高中物理：确定位置的方法

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高中物理第一章运动的描述第2节位置变化的描述位移教案

第一章运动的描述二、位置变化的描述——位移教学目标1．理解位移的概念，了解路程与位移的区别．2．知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量．3．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移．4．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系．重点难点重点：位移的概念以及它与路程的区别．难点：理解位移的概念，会用有向线段表示位移．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。

教学资源《位置变化的描述——位移》多媒体课件教学设计【课堂引入】问题：阅读课本关于塔克拉玛干沙漠的故事，提到的三个问题涉及哪三个物理量？物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，我们用什么来量度物体位置的改变呢?【课堂学习】学习活动一：确定位置的方法师：你现在在哪儿？如何描述？学生：“扬州市新华中学”师：不认识新华中学的人还是不知道你在哪儿？学生：扬子江中路728号。

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
分
汽车从A运动到B的位移？
组研
A
B
究
-２ –１ 0 1 2
34
位
移与
汽车从B运动到A的位移？
坐
标
关
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

高中物理绳子重心问题

高中物理绳子重心问题
高中物理中，绳子的重心问题是一个重要的知识点。

绳子的重心是绳子上重力的平衡点，可以通过以下方法来确定： 1. 悬挂法：将绳子悬挂起来，让绳子自然垂下，然后在绳子上标记出绳子的最低点，这个点就是绳子的重心。

2. 分割法：将绳子分成若干等长的小段，然后计算每小段的重力，最后将所有小段的重力相加，再除以绳子的总长度，就可以得到绳子的重心位置。

需要注意的是，绳子的重心位置可能会随着绳子的形状和长度的变化而发生变化。

在解决绳子重心问题时，需要根据具体情况进行分析和计算。

高中物理有关“重心”的汇总

高中物理有关“重心”的资料汇总霸州市第一中学周茂森一.定义：一个物体的各部分都受到重力作用，从效果上来看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。

重心是为了研究问题的方便而引入，是假想的点，不是真实存在的。

二.重心位置的确定方法一：几何法。

几何形状规则且质量分布均匀的物体的重心，在它的几何中心。

例如：①质量分布均匀的细直杆，重心在杆的中点。

②质量分布均匀的金属球，重心在球心。

③质量分布均匀的长方形木块，重心的对角线的交点。

④质量分布均匀的圆柱体，重心在中轴线的中点。

方法二：悬挂法。

如图（1）所示，用悬挂法可以确定一块薄板重心的位置。

现在A 点把物体悬挂起来，通过A 点画一条竖直线AB ，然后再选另一处C 点把物体悬挂起来，同样通过C 点画一条竖直线CD ，AB 和CD 的交点O ，就是薄板重心的位置。

方法三：牵引法。

对于长条形棒状物，可以用牵引法来确定其重心的位置。

如图（2）所示。

将长条形棒状物用细绳AB 悬挂起来，另一端用细绳CD 缓慢牵引到一定位置，分别将AB 和CD 两条线延长并交于一点E ，E 点正上方且在棒上的O 点处，即为该物体的重心位置。

方法四：支撑法。

如图（3）所示，将粗细不均质量分布不均的圆柱状物体，置于两根平行细杆上，让两细杆相向缓慢靠拢，最终两细杆合拢在一起，圆柱状物体静止于细杆上，这个圆柱状物体的重心就在两细杆合拢处的正上方。

方法五：平衡法。

如图（4）所示，有一个质量分布不均，粗细不均的棒状物，重力为G ，用细绳系于接近中心的O 点上，悬吊起来，棒状物体由于重心不在其几何中心上，导致它的一端低，另一端高。

将重为0G 的物体用细线套挂在棒状物翘起的一端，缓慢调整细线的位置，使棒状物处于平衡状态，用刻度尺测出悬线到O 点的距离L ，利用力矩平衡原理算出棒的重心到O 点的距离L GG L x 0 . 方法六：割补法。

对于质量分布均匀，有一定形状的几何物体，由于挖取或补贴了某一部分而失去原有的规则性，在求解此类问题时可以通过等效法，假想恢复物体的原状，再利用平衡法确定其重心位置。

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
素
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

