:以終點座標減起點座標表示,可能負值。
0

X

A


0

X

A

X



X

B


A

X

 X  X 2  X 1  終點座標  起點座標

B




0

X

B

 位移方向:以位移的正、負值表示運動方向
(a)位移>0:表示朝 正 向運動
(b)位移<0:表示朝 負 向運動
起、終點位置不變
(c)位移=0:




運動路徑

路程

位移

甲→乙

XB  X

A

XB  X

乙→甲

XB  X

A

X

A

 XB <0

X

A

 X

甲→乙→甲

2( X B  X A )

A

A

>0

=0

範例解說
4
4
1. 甲從 CA,路徑長=
cm;位移=
cm。
 乙從 BO,路徑長=
cm;位移=
-3 cm。
3
8
 丙從 OBC,路徑長=
cm;位移= -2
cm。
 丁從 BOB,路徑長=
cm;位移=
cm。
6
0
 戊從 CAO,路徑長=
cm;位移= 2
cm。
6

(1)  X  X 2  X 1  2    2   4 cm

( 2 )  X  X 2  X 1  0  3   3 cm

L  3 cm

( 3 )  X  X 2  X 1   2  0   2 cm

(4) X  X 2  X 1  3  3  0

L  2  2  4 cm

L  3  3  2  8 cm

L  3  3  6 cm

( 5 )  X  X 2  X 1  0    2   2 cm

L  2  2  2  6 cm

物若沿同一方向作直線運動而不折返  位移的大小=路徑長

範例解說
2.( A )附圖的道路是邊長100公尺的正六邊形,今甲由A沿順時鐘方
向走至E,乙由A沿逆時鐘方向走至E,則二人的位移與路程是
否相等? (A)位移相等,路徑不等 (B)位移不等,路程相等
(C)位移與路程均相等 (D)位移與路程均不等。

L甲

L乙
30

2
60



100

30

3m

50 3

3


100



60



1

正多邊形內角
( 媒體:1 、2)



( n  2 )  180
n

L甲  400 m



( 6 L 2)200
 180
m


 X 6100

3m

 120 

範例解說
3.由A點順時針繞著半徑為5公尺的圓形水池走四分之三圈,則:
位移 5 2 公尺,方向
和路徑長 23.55 公尺。

A

L  2 r 



5 2

3



4

3

 5

2

 7 . 5  m  23 . 55 m

5
5

X  5

2m

45

2

45



5 2

1


1

45



5
45



5

範例解說
4.甲、乙、丙、丁四人靜立於操場,乙在甲的西方4公尺處,丙在乙

的北方6公尺處,丁在丙的東方10公尺處,則:
 作出四人的位置簡圖?(並標示距離)
 丁約在甲的哪個方向? 東北 方;二人相距
 甲約在丙的哪個方向? 東南 方;二人相距





6

4

6

2 13

6



4




2

2 13

公尺。
公尺。



10



6



6 2

36  16 

52  2 13

 位置對時間圖
x-t

靜止時的 X-t 圖特徵
 位置對時間圖  習慣以位置當 Y 軸 ,時間當 X 軸 。
(1)物體靜止時:圖形呈 水平線

 說明例:一物體的位置與時間關係如下表



位移=5-5=0
路徑長=0

位置

5

5

5

5

5

5

時間

0

1

2

3

4

5

X







t








t



X

靜止時的 X-t 圖

 位置對時間圖:

(1)物體靜止時:圖形呈 水平線 。
 靜止的X-t 圖類型:位移與路徑長都是
X

X



X

t

物體靜止於
正向某位置時

0

t

物體靜止於
原點時

t

物體靜止於
負向某位置時

等速運動的 X-t 圖特徵

 等速運動的位置對時間圖:

(2)物體等速運動時(X 隨 t 規律變化) 呈 斜直線
 說明例: 一物體的位置與時間關係如下表
位置

-1

1 0

時間

0

1

1

1 1
1 2

1 2
1 3

1 3

1 4

1 4

1 5

 每1秒走1公尺(等速運動);速率 1m/s
5
4 4
X
3

2

1
0
-1  -1 0
1
2
3
4
-2
 位移=4-(-1)=5 m



t
5

路徑長=1+4=5 m

6

等速運動的 X-t 圖
 等速的X-t 圖類型:向右斜,位移為 正
X

;向左斜,位移為 負

X





t

t

位移 > 0
朝正向運動
出發點在正向位置

位移 > 0
朝正向運動
出發點在原點

X



t



t
位移 > 0
朝正向運動
出發點在負向位置

位移 < 0
朝負向運動
出發點在原點

t
位移 < 0
朝負向運動
出發點在正向位置



X



X

( 媒體:1 )

X 位移 < 0
朝負向運動
出發點在負向位置
t



變速運動的 X-t 圖特徵
( 媒體:1 )

 變速運動的位置對時間圖:
(3)物體變速運動時(X 不隨 t 規律變化)呈 曲線 。
3
1
 說明例:一物體的位置與時間關係如下表

6





位置

-1

2

3

5

2

0

1

-1

時間

0

1

2

3

4

5

6

7

5

1



6
1
5 1
X
4
3
2
1
2 0
-1
1
-2 0

折返點(位移方向改變)

t
2

3

4

5

6

7

 位 移 = -1- ( -1 ) = 0
路 徑 長 = 6+5+1+2 = 14m
 圖上若有轉折(位移變號),表 折返 ,有 三 次折返情形

不合理的 X-t 圖特徵
 不合理的位置對時間圖:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間下,物體出現在二個以上位置,則為不合理

