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)
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第一章 运动的描述
2. 位置变化的描述—位移
基础知识梳理
概念内容
知识要点
(1)直 线 坐 标 系 、 平 面 直
坐 以参考系为原点(O)建立 角坐标系、空间直角坐标
标 坐标系,精确描述物体的 系(墙角坐标系)
系 位置及位置变化
(2)坐 标 系 必 须 明 确 正 方
向、原点、单位长度
路 物体运动轨迹 (1)路程大于或等于位移大小,“单向直线”
famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
4.打篮球时,篮球从高度为 2.4 m 的篮筐 A 落到地面 B 又反弹到 C,C 离地面的高度为 1 m,如图所示,求该过程中篮球通过的路程和 位移.若篮球经过多次反弹和下落,最后静止在篮筐的正下方,求整 个过程中篮球的位移.
解析:篮筐的位置为A,篮球落到B点后反弹到C.篮球经过的路程 是它下落再反弹的路线的长度,即 l=AB+BC=2.4 m+1 m=3.4 m 篮球的位移大小是从篮筐A指向C的有向线段的长度,即 x=AC=AB-BC=2.4 m-1 m=1.4 m,位移的方向由A指向C,即竖直 向下. 篮球经过多次反弹,最后落到B点,其位移与篮球经过的路径无 关,仅由其初位置和末位置决定,由A向B作有向线段,有向线段的 长度即位移的大小,由A指向B的方向为位移的方向,即整个过程 的位移大小为x'=AB=2.4 m,方向竖直向下. 答案:3.4 m 1.4 m,竖直向下 2.4 m,竖直向下
探究三 位移和路程的区别与联系
位移
路程
描述质点位置变化,是从初位 描述质点实际运动轨迹的
置指向末位置的有向线段
长度
区
矢量
标量
别
由质点的初、末位置决定,与 既与质点的初、末位置有
质点运动轨迹无关
关,也与运动路径有关
①都是描述质点运动的空间特征 ②都是过程量 联 ③一般来说,位移的大小不等于路程,在物体运动过程中,位 系 移的大小不大于相应的路程.只有质点做单向直线运动时, 位移的大小才等于路程
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
谢谢观看 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
答案:(1)见解析 (2)A(8 m,6 m) B(8 m,-4 m)
反思:坐标中的“+”“-”号表示方位,即“+”表示位于坐 标轴的正方向一侧,“-”表示位于坐标轴的负方向一侧.
探究二 矢量和标量比较
矢量:既有大小又有方向的物理量.如位移、力、速度等 内
标量:只有大小没有方向的物理量.如质量、温度、时间、 容
【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.
解析:(1)根据题意建立坐标系如图所示,线 OAB 为运动轨迹.
(2)A 点位置:xA=10cos 37°m=8 m,yA=10sin 37°m=6 m B 点位置:xB=8 m,yB=6 m-10 m=-4 m. 即 A 点的坐标:(8 m,6 m),B 点的坐标:(8 m,-4 m).
【例题2】 关于矢量和标量,下列说法中正确的是( ) A.矢量既有大小又有方向 B.标量既有大小又有方向 C.位移-10 m比5 m小 D.-10 ℃比5 ℃的温度低
解析:由矢量、标量的定义可知,选项A正确,选项B错;位移的 正、负号只表示方向,不表示大小,其大小由数值和单位决定, 所以选项C错;温度的正、负对应相对温度为0 ℃时高出和低 于的温度,所以-10 ℃比5 ℃的温度低,故选项D正确. 答案:AD 反思:矢量的大小看其绝对值的大小,标量的大小看其自身数 值的大小.