2020年新教材高中物理鲁科版必修1第1章第1节空间和时间教案40

第1节空间和时间【学习素养·明目标】物理观念：1.知道运动有多种类型，机械运动是物体最基本的一种运动形式.2.知道参考系的概念，知道如何选择参考系.3.学会应用坐标系描述物体的空间位置．科学思维：知道时间和时刻的含义以及它们的区别，学会用时间数轴来描述物体运动过程中的时间和时刻．一、机械运动1．机械运动：一个物体相对其他物体的位置随时间的变化，简称运动，是物质运动的一种基本形式．2．参考系(1)定义：用来描述物体运动的参照物．(2)选取原则：参考系的选取是任意的，一般以地面为参考系．二、空间位置的描述1．位置的确定：研究物体的运动，首先应该描述物体的空间位置．在物理学中，通常需要借助数学方法，建立坐标系来描述物体的位置．2．坐标系的选取：如果物体做直线运动，物体的空间位置可以用一维坐标系描述；如果物体在平面内做曲线运动，其位置可以采用二维坐标系来描述．三、时间的描述1．时刻是指某一瞬时，时间是指两个时刻之间的间隔，通常用t表示．2．在表示时间的轴上，时刻用点来表示，时间用线段来表示．3．在国际单位制中，表示时间和时刻的单位是秒，它的符号是s.1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)车轮的转动不是机械运动．(×)(2)任何物体都可以被选作参考系．(√)(3)只有静止的物体才能被选作参考系．(×)(4)在任何参考系下，同一物体的运动都相同．(×)(5)时间是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间．(×)(6)第5 s内和前5 s内指的是不相等的两段时间间隔．(√)2．明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是( )A．水B．桥C．人D．河岸A[“水不流”是以水为参考系，而桥相对于水是运动的，故A正确．]3．某学校操场上国旗平台离地面的高度是0.5 m，将坐标系的原点定在平台上，取旗杆所在直线向上方向为坐标轴的正方向，旗杆上固定国旗的A、B两点离地面的距离分别为10.9 m和9.4 m，那么A、B两点的坐标分别是( )A．10.9 m 9.4 m B．11.4 m 9.9 mC．10.4 m 8.9 m D．10.9 m －9.4 mC[根据题意，A、B两点离平台(坐标原点)的距离分别为10.9 m－0.5 m＝10.4 m和9.4 m－0.5 m＝8.9 m，且A、B两点都在平台上方，故A、B两点的坐标分别为10.4 m和8.9 m．选项C正确．]4．下列说法中指时间间隔的是( )A．学校每天21：40准时熄灯B．早晨由临海开往杭州的第一班车，在06：20发车C．高考理科综合的考试时间为150分钟D．中央电视台的《朝闻天下》节目在6点开播C[选项A、B、D中的21：40、06：20和6点均指时刻，选项C中的150分钟指时间间隔，故选项C正确．]机械运动参考系1.选取参考系的必要性只有选取了参考系，物体的运动才具有实际意义，也就是说，只有选择了参考系，物体的运动才具有唯一性，物体的运动规律才能唯一确定．2．参考系选取的三原则(1)任意：参考系的选取是任意的，任何物体都可以被选作参考系．(2)方便：参考系的选取应该遵循方便性原则和简单性原则，也就是说，无论将哪一个物体选作参考系，应该使问题的研究更方便、更简单，杜绝使问题复杂化的情况．(3)实用：一般选取地面为参考系．【例1】如图所示是某型号战斗机在空中加油的情形，以下列的哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的( )A．战斗机B．地面上的房屋C．加油机中的飞行员D．战斗机里的飞行员思路点拨：相对于参考系位置变化的物体是运动的，位置不变的物体是静止的；本题研究的是加油机的运动情况，关键看它相对所选参考系的位置是否变化．B[加油机相对于战斗机位置不变，以战斗机为参考系，加油机是静止的，A错误；加油机相对于地面上的房屋位置不断变化，以地面上的房屋为参考系，加油机是运动的，B正确；加油机相对于加油机中的飞行员位置不变，以加油机中的飞行员为参考系，加油机是静止的，C错误；加油机相对于战斗机里的飞行员位置不变，以战斗机里的飞行员为参考系，加油机是静止的，D错误．]物体运动情况的判断方法(1)确定研究对象．(2)根据题意确定合适的参考系．(3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况．1．(多选)甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动，这三架电梯相对地面的运动情况可能是( ) A．甲向上、乙向下、丙不动B．甲向上、乙向上、丙不动C．甲向上、乙向上、丙向下D．甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢BCD[先自己画出情景示意图，借助图景分析理解．电梯中的乘客看其他物体时，是以自己所乘的电梯为参考系，甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动，同理，乙看到甲在向下运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快．丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动，则丙中乘客看见甲、乙两电梯都会感到是在向上运动．]空间位置的描述1.建立坐标系的两条原则(1)坐标原点应建立在参考系上．(2)对坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简便．2．坐标系的种类(1)一维坐标系：如果物体沿直线运动，以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和标度，建立一维坐标系，如图甲所示．(2)二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动时，需要用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标系(平面坐标)，如图乙所示．(3)三维坐标系：当物体在空间内运动时，如踢出的足球在空中运动，需要采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标系(空间坐标)，如图丙所示．甲．一维坐标系乙．二维坐标系丙．三维坐标系【例2】如图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)．在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心，公路为南北走向，规定向北为正方向．坐标轴上有两点A和B，A点的位置坐标为x A＝5 m，B点的位置坐标为x B＝－3 m，下列说法中正确的是( )①A点位于广场中心南边5 m处；②A点位于广场中心北边5 m处；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．①③B．②④C．①④ D．②③思路点拨：①在直线坐标系上，要明确坐标原点、正方向和单位长度．②根据位置坐标确定所在位置到坐标原点的距离．