教科版物理必修1课件位置变化的描述位移

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高中物理必修一课件-1.2 位置变化的描述——位移-教科版

高中物理必修一课件-1.2 位置变化的描述——位移-教科版

1、路程
s
质点运动轨迹的实际长度。
2、位移
x
描述位置变动的物理量
A
1>表示: 初位置指向末位置的有向线段
大小:线段的长度
方向:由初位置指向末位置
单位:米(m)
请画出北京到上海的位移
B
导学探究

汽车从A运动到B的位移?
组 研
A
B

-2 –1 0 1 2
34

移 与
汽车从B运动到A的位移?



两题中的正负号的含义?
y
0
x
z
三维空间
导学探究
如图所示,三位旅行者从北京到上海,甲乘高铁直达,乙乘飞机直达, 丙先乘汽车到天津,再换乘轮船到上海,三者的路程是否相同?位置变 化是否相同? 答案 三者的路程不同,但结果是一样的,即都 是从北京到上海,初位置、末位置一样,即位置 变化相同
答案
二、路程和位移
思考: 路程能说明运动方向吗?
方向
第一章 运动的描述
练习:ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿
圆周绕行一圈,途经ABCD四点,问: (1) 由A到B的过程,它通过的路
程和位移大小是多少?
2R
A
2R
(2) 由A到C的过程呢? D
(3) 由A到D的过程呢? (3) 由A到A的过程呢?
2R
R
B
2R
C
1.如图所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下 列关于它们的位移的大小说法正确的是( ) A.沿Ⅰ较大 B.沿Ⅱ较大 C.沿Ⅲ较大 D.一样大
第二节 位置变化的描述——位移
中国北斗卫星空间分布图

高一物理 位置变化的描述 位移

高一物理 位置变化的描述 位移

高一物理位置变化的描述位移
设计思想:
位移和路程是两个不同的物理量,位移是用来表示质点变动的,它的大小等于运动物体初、末位置间的距离,它的方向是从初位置指向末位置,是矢量;而路程是物体实际运动路径的长度,是标量.这两个概念是运动学中的基本概念,是学生学好后续课程内容的重要基础,所以在教学中要特别注意帮助学生形成准确而清晰的第一印象。

还想通过刚开始的这几节课让学生认识到物理和实际生活是密不可分的,认识到物理的重要性。

所以通过一些生活实例来解读位移和路程的概念。

同时利用数学知识和方法即用数轴来表示位移轴,在位移轴上,点表示某一时刻的位置,线段表示某段时间内的位移.要选位置参考点(位置零点),直线运动中,可选某一单一方向作为正方向,朝正方向离开参考点的位置都为正,朝负方向离开参考点的位置都为负.位移方向与规定方向相同时为正相反时为负.标量遵从算术加法的法则,矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则,以后会学到,不让学生知道).这样既直观又易懂。

同时让学生举例并进行讨论。

对学习基础较好的同学,可以指导学生阅读课本,提出问题,分组讨论解决问题。

这样既调动了学生学习的积极性,也培养了学生的阅读能力,提出问题的能力,合作探究等方面的能力。

高中物理 1.2 位置变化的描述——位移

高中物理  1.2    位置变化的描述——位移

(三)、三维立体坐标系:是用来描述立体空间 的,三条坐标轴如立方体的三条棱
二、路程和位移
北京→重庆 ⑴乘火车;⑵乘飞机; ⑶先乘火车,后乘船。
几种方式的不同之处:轨迹不同
几种方式的相同之处:初位置和末位 置相同
1.路程:是物体运动轨迹的长度。
2.位移:是用来表示物体(质点)的位置变化的物理量
y
位移的表示方法:用从质点的初位置
第二次位移的大小为CB的长度 XCB=30m,方向沿正东方向
两次行走的合位移大小为AB的长度
Cபைடு நூலகம்