X
畫一時間軸,若與圖形交二個交
點以上,則為不合理。

t

X-t 圖的斜率討論

 X-t 圖的斜率討論:

(1)向圖形任一點做 切線 ,其斜率可判斷 運動快慢 。
(2)越接近位置軸 X 的切線,其運動速率越 快 。
 斜率若相同,運動速率相同


 甲乙丙三物體均作等速運動
 速率:丙>乙>甲




 甲乙二物體均作等速運動
 速率:甲=乙

X-t 圖的斜率討論
 X-t 圖的斜率討論:

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈慢

 此物體為變速運動
 物體運動愈來愈快

X-t 圖的特徵

 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:

( 媒體:1 )

(1)物體 靜止時  呈水平線
(2)物體 等速 運動時  呈斜直線
(同出發點比較時,愈傾斜,愈 快  若平行,則速率 相等 )
(3)物體 變速 運動時 呈曲線
 圖形上若有 位移方向改變時 ( +- 、-+ ),表示折返
 圖形上有 轉折 特徵,表示折返

X

位移

有 0

0



t
次折返



X


X

X




t
有 三 次折返





t
0

有 一 次折返

0

t


有 0 次折返

X-t 圖的特徵
 位置對時間圖(X-t 圖)的意義:
(4)不合理的位置對時間圖
 同一時間,不會出現在不同位置
(5) X-t 圖的斜率,表示物體的運動 速率 。
(斜率相同  若平行,則速率 相等 )
距原點遠近:

 位置對時間圖(X-t 圖)的交點意義

乙>丙>丁

 表對應之時間下,這些物體 位置相同 。
 表這些物體在此 相遇 。
(追及,趕上…)
距原點遠近:
丁>丙>乙>甲



t

範例解說
1.說明以下 A 到 J 物體的 x-t 圖:
GJ
ADE
 何者屬於靜止?
 何為等速?
BFH I
BFH I
 何者為非等速?
 何者有折返?
AF
BDEH
 何者向正向運動?
 何者向負向?
AF
 何者位移為正?
 何者位移為負? BDEH
GIJ
C
 何者位移為零?
 何者為不合理?
2.承上題,何者的路徑長與其位移的大小相等?
ADEGJ
A

B

C

D







E

一次
折返
F

G

J

H
I

三次折返
一次折返

一次折返

範例解說
3.小宇自學校出發一路向東而去,其位置與時間的關係如下圖。則:
5 公尺處。
 3秒後小宇在學校的 東 方
6
 6秒時小宇在距離學校
公尺的地方。
5 秒時小宇距離學校最遠,

秒時折返走向學校。
5
5
 從0秒到3秒,小宇的位移
公尺。
7 公尺,位移是 1 公尺。
 從3秒到6秒,小宇所走的路程有
 從0秒到6秒,小宇所走的路程有 12 公尺,位移是 6 公尺。
 時間:0~3秒、4~5秒、 5~6秒區段,何者運動最快? 4~5s 。
X

5 m 3 s 4 m 1s


3 m 1s



t




西方
school



範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 不計起點與終點,龜與兔中途相遇 三 次。
 請根據 X-t 圖,自編一個龜兔賽跑的故事?
 出發點與終點
 各時間區段的運動狀態比較……

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
很久很久以前,一隻烏龜和一隻兔子比賽賽跑…..
(估計)
起跑後,兔子跑的比烏龜 快 (快或慢),在跑了 300 公尺時就
驕傲的停下來睡覺。兔子不知不覺睡了 20 分鐘,而烏龜仍保持
等速 運動,繼續爬行沒有停止。烏龜約在出發後 12.5 分鐘,爬過
正在睡覺的兔子。
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。
斜直線者,等速。

X  300 m
第 12.5 分鐘,第一次相遇。

20 min
12.5

第一次相遇時間 範例解說
4….烏龜約在出發後

V 

X



t
t

X



V

12.5 分鐘,爬過正在睡覺的兔子…..。

V龜 
t1 

1200

300

 24 m

50

min

 12 . 5 min

24

12.5 min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在出發後 25 分鐘,由睡夢中醒來,看見烏龜大約超前他 300 公
尺,嚇的趕緊起身狂追,跑得比剛出發時的速率還 快 (快或慢)。
在出發後第 31.5 分鐘時,兔子追上了烏龜。兔子以為高枕無憂,勝利
在望,在出發後第 35 分鐘時、離終點 200 公尺處又開始呼呼大睡。

終點 X  1200 m

min
2535
min

X  1000 m

平移

X  600 m

X  300 m
愈近位置軸 X 者,快。
水平線者,靜止。

31.5 min

第二次相遇時間 範例解說
4….在出發後第

31.5 (估計)分鐘時,兔子追上了烏龜。 …..。

設 t 分鐘後相遇
V 龜  24 m
V兔 

min

X龜  X兔

24 t  300  70  ( t  25 )
 t  31 . 5 s

700
10

 70 m

t
min

X  300 m

範例解說
4. 龜兔賽跑,其 X-t 圖如圖:
 故事:
兔子在睡了 15 分鐘後被歡呼聲驚醒,看見烏龜恰好抵達終點。
5 分鐘到達終點。
兔子隨即狂奔,為時已晚,結果比烏龜晚了
勝利者烏龜,花了 50 分鐘贏得了這總距離 1200 公尺的賽跑,得
以成為這寓言故事中的最佳男主角,我們為他鼓鼓掌喔。 兔 55 min

終點

X  1200 m




15 min

水平線者,靜止。
龜 50 min

課程結束