D[坐标值的正、负只表示方向，正号表示方向与所规定的正方向相同，负号表示方向与所规定的正方向相反．本题中规定原点在某长直公路上某广场的中心，向北为正方向，A点的坐标为正值，表示A点位于广场中心北边5 m处，②正确，B点的坐标为负值，表示B点位于广场中心南边3 m处，③正确，故正确选项为D.]描述物体空间位置的方法(1)选定参考系，以参考系为坐标原点，建立坐标系，应明确坐标轴的正方向及其标度大小．(2)根据物体相对参考系的距离及方位，在坐标系中找出与物体位置相对应的坐标点．2．一个小球从距地面4 m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下方向为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )A．2 m，－2 m，－1 m B．－2 m,2 m,1 mC．4 m,0,1 m D．－4 m,0，－1 mB[根据题意建立如图所示的坐标系，A点为抛出点，坐标为－2 m，B点为坐标原点，D 点为地面，坐标为2 m，C点为接住点，坐标为1 m，所以选项B正确．]3．如图所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50 m到达B处，再向东走100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？[解析]本题考查坐标系的建立方法．可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向建立坐标系，如图所示，则各点坐标为A(0,0)，B(0，－50 m)，C(100 m，－50 m)，D(100 m,100 m)．[答案]见解析时间的描述1.时刻与时间的区别和联系(1)第1 s内、第2 s内、第3 s内、…、第n s内指的都是时间，都为1 s.(2)最初2 s内、最后3 s内、…、最初n s内都是指时间，在数值上对应所述值．(3)第1 s末(第2 s初)、第2 s末(第3 s初)、…、第n s末，都是指时刻．如图所示，第3 s末和第8 s初都是时刻，第5 s末和第6 s初是同一时刻(在时间轴上是同一点)．第2 s初到第3 s末的时间间隔为2 s.【例3】如图所示是表示时间的坐标轴．请思考并讨论：(1)图中A点和B点的意义是什么？(2)A、B之间的线段表示什么？(3)“前2 s”在图中怎么表示？(4)“第6 s”在图中怎么表示？(5)“第2 s末”和“第3 s初”在图中怎么表示？它们是同一个时刻吗？思路点拨：仔细揣摩第几秒“末”、第几秒“初”、几秒“内”中关键字眼的含义是区分时间与时刻的关键．[解析]时刻是某个瞬间，时刻对应物体所处的某个状态，时间对应某段过程．时间与时刻可以在表示时间的坐标轴上表示出来，其中时间对应一段线段，有一定的长度，时刻对应一个点．[答案](1)A点和B点表示两个时刻，分别指第3 s末(第4 s初)和第4 s末(第5 s初)(2)时间，且时间为1 s(3)0到2 s末之间的线段表示前2 s(4)5 s末到6 s末之间的线段表示第6 s(5)“第2 s末”和“第3 s初”在题图中均为数字2所在的点，是同一时刻怎么区分时间间隔与时刻首先，应明确时刻对应某个事件或运动的状态、位置，而时间间隔对应事件或运动的过程或是位置变化．其次，应掌握一些表示时刻与时间间隔的关键词，如时间数值后跟“初”“末”“时”等应是时刻；如时间数值后跟“内”“中”等一般为时间间隔．4.2019年世界杯预选赛亚洲区12强赛A组第6轮中国国家队与韩国国家队的比赛于3月23日19点35分开始．上半场第34分钟，于大宝头球破门．经过90分钟的角逐，中国队最终以1∶0战胜韩国队．则对以上表述中的“19点35分”“第34分钟”和“90分钟”的说法正确的是( )A．时间时刻时刻B．时间时间时刻C．时刻时刻时间D．时间时刻时间C[“19点35分”和“第34分钟”指的是一个时间点，表示时刻．“90分钟”指比赛进行的总时间，表示时间，C正确．]5．关于时间和时刻，下列说法不正确的是( )A．物体在5 s时指的是物体在5 s末时，指的是时刻B．物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间C．物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间D．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻B[画时间轴如图所示，5 s时指的是5 s末这一时刻，5 s内指的是0～5 s这一段时间，第5 s内指的是在4 s 末到5 s末这1 s的时间，第4 s末和第5 s初是同一时刻，故选B.]1．(多选)下列关于运动的说法正确的是( )A．物体的位置没有变化就是不运动B．两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的C．自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的D．为了研究物体的运动，必须先选参考系，平常说的运动或静止是相对于地球而言CD[物体的位置对某一参考系不变，但对另一参考系位置可能变化，物体在运动，故A错误；两物体间距离没有变化，两者可能静止，也可能以相同的速度运动，故B错误；对于不同的参考系，同一物体可能静止，也可能运动，由于参考系的选择是任意的，故C、D正确．] 2．关于坐标系，下列说法错误的是( )A．建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化B．坐标系都是建立在参考系上的C．坐标系的建立与参考系无关D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置C[坐标系是建立在参考系上的，是用来定量描述物体的位置及位置变化的，A、B正确，C错误；做直线运动的物体的描述需要建立一维直线坐标系，做平面曲线运动时需建立平面直角坐标系，D正确．]3．下列各选项表述中，不是指时间的是( )A．3月1日到3月2日之间B．一光年C．一整夜D．45分钟B[一光年是指光在一年里以光的速度所通过的距离，故选项B符合题意．根据时间的定义可知选项A、C、D都是指时间，故选项A、C、D不符合题意．]4.如图所示，一根长0.8 m的直杆竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，规定向下为正方向．(1)取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?(2)取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标和位置变化是否有影响？[解析](1)由于杆长0.8 m，OB长为0.2 m，坐标系向下为正方向，故以O点为坐标原点，A、B的坐标分别为x A＝－0.8 m，x B＝－0.2 m，从A到B位置变化为x B－x A＝0.6 m.(2)由题意知，AB长为0.6 m，以A为坐标原点，A、B两点的坐标分别为x A＝0，x B＝0.6 m．从A到B位置变化为x B－x A＝0.6 m.(3)选取的坐标原点不同，同一位置的坐标不同，但两点间的位置变化相同．[答案](1)－0.8 m －0.2 m 0.6 m (2)0 0.6 m 0.6 m (3)对位置坐标有影响，对位置变化没有影响。