A
O
B

xAB Ac2 cB2 40m2 30m2 50m
sin CAB 30m 0.6 CAB 37
50m
所以合位移的方向为北偏东37°,或者东偏北53°
3、下列关于位移和路程的说法中,正确的是(C )
t=3s t=5s
t=4s
t=2s
t=0s
t=1s
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 x/m
①质点在3s 内的路程; L3=17m ②质点在前3s内的位移 S3=-1m
③质点在第3s内的位移 SⅢ=3m ④质点在前_4__s内位移最大 S4=-7m
⑤质点在第_2__s内位移最大 SⅡ=-9m
A.7m、7m B.5m、2m
C.5m、3m
D.7m 、3m
5、关于位移和路程,下列说法中正确的是(BC )
A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的 B.质点沿不同的路径由A到B,其路程可能不同,而位移是相同的 C.质点通过一段路程,其位移可能是零 D.质点运动的位移大小可能大于路程
6、有一质点在x轴上运动,已知各时刻质点位置如图

最新教科版高中物理必修1第一章第二节《位置变化的描述——位移》教案

最新教科版高中物理必修1第一章第二节《位置变化的描述——位移》教案
最新教科版高中物理必修1第一章第二节《位置变化的描述——位移》教案——位移》教案年级
高一
课题
课时1.2位置变化的描述——位移
课程类型
新授课
课程导学目标
目标解读
1.知道确定物体位置的方法.
2.理解位移的概念,能用位移分析物体的位置变化.
3.理解位移的物理意义,能明确区分路程和位移.
4.认识物理量中的矢量和标量,知道二者的区别.
PPT课件
板书设计
课时1.2位置变化的描述——位移
学生在相应的位置作笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。
PPT课件呈现
感悟收获
注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写
根据自己的思考找出解决方案
课外拓展
四维空间的介绍
(1)从一个地方到另一个地方有不同路线,所经过的路程是否相同?
(2)从一个地方到另一个地方有不同路线,发生的位移是否相同?
学生的认识应该都差不多,讨论问题可能还不是太容易。
播放一个位移概念的微课
主题3:
矢量和标量
(1)说明:运动员在100米赛跑可以看作是直线运动(严格地说直线运动也是理想模型)。200米赛跑由于起点不同,位移大小和方向都不相同,路程都是200米.
课前
准备
研读教材,估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点,在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课,准备课堂演示的实验器材或视频资料。
导学过程设计
程序设计
学习内容
教师行为
学生行为

《位置变化的描述——位移》课件

《位置变化的描述——位移》课件

(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表:
观测时刻
t=0时
过2 s
位置坐标
x1=-20 m
x2= 0
再过3 s x3= 30m
(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少?这5 s内的位移又是 多少?
前2 s内的位移s1=x2-x1=0-(-20 m)=20 m 后3 s内的位移s2=x3-x2=30 m-0=30 m 这5 s内的位移s=x3-x1=30 m-(-20 m)=50 m 上述位移s1、s2和s都是矢量,大小分别为20 m、30 m和 50 m,方向都向右,即与x轴正方向相同.
1-1:教室前面的讲桌桌面离地面 的高度是0.8 m,坐标系原点定在桌面上,取竖直向 上为正方向,如右图所示.那么地面上A点的坐标是 多少?
【解析】 坐标系原点定在桌面上,取竖直向上 为正方向,桌面离地面的高度是0.8 m,因此A点的 坐标为-0.8 m.
【答案】 -0.8 m
位移和路程的计算
如右图所示,是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线,从A 点出发,沿半径分别为3 m和 5 m的半圆经B点到达C点,那么他的位移和路程 分别为( )
③B点位于广场中心南边3 m处 ④B点位于广场中心北边3 m处
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
【解析】 坐标系是定量化了的参考系.规定原点在广场中心,A点坐标
xA=5 m,即在广场北边(正方向)5 m处,而B点坐标xB=-3 m即在广场南边( 负方向)3 m处.
【答案】 D
4.如以下图所示,一辆轿车从超市出发,向东行驶了300 m到达电影院, 继续行驶了150 m到达度假村,又向西行驶了950 m到达博物馆,最后回到 超市.以超市所在的位置为原点.以向东的方向为正方向,用1个单位长度 表示100 m,试求:

高中物理1.2 位置变化的描述——位移优秀课件

高中物理1.2 位置变化的描述——位移优秀课件

〔2〕同一直线上的矢量,可在数值前加 上正负号表示矢量的方向,加上正负号后, 同一直线上的矢量运算可简化为代数运算。
Δx = x2- x1 〔3〕矢量前的正负号只表示方向,不表 示大小,矢量大小的比较用矢量绝对值来比 较。
例题. 一质点在x轴上运动,各时刻质点位置如图:
t=3s t=5s
t=4s
t=2s
t=0s
t=1s
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 x/m
①质点在3s 内的路程
l3 =17m
②质点在3s内的位移
s3 =-1m
③质点在前3s内的位移
s3 =-1m
④质点在第3s内的位移
sⅢ= 3m
⑤质点在_4__s内位移最大 s4 =-7m
⑥质点在第_2__s内位移最大 sⅡ=-9m
不同点
相同点
轨迹不相同 位置变化相同
〔1〕路程和位移
概念
大小
方向 决定因

路程
位移
质点通过的实际 运动轨迹的长度
质点的位置变化
有大小 没有方向
一根从初位置指向末位 置的有向线段的长度表
示位移的大小
有向线段的方向 表示位移的方向
不仅与质点的初末位置 与质点的运动路径无关, 有关,还与路径有关 只与初位置、末位置有关
路程和位移
Y
O
X
➢ 位移的大小一般小于路程,
➢ 只有当质点做单向直线运动时,源自➢ 位移的大小才等于路程。
➢ 在国际单位制中有相同的单位:米〔m〕
体会“路程和位移〞
三、矢量和标量
〔1〕矢量和标量
概念
举例
矢量 既有大小又有方向的物理量 位移、速度

教科版高中物理必修一1.2位置变化的描述——位移(共28张PPT)

教科版高中物理必修一1.2位置变化的描述——位移(共28张PPT)

方向向东

注意:负号只表示方向!不表示大小!

练习
物 XB体=-从2mA,它运的动坐到标B,初变位化置量的ΔX坐=标?是XA=3m,
Δx



x
Δx= XB- XA =-2m-3m =-5m
位移是多少?
Y/m
4
3
2
1
-2 –1 0 -1
12
34
X/m
三、矢量和标量
1、矢量:既有大小又有方向的物理量。 如:位移、力、速度……
答案:200 m 400 m
A.物体的位移等于4R,方向向东 B. 物体的位移等于2π R C. 物体的路程等于4R,方向向东 D. 物体的路程等于2π R,方向沿轨迹的方向
5、如图所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,
下列关于它们的位移的大小说法正确的是( D )
A.沿Ⅰ较大
B.沿Ⅱ较大
C.沿Ⅲ较大
D.一样大
6、一小球从离地面3m高的地方竖直向上 抛出,几秒后落回地面,小球到最高点 时离地面的距离为8m,求:小球的位移。
高速公路上 的汽车
0
x
一维直线
大海中的轮 船
y
0
x
二维平面
蔚蓝天空上 的飞机
y
0
x
z
三维空间
注意:建立坐标系时要明确
①原点 ②正方向 ③单位长度 ④坐标单位
思维体操
医 医院 院
二 中
一 中
• 路程的局限性
• 1)不能反应运动的某些本质(共同点)
• 2) 描述不够精确
必须引入新 的物理量
思考:新的物理量如何定义?特点? 体会:任何一个物理量的引入都是必须

新教科版高中物理必修一课件:1.2位置变化的描述位移(共17张PPT)

新教科版高中物理必修一课件:1.2位置变化的描述位移(共17张PPT)
第2节
位置变化的描述——位移
1.物体的位置及位置变化可用坐标系来描 述,坐标系有一维坐标系和二维坐标系。
2.位移是描述物体位置变化的物理量,用由 初位置指向末位置的有向线段表示。
3.路程是物体运动轨迹的长度,只有大小, 没有方向。
4.矢量既有大小又有方向,而标量只有大小 没有方向,二者的运算法则不相同。
C.25.1 m,方向从 A 指向 C;16 m
D.16 m,方向从 C 指向 A;16 m
[思路点拨] 位移是从 A 到 C 的有向线段;路程是 A 经 B 再
到 C 的圆弧轨迹长度。
[解析] 半径为 3 m 的半圆周长为 s1=πr1=3.14×3 m≈ 9.4 m,半径为 5 m 的半圆周长 s2=πr2=3.14×5 m=15.7 m, 人的路程 s=s1+s2=25.1 m;人的位移大小 x=2r1+2r2=16 m, 方向由 A 指向 C。B 正确。
联系 只有在物体做单向直线运动时,位移的大小与路程相等
[典例] 如图 1-2-2 所示,是一位晨练者每
天早晨进行锻炼时的行走路线,从 A 点出发,
沿半径分别为 3 m 和 5 m 的半圆经 B 点到达 C
点,则他的位移和路程分别为
()
A.16 m,方向从 A 指向 C;16 m
图 1-2-2
B.16 m,方向从 A 指向 C;25.1 m
周到达 B 点,试求由 A 到 B 的过程中,此 图 1-2-3
人运动的路程和位移。 解析:此人运动的路程等于 ACB 所对应的弧长,即路程 s=34×2πR =34×2×3.14×50 m=235.5 m,此人从 A 点运动到 B 点的位移大 小等于由 A 指向 B 的有向线段的长度,即 x= 2R=1.414×50 m =70.7 m,位移的方向由 A→B,与半径 AO 的夹角为 45°。 答案:235.5 m 70.7 m,方向由 A→B,与半径 AO 的夹角为 45°