水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经 5 m 时与
墙相碰后又向西做直线运动,经 7 m 而停下.则上述过程中小球
通过的路程和位移分别是( )
Fra Baidu bibliotek
A.12 m;2 m
B.12 m;-2 m
C.-2 m;2 m
D.2 m;2 m
解析:如图所示,设皮球开始时停在 A 点,与墙壁碰撞反弹后停在 B 点.则皮球通过的路程为 5 m+7 m=12 m;位移为从 A 到 B 的 有向线段,长度为 2 m,方向向西,故位移为-2 m. 答案:B
解析:位移是指从初位置指向末位置的有向线段,与运动路径无 关,物体沿3条不同的路径由A运动到B,初、末位置相同,位移相 同,故选项D正确. 答案:D
3.一小球在周长为2 m的圆形轨道上运动,从某点开始绕行一 周又回到该点,则小球的( ) A.位移大小是0,路程是2 m B.位移大小和路程都是2 m C.位移大小是2 m,路程是0 D.位移大小和路程都是0 答案:A
程 的长度
运动路程等于位移大小
由运动起点到 (2)位移可以用坐标轴上的坐标之差表示.
位
运动终点的有 位移的“+”或“-”表示方向,其含义为与选
移
向线段
定的正方向相同或相反
(1)矢量(位移等)、标量(时刻、时间、路 程等) 矢 既有大小又有 (2)矢量的“+”“-”表示方向 量 方向的物理量 (3)有的标量没有“+”“-”(路程、速率等); 有 的 标量 “+”“-” 表 示 大小 (温 度 ). 总 之 , 标 量的正负不表示方向
警示: 路程不能明确物体开始在哪里,最终的位置怎样.位移则能明确 表 示 物 体 的 始 末 位 置 (在 什 么 方 向 ,相 距 多 远 ),但 不 能 说 明 物 体 “走了多少路”,两者具有相互弥补的作用.两者虽然单位相同,却 是不同的物理量
【例题 3】 若规定向东方向为位移的正方向,今有一个小球停在
反思:此类问题的分析方法 (1)以某物体为研究对象,选择一个研究过程; (2)找出研究过程的初始位置,则由初位置指向末位置的有向 线段就是位移; (3)画出物体的运动轨迹示意图,则实际路径的总长度就是路 程.
随堂练习巩固
1.下列关于位移和路程的说法正确的是( ) A.若质点的路程越大,则位移也一定越大 B.若质点的位移大小和路程相等,则质点一定做直线运动 C.若两个质点的位移大小相等,则它们所通过的路程一定相等 D.若两个质点通过的路程相等,则它们的位移大小一定相等
THANK YOU
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 1:40:17 PM
6.如图所示是甲、乙、丙三个物体的运动路径图,那么,从 A 点到
B 点三个物体的位移 x 甲、x 乙、x 丙大小关系是
,路程 s 甲、
s 乙、s 丙大小关系是
.
解析:由题图可知从同一地点出发又到了同一终点,所以位移 关系x甲=x乙=x丙,由于乙做的是直线运动而甲和丙是曲线运动 ,所以,路程s甲>s乙,s丙>s乙. 答案:x甲=x乙=x丙 s甲>s乙,s丙>s乙
解析:质点运动的路程为质点运动路径的总长度,而质点运动的 位移大小为始点到终点的有向线段的长度,路程大,位移不一定 大,路程相等,位移也不一定相同,只有单向直线运动的物体位 移大小才与路程相等,故选项A、C、D均错误,选项B正确. 答案:B
2.如图所示,一物体沿 3 条不同的路径由 A 运动到 B,则沿哪条路 径运动时的位移较大( ) A.沿Ⅰ较大 B.沿Ⅱ较大 C.沿Ⅲ较大 D.一样大
5.小球从离地板5 m高的地方落下,又被地板弹回,在离地板2 m 高处被接住,则小球通过的路程和位移的大小分别是( ) A.7 m,7 m B.7 m,3 m C.5 m,2 m D.5 m,3 m 解析:小球通过的路程是运动轨迹的长度,即(5+2) m=7 m,位移 是由初位置指向末位置的有向线段,其大小为(5-2) m=3 m,故选 项B正确. 答案:B
11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
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)
密度、功率、功、能量等
(1)矢量具有方向性,标量没有方向 (2)标量相加时,遵循算术加法的法则,可以直接相加.矢量相 加时,不能利用算术加法的法则直接相加.矢量相加遵循特 区 有的规律——平行四边形定则 别 (3)如何比较两个矢量是否相等: ①当两个矢量的大小相等、方向也相同时,这两个矢量相等 ②如果两个矢量仅仅大小相等,而方向不同,或两个矢量仅 仅方向相同,而矢量的大小不同,则这两个矢量不相等
•
THE END 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other
2. 位置变化的描述—位移
基础知识梳理
概念内容
知识要点
(1)直 线 坐 标 系 、 平 面 直
坐 以参考系为原点(O)建立 角坐标系、空间直角坐标
标 坐标系,精确描述物体的 系(墙角坐标系)
系 位置及位置变化
(2)坐 标 系 必 须 明 确 正 方
向、原点、单位长度
路 物体运动轨迹 (1)路程大于或等于位移大小,“单向直线”
famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
4.打篮球时,篮球从高度为 2.4 m 的篮筐 A 落到地面 B 又反弹到 C,C 离地面的高度为 1 m,如图所示,求该过程中篮球通过的路程和 位移.若篮球经过多次反弹和下落,最后静止在篮筐的正下方,求整 个过程中篮球的位移.