高中物理实验的十种思想方法

高中物理实验的十种思想方法之宇文皓月创作一、直接比较法高中物理的某些实验，只需定性地确定物理量间的关系，或将实验结果与尺度值相比较，就可得出实验结论的，这即是直接比较法。

如在“研究电磁感应现象”的实验中，可在观察记录的基础上，经过比较和推理，得出发生感应电流的条件和判定感应电流的方向的方法。

二、等效替代法等效替代法是科学研究中经常使用的一种思维方法。

对一些复杂问题采取等效方法，将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常可使问题的解决得以简化。

因此，等效法也是物理实验中经常使用的方法。

如在“验证力的平行四边形定则”的实验中，要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时，要与用两个弹簧秤互成角度同时拉橡皮条发生的效果相同——使结点到达同一位置O，即要在合力与分力等效的条件下，才干找出它们之间合成与分解时所遵守的关系——平行四边形定则；在“碰撞中的动量守恒”实验中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；画电场中等势线分布时用电流场模拟静电场；验证牛顿第二定律时调节木板倾角，用重力的分力抵消摩擦力的影响，等效于小车不受阻力等等。

三、控制变量法控制变量法即在多因素的实验中，可以先控制一些物理量不变，依次研究某一个因素的影响。

如牛顿第二定律实验中可以先坚持质量一定，研究加速度和力的关系；再坚持力一定，研究加速度和质量的关系。

在研究欧姆定律的实验中，先控制电阻一定，研究电流与电压的关系，再控制电压一定，研究电流和电阻的关系。

四、累积法把某些用惯例仪器难以直接准确丈量的微小量累积将小量变大量丈量，以提高丈量的准确度减小误差。

如在缺乏高精密度的丈量仪器的情况下测细金属丝的直径，常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度，然后除以匝数可求细金属丝的直径；测一张薄纸的厚度时，常先丈量若干页纸的总厚度，再除以被测页数而求每页纸的厚度；在“用单摆测重力加速度” 的实验中，单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数，以减少个人反应时间造成的误差影响。

高中物理：坐标系的分类及建立原则

高中物理：坐标系的分类及建立原则
为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标建立坐标系时应明确坐标原点、正方向及单位长度，标明坐标单位．建立何种坐标系要根据物体的运动情况而定．
[典例1] 小明所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向前走120米后，再向东走40米就到了他所在的教室，请你画出他的教室所在的位置．
[思路点拨]
选取坐标原点―→建坐标系―→确定坐标位置
[解析] 选校门口为坐标原点，x 轴正方向表示向东，y 轴正方
向表示向北，以1 cm 长的线段表示40 m ，建立坐标系如图所示，
小明的教室在坐标为(40 m ，120 m)处．
[答案] 见解析
[规律总结]
坐标系的建立及坐标值的正负判断
(1)建立何种坐标系由物体的运动特点确定，建立坐标系的原则是能够方便、准确地描述物体的位置及位置变化．
(2)物体在坐标系中的坐标值是正值还是负值，与正方向的规定和原点的位置有关．。

新教材高中物理第1章第2节时间位移学案新人教版必修第一册

第2节时间位移1．时刻和时间间隔：二者既有联系又有区别，在表示时间的数轴上，时刻用□01点表示，时间间隔用□02线段表示。

2．位置和位移(1)坐标系：为了□01定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的□02坐标系。