教科版 物理必修一 1.2 位置变化的描述——位移

教科版 物理必修一  1.2 位置变化的描述——位移

1.2位置变化的描述——位移自学导航学习目标:1.理解坐标系概念,会用坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。

2.理解位移概念,知道位移是矢量,会用有向线段表示位移的大小和方向。

3.知道矢量与标量含义及二者的计算方法不同。

基础填空1.坐标系(1)为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在上建立适当的坐标系。

(2)如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置及位置变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定、和,建立直线坐标系,如图所示,若某一物体运动到A点,此刻它的位置坐标x A= ,若它运动到B点,此刻它的位置坐标x B= 。

2.位移和路程物理学上把物体在一段时间内称为位移。

位移只与物体的和有关,与质点在运动过程中所经历的路径无关。

位移可以用从到的有向线段来表示,有向线段的长度表示位移的,有向线段的方向表示位移的。

路程是物体运动轨迹的,没有方向。

3.矢量和标量既有又有的物理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫。

矢量和标量遵守不同的运算法则:标量相加遵守法则;矢量相加遵守平行四边形定则(第二章学习)。

问题思考:1.在物理学上我们怎样去精确的描述一个物体的位置以及位置的改变呢?2.完成教材P9的“讨论交流”,总结位移与路程的区别。

3.矢量和标量有什么区别?自学测评1.从一深为4m的井中用水桶提水,出井后又将水桶提升了1m,选井口为坐标原点,水桶竖直向上提升的路线为x轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别是()A.4m,1m, B.−4m,1mC.5m,0m D.−5m,1m2.下列分析中涉及研究位移的是()A.交管部门在对车辆年检中,了解汽车行程计量值B.军事演习中,指挥部通过卫星搜索确定敌方阵地的具体位置C.运动员王军霞在第26届奥运会上创造了女子5000m的奥运会记录D.高速公路路牌标识“上海80km”3.关于矢量和标量,下列说法正确的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量是既有大小又有方向的物理量C.位移比5m小D.−10℃比5℃的温度低互动探究问题探究位移和路程的区别与联系(1)位移与路程可能相同吗?(2)位移的大小可以比路程大吗?(3)同一位移对应的路程也只有一个吗?(4)两位移x1=2m、x2=−3m,它们的大小关系是怎样的?负号表示什么物理意义?达标练习1.一个小球从距地面4m高处竖直向下抛出,被地面弹回,在距地面1m 高处被接住。

新教科版必修1高中物理第一章同步教学课件1.2位置变化的描述—位移(29张ppt)

新教科版必修1高中物理第一章同步教学课件1.2位置变化的描述—位移(29张ppt)

【例题1】 一汽艇在广阔的湖面上,先沿东偏北37°的方向运 动10 m至A点,然后又向正南方向运动10 m至B点. (1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹; (2)依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标.
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶,行为的教育,然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021 14、孩子在快乐的时候,他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力,这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性,感知会使儿童心灵升华,为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021 18 、 人 自 身有 一 种力 量 , 用 许 多方 式 按照 本 人意 愿 控制 和 影响 这 种力量 , 一旦 他 这样 做 ,就会 影 响到 对 他的 教 育和对 他 发生 作 用的 环 境 。 2021/11/62021/11/6
重点难点突破
探究一 坐标系
意 在参考系上建立适当的坐标系,可以定量地描述物体的位 义 置及位置变化
三种坐标系:①一维坐标系(直线坐标系);②二维坐标系(平 面坐标系);③三维坐标系(立体坐标系) 分 类
知 (1)在一维坐标系中,位移就是由初位置(坐标 x1)指向末 识 位置(坐标 x2)的有向线段,即 x=x2-x1 要 (2)在坐标系中 x 的绝对值表示位移大小,x 的正负表示 点 位移的方向(即与 x 轴正方向是同向,还是反向)