坐标系的三要素：一要确定□03原点，二要规定坐标轴的□04正方向，三要选择合适的□05单位长度。

在坐标系中，坐标表示质点的□06位置。

一般物体做□07直线运动时，要建立一维坐标系；物体在某一平面内做曲线运动时，需建立□08平面直角坐标系。

(2)路程与位移：路程是物体运动轨迹的□09长度；位移是从物体运动的□10初位置指向□11末位置的□12有向线段。

(3)矢量和标量①矢量的特点：既有□13大小，又有□14方向，例如：位移。

②标量的特点：只有□15大小，没有□16方向，例如：时间、路程、质量、温度等。

3．直线运动的位移做直线运动的物体，它的初位置为x 1，末位置为x 2，则物体的位移是□01由x 1指向x 2的有向线段，其大小等于末位置与初位置坐标之差Δx ＝□02x 2－x 1。

若其值为正，则位移的方向指向x 轴的□03正方向；若其值为负，则位移的方向指向x 轴的□04负方向。

4．位移—时间图像：物体在每一时刻的□01位置或每一□02时间间隔的位移可以用图像直观地表示。

在直角坐标系中选时刻t 为□03横轴，选位置x 为□04纵轴，其上的图线就是位置—时间图像。

若将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O ，则位置与位移大小□05相等，位置—时间图像就成为□06位移—时间图像，又称x t 图像。

5．位移和时间的测量(1)电磁打点计时器是一种使用□01交变电源的□02计时仪器，工作电压为□034～6_V ，当电源频率是50 Hz 时，每隔□040.02_s 打一次点。

使用电磁打点计时器时，纸带应穿过□05限位孔，复写纸要放在纸带□06上面。

打点时应先□07接通电源，稳定后，再让纸带运动。

2017_2018学年高中物理运动的描述第2节位置变化的描述__位移教学案教科版

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。

一、确定位置的方法1．坐标系建立的原因为了定量地描述物体(质点)的位置以及位置的变化，需要在参考系上建立一个坐标系。

2．坐标系的分类(1)直线坐标系(一维坐标系)适用于描述物体做直线运动。

(2)平面直角坐标系(二维直角坐标系)适用于描述物体在一个平面内运动。

二、位移1．概念：物体在一段时间内的位置变化。

2．大小和方向(1)大小：从初位置到末位置的距离。

(2)方向：由初位置指向末位置。

三、标量和矢量1．标量只有大小，没有方向的物理量。

如长度、质量、时间、路程、温度等。

2．矢量既有大小又有方向的物理量。

如位移、速度、力等。

1．自主思考——判一判(1)一维坐标系只能描述直线运动物体的位置和位置变化。

(√)(2)一个物体在平面内做直线运动，必须用平面直角坐标系描述它的位置和位置变化。

(×)(3)位移可用从初位置指向末位置的有向线段表示。

(√)(4)一同学在操场上跑了一圈，用了2分钟，但其位移为零。

(√)(5)温度计的读数有正、有负，所以温度为矢量。

(×)(6)3 m的位移比－5 m的位移大。

(×)2．合作探究——议一议(1)2015年8月26日，北京世界田径锦标赛400米决赛中，捷克选手苏珊娜·伊希诺娃以53秒50的成绩夺冠。

为了准确的描述她在跑道上不同时刻的位置和位置变化，应建立怎样的坐标系？[提示] 她在400米赛跑时，要经过弯道，故建立平面直角坐标系。

(2)小明要从北京到深圳，出发前，爸爸让小明选择出行方式。

有三种方式可供选择：一是乘长途汽车；二是坐高铁；三是乘飞机。

高考物理实验方法,七种主要方法

高中物理实验七种主要方法1、控制变量法在实验中或实际问题中，常有多个因素在变化，造成规律不易表现出来，这时可以先控制一些物理量不变，依次研究某一个因素的影响和利用。

如气体的性质，压强、体积和温度通常是同时变化的，我们可以分别控制一个状态参量不变，寻找另外两个参量的关系，最后再进行统一。

欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。

2、等效替代法某些物理量不直观或不易测量，可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替，从而简化问题。

如在验证动量守恒实验中，发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量，可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时，用电流场来模拟电场等都用了等效思想。

3、累积法把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法，将小量变大量，不仅可以便于测量，而且还可以提高测量的准确程度，减小误差。

如测量均匀细金属丝直径时，可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时，可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时，可隔几个点找出计数点分析等。

4、留迹法有些物理过程是瞬息即逝的，我们需要将其记录下来研究，如同摄像机一样拍摄下来分析。

如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物体位置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。

5、外推法有些物理量可以局部观察或测量，作为它的极端情况，不易直观观测，如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端，可以达到目的。

例如在测电源电动势和内电阻的实验中，无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度，通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸，交U轴点为电动势，交I轴点为短路电流。

6、近似法在复杂的物理现象和物体运动中，影响物理量的因素较多，有时为了突出主要矛盾，可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响，用近似量当成真实量进行测量。

7、放大法对于物理实验中微小量或小变化的观察，可采用放大的方法。

2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书：第一章运动的描述 2 Word版含答案

2位置变化的描述——位移[学习目标] 1.理解坐标系的概念，会在坐标系中描述物体的位置及位置变化.2.理解位移的概念和矢量性、知道位移与路程的区别和联系.3.知道矢量、标量及其区别．能进行一维情况下矢量的运算．一、确定位置的方法1．要定量地描述物体的位置及位置变化需要在参考系上建立一个坐标系，这个坐标系上包括原点、正方向和单位长度．2．研究物体的直线运动时，一般建立一维直线坐标系，坐标轴上的一个坐标点对应物体的一个位置；研究平面上物体的运动，一般建立二维平面直角坐标系；研究空间物体的运动，一般建立三维空间直角坐标系．二、位移1．定义：物体在一段时间内位置的变化称为位移．2．表示方法：(1)位移可以用从初位置到末位置的一条有向线段表示．(2)位移在一维直线坐标系中的表示：若点A、B对应的坐标分别为x1、x2，则A到B的位移Δx＝x2－x1.三、标量和矢量1．标量：只有大小没有方向的物理量，如质量、时间、路程、温度等．2．矢量：既有大小又有方向的物理量，如力、速度、位移等．3．运算法则：两个标量的加减遵从“算术法则”，矢量相加的法则与此不同(填“相同”或“不同”)．1．判断下列说法的正误．(1)直线运动中，建立了直线坐标系，任意时刻的位置都可由位置坐标表示．(√)(2)两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等．(×)(3)一个物体的位移为零，路程也一定为零．(×)(4)温度的高低可以用正、负数表示，所以温度是矢量．(×)2．一个物体沿直线从A经B运动到C，其位置坐标如图1所示，则从A到B的位移Δx1＝________，从A至C的位移Δx2＝________，Δx1________Δx2(填“>”或“<”)．图1答案－3m－8m<一、位移和路程矢量和标量1．如图2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？图2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，即位移相同．2．(1)如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40m到达B点，然后又向西走了30m到达C点，则他从A点走到C点的路程是多大？位移是多大？(2)路程和位移的计算方法相同吗？答案(1)如图所示，路程是70m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50m.(2)路程是标量，遵从算术加减法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度．1．位移和路程的区别(1)位移由物体的初、末位置决定，与路径无关，不管经历什么路径，只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物体的运动轨迹决定，与路径有关．(2)路程是标量，无方向，其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减)；位移是矢量，有方向，其大小计算不能直接相加减(其运算方法第二章将学到)．(3)位移的大小不一定等于路程．只有在单向直线运动中，位移的大小等于路程．2．矢量和标量及其区别(1)矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向．(2)矢量的表示方法：矢量可以用一根带箭头的线段(有向线段)表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．(3)运算方法的比较①标量运算遵循算术运算法则．②矢量运算的方法第二章会学到，但同一直线上的矢量，用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法．例1 一个人晨练，按如图3所示，走半径为R 的中国古代的八卦图运动，中央的S 部分是两个直径为R 的半圆．他从A 点出发沿曲线ABCOADC 行进．求：图3(1)他从A 点第一次走到O 点时的位移的大小和方向．(2)他从A 点第一次走到D 点时的位移和路程．答案 (1)R 由北指向南 (2)2R ，方向为东偏南45° 2.5πR解析 (1)从A 点第一次走到O 点时的位移的大小等于线段AO 的长度，即x 1＝R .位移的方向为由北指向南．(2)从A 点第一次走到D 点时的位移的大小等于线段AD 的长度，即x 2＝2R .位移的方向为东偏南45°.从A 点第一次走到D 点时的路程等于整个运动轨迹的长度，即s ＝34×2πR ＋2π×R 2＝2.5πR . 针对训练一个同学沿着400m 的操场跑一圈(又回到出发点)，他的位移为________，路程为________．答案 0 400m例2 (多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是( )A ．两个运动的物体位移大小均为20m ，这两个位移一定相同B ．做直线运动的两个物体的位移x 甲＝1m ，x 乙＝－3m ，则x 甲＜x 乙C ．温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向D ．温度计读数时正的温度一定高于负的温度，正、负号不能代表方向答案BD解析位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以这两个位移不一定相同，A错；矢量比较大小时，比较绝对值，B对；温度是标量，只有大小，没有方向，正号表示比零摄氏度高，负号表示比零摄氏度低，正的温度一定高于负的温度，C错，D对．二、在坐标系中表示位置和位移1．如图4，一辆汽车正在平直的公路上直线行驶．为了描述汽车的位置及位置变化，我们需要建立什么样的坐标系？图4答案以起点为坐标原点，建立一维直线坐标系．2．汽车转弯时，上面问题中建立的坐标系还能描述物体的位置及位置变化吗？如果不能，我们需要建立什么样的坐标系？答案不能．以汽车开始转弯时的位置为坐标原点，建立平面坐标系．1．坐标系的建立及质点位置的表示2.直线运动中质点位置和位移的表示(1)位置在坐标系中的表示直线坐标系中位置用一个点的坐标表示；坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向上还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离．(2)位移在坐标系中的表示用两个坐标的差值即Δx＝x2－x1表示位移．Δx的数值表示位移大小，Δx为正，表示位移方向与正方向相同；Δx为负，表示位移方向与正方向相反．例3如图5所示，一小球从A点竖直向上抛出，到达最高点B后，返回落至地面C处，AB、AC间距离如图所示．图5(1)若以A点为坐标原点，竖直向上为正方向，A、B、C三点位置坐标分别为x A＝________m，x B＝________m，x C＝________m．AB间位移Δx AB＝________m，BC间位移Δx BC＝________m，Δx AB________Δx BC(填“>”“<”或“＝”)．(2)若选地面C为坐标原点，竖直向上为正方向，则A、B、C三点的位置坐标分别为x A′＝______m，x B′＝______m，x C′＝________m，AB间和BC间位移分别为Δx AB′＝________m，Δx BC′＝________m.答案(1)05－35－8<(2)3805－8在坐标系中，选择不同的坐标原点，各点的位置坐标不同，但两点间位移相同，即位移与坐标系无关.例4湖中O点有一观察站，一小船从O点出发向东行驶4km，又向北行驶3km.(已知sin37°＝0.6)(1)建立一个适当的坐标系，在坐标系中标出小船的初位置和末位置．(2)在O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是()A．小船的位置离O点7kmB．小船向东北方向运动了7kmC．小船向东北方向运动了5kmD．小船的位置在东偏北37°方向距O点5km处答案(1)见解析(2)D解析(1)如果取O点为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，则小船的初位置坐标为(0,0)，末位置坐标为(4km,3km)，如图所示．(2)小船虽然运动了7km，但在O点的观察员看来，它离自己的距离是42＋32km＝5km，＝0.6，θ＝37°，表示小船的位置在东偏北37°方向．方向要用角度表示，sinθ＝351．(位移和路程的比较)在某次铅球比赛中，某运动员以18.62m的成绩获得金牌．这里记录的成绩是指()A．比赛中铅球发生的位移大小B．比赛中铅球经过的路程C．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程D．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程答案 D解析铅球的运动轨迹如图所示，铅球的比赛成绩18.62m是抛出点A的竖直投影点A′到落地点B的距离，而位移是由A到B的有向线段，路程是AB曲线的长度，只有D正确．2.(位移和路程的计算)如图6所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，设A点的高度为1m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为()。