教科版物理必修1讲义:第1章 2. 位置变化的描述——位移

教科版物理必修1讲义:第1章 2. 位置变化的描述——位移

2. 位置变化的描述——位移
[先填空]
1.定义:为了定量地描述物体(质点)的位置以及位置的变化而建立的具有原点、方向和标度的坐标轴.
2.建立坐标系的目的:为了定量描述物体(质点)的位置以及位置的变化.3.种类
[再判断]
1.描述直线运动,一般建立直线坐标系.(√)
2.物体在某平面内做曲线运动时,应当用平面直角坐标系描述.(√)
3.描述花样滑冰运动员的位置,应用直线坐标系.(×)
[后思考]
1.某运动员正在百米赛道上自南向北全力奔跑,为准确描述他在不同时刻
的位置和位置变化,应建立怎样的坐标系?
图1-2-1
【提示】可以以赛道起点为原点,选择向北方向为正方向,选取一定的标度,建立直线坐标系.
2.如图1-2-2甲所示,冰场上的花样滑冰运动员,要描述他的位置,你认为应该怎样建立坐标系?如图乙所示,要描述空中飞机的位置,又应怎样建立坐标系?
甲乙
图1-2-2
【提示】描述运动员的位置可以以冰场中央为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,建立平面直角坐标系.如果要描述飞机的位置,则需要确定一点(如观察者所在的位置)为坐标原点,建立空间直角坐标系.
[合作探讨]
探讨1:坐标系建立的三要素是什么?
【提示】原点、正方向、单位长度.
探讨2:在坐标系中物体位置的变化与坐标原点的位置有关吗?
【提示】无关,物体位置的变化用物体位置坐标之差来表示,与坐标原点的位置无关.
[核心点击]
1.建立坐标系的意义和原则
(1)意义:借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化.
(2)原则:建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷.
2.三种坐标系的比较。

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如图所示,一条绳子长 1.5 m,放在高 0.8 m 的桌子上,有 一部分悬在桌外,留在桌面上的部分长 1.2 m,以图中地面上的 O 点为坐标原点,求绳的最低端的坐标.(选择向上为正方向)
提示:0.5 m
知识点二 路程和位移
(1)路程是物体运动轨迹 的长度,只有大小,没有方向. (2)位移表示物体的位置变动,可以用一条由初位置指向末 位置的 有向线段来表示.位移既有大小 ,又有 方向.
【例 4】 (多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标 表示物体的位置,用坐标的变化量表示物体的位移.如图所示, 一个物体从 A 运动到 C,位移为 Δx1=-4 m-5 m=-9 m;从 C 运动到 B,位移为 Δx2=1 m-(-4 m)=5 m.下列说法中正确 的是( BD )
A.C 到 B 的位移大于 A 到 C 的位移,因为正数大于负数 B.A 到 C 的位移大于 C 到 B 的位移,因为正负号表示位 移的方向,不表示大小 C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较 D.物体由 A 到 B 的合位移 Δx=Δx1+Δx2
提升 1 m,选井口处为原点,水桶竖直向上提升的路线为 x 轴,
向上为正方向,则水桶在水面时的位置坐标为 -4 m ,最
后水桶的位置坐标为
1m
.如果选水面为坐标原
点,那么水桶在水面时的位置坐标为
0
,最后
水桶的位置坐标为
5m

【解析】 根据题意建立坐标系,竖直向上的方向为正方向, 井口处为原点,则水桶在水面时的位置坐标为-4 m;最后水桶 的位置在井口上方 1 m 处,故位置坐标为 1 m.如果选水面为坐 标原点,那么水桶在水面时的位置坐标为 0;最后水桶离水面的 距离为 5 m,故最后水桶的位置坐标为 5 m.
(3)矢量前的正、负号只表示方向,不表示大小,矢量大小 的比较实际上是矢量绝对值的比较.如前一段时间内位移为 2 m,后一段时间内位移为-3 m,则后一段时间内物体的位移大.
4.对标量正、负号的理解 有些标量也带正、负号,但标量的正、负号与矢量的正、 负号意义是不同的,它不表示方向.对于不同的标量,正、负 号的意义也是不同的,如温度的正、负表示比 0 ℃高还是低, 初中接触的重力势能的正、负表示比零势能多还是少,又例如 在比较温度时,-10 ℃比-5 ℃低,-5 ℃比 1 ℃低.
该同学的位移大小为由 A 到 C 的有向线段的长度,方向由 A 指向 C;路程为由 A→B→C 的路径的长度.
【解析】 如图所示,过 C 点作 AB 的垂线,交 AB 的延长 线于 D 点.则可得
DC=BCsin60°=100×
3 2
m=50
3
m
BD=BCcos60°=100×12 m=50 m
总结提能 矢量的正负表示方向,不表示大小,求某一矢量 时,不仅要求出大小,还要指明方向;标量的正负不表示方向, 不同标量的正负表示的意义也是不同的.
关于矢量和标量,下列说法中正确的是( C ) A.标量只有正值,矢量可以取负值 B.标量和矢量无根本区别 C.标量和矢量,一个有大小无方向、另一个有大小也有方 向 D.当物体做单方向的直线运动时,标量路程和矢量位移是 一回事
(多选)关于位移和路程,下列说法中正确的是( BC ) A.沿单方向做直线运动的物体,位移和路程是相等的 B.质点沿不同的路径由 A 到 B,路程可能不同,而位移一 定相同 C.质点通过一段路程,其位移可能为零 D.质点运动位移的大小可能大于路程,只 有大小没有方向,所以除静止不动外,任何情况下都不可能有位 移和路程相等的结论.沿单向直线运动的物体,若没有往复运动, 也只能说位移的大小等于路程,而不能说位移等于路程,A 错误; 位移只取决于始末位置,与路径无关,而路程是与路径有关的, B 正确;若质点运动一段时间后又回到起点,则位移为零,而路 程不为零,C 正确;两点间直线最短,故位移的大小是不可能大 于路程的,D 错误.
3.直线运动中位移的方向 物体做直线运动时,其位移的方向有两种可能.应先假设 其中一个方向为正方向,则另一个方向为负方向,然后用正、 负号表示位移的方向.如图甲所示,Δx=4 m-1 m=3 m,表示 位移的方向与坐标轴的正方向相同;如图乙所示,Δx=-1 m- 4 m=-5 m,负号表示位移的方向与坐标轴的正方向相反.
考点二 路程和位移
1.路程 路程是物体运动轨迹的长度,只有大小、没有方向.路程 的大小与物体运动的路径有关,“某一段时间内路程等于 0”表 示这段时间内物体静止. 物体的运动轨迹可能是直线,可能是曲线,还可能是折线, 无论是哪种情况,路程都是路径的总长度,它不表示物体位置 的变化.
2.位移 位移是用来表示物体位置变化的物理量,我们从初位置到 末位置作一条有向线段,用这条有向线段来表示位移.位移既 有大小,又有方向,位移的大小与路径无关,仅由初、末位置 决定.方向是从初位置指向末位置.“某一段时间内位移等于 0”表示这段时间内物体的初、末位置相同,而不表示这段时间 内物体静止. 如下图所示.从 A 到 B 可以有不同的路径(轨迹),但位置 变化(位移)都是相同的.
提示:他的运动轨迹不同,他走过的路程不同,他的位置 变动相同,他的位移相同.
知识点四 直线运动的位置和位移
如图所示,一个物体沿直线从 A 点运动到 B 点,若 A、B 两点的位置坐标分别为 xA 和 xB,则物体的位移为 Δx=
xB-xA .
如图所示,一辆汽车在马路上行驶.t=0 时,汽车在十字 路口中心的左侧 20 m 处;过了 2 s,汽车正好到达十字路口的 中心;再过 3 s,汽车行驶到了十字路口中心右侧 30 m 处.如 果把这条马路抽象为一条坐标轴 x,十字路口中心定为坐标轴的 原点,向右为 x 轴的正方向,试将汽车在三个观测时刻的位置 坐标填入下表.
3.位移的方向 在规定正方向的情况下,与正方向相同的位移取正值,与 正方向相反的位移取负值,位移的正、负不表示大小,仅表示 方向.比较两个位移的大小时,只比较两个位移的绝对值.