[高一物理导学案《位移》]高中物理位移

2. 知道矢量与标量运算的差异，会进行一维情况下的矢量运算。

学生分析已知：路程：这一概念学生在初中阶段已经接触到，并且利用路程来解决物体运动的问题。

位移：“位移”这一概念是学生首次接触到的概念，并没有在初中阶段涉及过，并且“位移”是学生在高中阶段接触到的第一个矢量，“位移”的出现意味着学生今后在思考物理问题时，不仅要考虑物理量的大小，还要考虑其方向。

学生在高中的学习又上升了一个空间。

教材分析本节学习描述质点做机械运动需要用的一维坐标系、位移等概念。

相当一部分高中一年级的学生在处理具体问题时，因为思维习惯的原因，在第一次接触既要考虑大小又要考虑方向的问题时，会因不适应造成学习困难。

所以，区别“路程和位移”是教学的重点。

学习这些内容的过程和方法对学习速度和加速度可以起到奠定基础的作用。

1.确定位置的方法一维坐标系是研究直线运动的基础，教科书通过甲虫自东向西的运动得到一维坐标系的建立。

此外，书中又引入了“大海中的轮船”和“蔚蓝天空上的飞机”，从而意识到平面直角坐标系和空间坐标系。

本部分的主要内容是一维坐标系建立的方法，需要注意“位置”这个物理量只对质点才有确切得到意义。

2.位移研究质点位置随时间变化的规律是运动学的核心问题。

研究质点的位置坐标随时间变化的关系，体现了教科书内容的基础性。

教学中，往往先在参考系上建立坐标系，并且确定质点的位置。

学生通过用有向线段来表示末位置相对初位置的变化，可以体会到位移是有大小和方向的物理量。

因为第一次学习矢量，学生常常忽略位移的方向性，教学中教师要设法帮助学生尽快地熟悉和形成习惯。

3.标量和矢量学生从这节课开始接触矢量的概念。

矢量概念的学习，学生需要时间去磨合，更需要逐渐地理解，所以教学时对矢量的认识不要力图一次到位。

教科书中说“在物理学中，像位移那样既有大小又有方向的物理量叫做矢量”，这并不是矢量的定义，在此阶段还不能给它下严格的定义，因此教学中只要求学生认识到，用位移反映位置的变化，不但要考虑大小还要考虑方向。

高中物理物体的位置教案

高中物理物体的位置教案
主题：物体的位置
教学目标：
1. 了解物体在空间中的位置概念；
2. 学习使用坐标系统描述物体的位置；
3. 掌握物体在空间中相对位置的描述方法。

教学内容和步骤：
一、引入：引导学生思考日常生活中物体的位置，如书桌上的书、窗户边的植物等，学生分享观察和描述。

二、概念介绍：通过展示物体在空间中的位置图示，介绍横坐标、纵坐标和高度概念，让学生理解物体位置的基本概念。

三、示例演练：
1. 教师提供几个实际的场景，让学生根据坐标系统描述物体的位置；
2. 学生自行解决几个问题，巩固坐标系统的运用。

四、讨论与总结：
1. 讨论学生的解答，引导学生总结坐标系统描述物体位置的方法；
2. 引导学生思考在不同坐标系统下位置描述的变化。

五、拓展活动：
1. 让学生通过实地考察，用坐标系统描述不同物体的位置；
2. 设计分组讨论或实验，探究物体位置的影响因素。

六、作业布置：要求学生练习使用坐标系统描述不同物体的位置，并总结感悟。

七、复习与总结：回顾本节课的内容，巩固学生对物体位置的理解和描述方法。

教学资源：课件、实物模型、课堂演示等。

教学评估：通过课堂练习、作业和讨论，评估学生对物体位置的理解和描述能力。

教学反思：根据学生的反馈和表现，调整教学策略，更好地引导学生理解和应用物体位置的知识。

高中物理有关“重心”的资料汇总

高中物理有关“重心”的资料汇总霸州市第一中学周茂森1.定义：一个物体的各部分都受到重力作用，从效果上来看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。

重心是为了研究问题的方便而引入，是假想的点，不是真实存在的。

2.重心位置的确定方法一：几何法。

几何形状规则且质量分布均匀的物体的重心，在它的几何中心。

例如：①质量分布均匀的细直杆，重心在杆的中点。

②质量分布均匀的金属球，重心在球心。

③质量分布均匀的长方形木块，重心的对角线的交点。

④质量分布均匀的圆柱体，重心在中轴线的中点。

方法二：悬挂法。

如图（1）所示，用悬挂法可以确定一块薄板重心的位置。

现在A点把物体悬挂起来，通过A点画一条竖直线AB，然后再选另一处C点把物体悬挂起来，同样通过C点画一条竖直线CD，AB和CD的交点O，就是薄板重心的位置。

方法三：牵引法。

对于长条形棒状物，可以用牵引法来确定其重心的位置。

如图（2）所示。

将长条形棒状物用细绳AB悬挂起来，另一端用细绳CD缓慢牵引到一定位置，分别将AB和CD两条线延长并交于一点E，E点正上方且在棒上的O点处，即为该物体的重心位置。

方法四：支撑法。

方法五：平衡法。

将重为0G 的物体用细线套挂在棒状物翘起的一端，缓慢调整细线的位置，使棒状物处于平衡状态，用刻度尺测出悬线到O 点的距离L ，利用力矩平衡原理算出棒的重心到O 点的距离L GG L x 0=. 方法六：割补法。

高中物理1.2位置位移导学案(1)粤教版必修第一册

1.2 位置位移导学案1.学会描述物体的位置，掌握一维坐标，二维坐标表示物体位置的方法.2.知道路程和位移的概念，明确二者的区别和联系.3。

学会分析位移—时间图像。

4.理解矢量与标量,会辨析二者.一、位置1．位置：在生活、生产和技术应用中，人们经常要关心或考虑物体的位置及位置的变化,如行驶的汽车、航行的船只、移动的台风、飞行的火箭等.位置是指．2．坐标系：为了表示运动质点的位置,首先应该选取一个参考系，然后在参考系上建立坐标系。

质点的位置，可由质点在坐标系中的坐标来确定。

（1)一维直线坐标系：物体做直线运动时，其位置可用直线坐标系的坐标x表示.（2）二维平面直角坐标系：物体在某一平面上运动时，其位置可用平面直角坐标系的坐标来表示.（3)三维空间坐标系：物体在某一空间上运动时，其位置可用平面直角坐标系的坐标来表示.二、位移1．路程：路程是物体的长度。

．“广州白云国际机场”和目的地“祖庙"后，软件界面上会显示出多条不同的路线。

我们所选择的出行路线不同，经过的路程也就不同.2．位移（displacement):来表示质点的位置变化.位移用从物体运动的指向的有向线段来表示。

．质点从点A运动到点B的位移可以用从起始位置A指向末位置B 的有向线段AB来表示,其大小就是有向线段AB的长度，其方向是有向线段AB的方向。

三、位移—时间图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，通过在坐标纸上描点作图的方法来描述物体的位移随时间变化的情况.我们把这种描述方法称为，以此得到的图像称为位移一时间图像或s-t。

用图像能形象直观地描述物理现象及其规律，它是物理学中研究问题的一种常用方法.在后面的学习中，我们将会接触到更多有关图像的知识。

四、矢量和标量：在物理学中,像位移这样的物理量叫作矢量（vector），它既有又有;而像温变、质量、体积、长度、时间、路程这些只有没有的物理量，叫作标量（scalar）。

矢量和标量的算法遵从不同法则。