4.路程和位移的区别与联系
【例 2】 如图所示,某同学沿平直路面由 A 点出发前进了 100 m 到达斜坡底端的 B 点,又沿倾角为 60°的斜坡前进了 100 m 到达 C 点,求该同学的位移和路程.
【例 3】 下列关于矢量和标量的说法中,正确的是( D ) A.两个运动物体的位移大小均为 30 m,则这两个位移一 定相同 B.取定正方向,做直线运动的甲、乙两物体的位移 x 甲=3 m,x 乙=-5 m,则 x 甲>x 乙 C.温度计读数有正、有负,所以温度是矢量 D.温度计读数的正负表示温度的高低,不表示方向,温度 是标量
知识点三 矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,如位移、力等. (2)标量:只有大小没有方向的物理量,如路程、温度等. (3)运算法则:两个标量的加减遵从算术运算法则(或称为代 数法),而矢量的运算方法与此不同.
一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可 以先乘火车到武汉,然后再乘轮船沿长江到重庆,如图所示, 则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同?
考点四 直线运动的位置和位移
1.直线坐标系中物体的位置 直线运动中物体的位置在直线坐标系中可以用某点的坐标 表示.坐标为正时,位置在坐标轴的正半轴;坐标为负时,位 置在坐标轴的负半轴;坐标的绝对值越大,位置离坐标原点越 远.
2.直线运动中物体的位移 位移对应坐标变化量,位移的方向从初位置指向末位置, 位移的大小等于坐标变化量的数值. 如图所示,物体在 t1 时刻处于位置 x1,在 t2 时刻运动到位 置 x2,在 Δt=t2-t1 这段时间内的位移记为 Δx=x2-x1.
解答本题时应把握以下两点: (1)位移是矢量,其正负只表示方向. (2)温度是标量,其正负表示温度的高低.
【解析】 当两个矢量大小相等、方向相同时,才能说这两 个矢量相同,选项 A 错误;物体做直线运动时位移的正负表示方 向,不表示大小,选项 B 错误;温度是标量,温度的正负表示温 度的高低,选项 C 错误,D 正确.
答案:-0.8 m -0.2 m 0.6 m
解析:按照题意建立如图所示的坐标系,由杆长 OA 为 0.8 m 及以杆的下端 O 为坐标原点,向下为正方向知:A 点坐标 xA= -0.8 m.由 OB 间距离为 0.2 m 知,B 点坐标 xB=-0.2 m.环 从 A 运动到 B,位置改变了 xB-xA=(-0.2 m)-(-0.8 m)=0.6 m.
(3)三维坐标系:物体在三维空间中运动时,需要建立三维 的空间直角坐标系.如图丙所示.
3.建立坐标系的原则 (1)坐标原点要相对于参考系静止. (2)坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简洁. (3)建立坐标系应明确坐标原点、正方向及单位长度,标明 坐标单位.
【例 1】 从一深 4 m 的井中用水桶提水,出井口后再往上
总结提能 坐标系是数学知识在物理学中的应用.建立坐标 系确定物体的位置时,首先要确定原点的位置及正方向,然后 确定物体所处的坐标即可.
如图所示为一根长 0.8 m 的杆,竖直放置,今有一内径略大 于杆横截面直径的环,从杆的顶点 A 向下滑动,取杆的下端 O 为坐标原点,向下为正方向,图中 A、B 两点的坐标各 是多少?环从 A 运动到 B 的过程中,位置变化了多少? (OB 间距离为 0.2 m)
第一章
运动的描述
第二节 位置变化的描述——位移
要点整合夯基础 课堂达标练经典
课堂讲练破重难 课时作业
知识点一 坐标系
(1)为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在所选的 参考系上建立适当的坐标系.
(2)如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置及位置 变化,往往以这条直线为 x 轴,在直线上规定 原点、正方向和单位长度 ,建立直线坐标系.
所以该同学的位移大小为 x=AC= AD2+DC2= 1502+50 32 m≈173.2 m 方向由 A 指向 C. 路程为 s=AB+BC=100 m+100 m=200 m.
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