解析:篮筐的位置为A,篮球落到B点后反弹到C.篮球经过的路程 是它下落再反弹的路线的长度,即 l=AB+BC=2.4 m+1 m=3.4 m 篮球的位移大小是从篮筐A指向C的有向线段的长度,即 x=AC=AB-BC=2.4 m-1 m=1.4 m,位移的方向由A指向C,即竖直 向下. 篮球经过多次反弹,最后落到B点,其位移与篮球经过的路径无 关,仅由其初位置和末位置决定,由A向B作有向线段,有向线段的 长度即位移的大小,由A指向B的方向为位移的方向,即整个过程 的位移大小为x'=AB=2.4 m,方向竖直向下. 答案:3.4 m 1.4 m,竖直向下 2.4 m,竖直向下
探究三 位移和路程的区别与联系
位移
路程
描述质点位置变化,是从初位 描述质点实际运动轨迹的
置指向末位置的有向线段
长度
区
矢量
标量
别
由质点的初、末位置决定,与 既与质点的初、末位置有
质点运动轨迹无关
关,也与运动路径有关
①都是描述质点运动的空间特征 ②都是过程量 联 ③一般来说,位移的大小不等于路程,在物体运动过程中,位 系 移的大小不大于相应的路程.只有质点做单向直线运动时, 位移的大小才等于路程
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
谢谢观看 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
答案:(1)见解析 (2)A(8 m,6 m) B(8 m,-4 m)
反思:坐标中的“+”“-”号表示方位,即“+”表示位于坐 标轴的正方向一侧,“-”表示位于坐标轴的负方向一侧.
探究二 矢量和标量比较
矢量:既有大小又有方向的物理量.如位移、力、速度等 内
标量:只有大小没有方向的物理量.如质量、温度、时间、 容
【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.
解析:(1)根据题意建立坐标系如图所示,线 OAB 为运动轨迹.
(2)A 点位置:xA=10cos 37°m=8 m,yA=10sin 37°m=6 m B 点位置:xB=8 m,yB=6 m-10 m=-4 m. 即 A 点的坐标:(8 m,6 m),B 点的坐标:(8 m,-4 m).
【例题2】 关于矢量和标量,下列说法中正确的是( ) A.矢量既有大小又有方向 B.标量既有大小又有方向 C.位移-10 m比5 m小 D.-10 ℃比5 ℃的温度低
解析:由矢量、标量的定义可知,选项A正确,选项B错;位移的 正、负号只表示方向,不表示大小,其大小由数值和单位决定, 所以选项C错;温度的正、负对应相对温度为0 ℃时高出和低 于的温度,所以-10 ℃比5 ℃的温度低,故选项D正确. 答案:AD 反思:矢量的大小看其绝对值的大小,标量的大小看其自身数 值的大小.
水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经 5 m 时与
墙相碰后又向西做直线运动,经 7 m 而停下.则上述过程中小球
通过的路程和位移分别是( )
Fra Baidu bibliotek
A.12 m;2 m
B.12 m;-2 m
C.-2 m;2 m
D.2 m;2 m
解析:如图所示,设皮球开始时停在 A 点,与墙壁碰撞反弹后停在 B 点.则皮球通过的路程为 5 m+7 m=12 m;位移为从 A 到 B 的 有向线段,长度为 2 m,方向向西,故位移为-2 m. 答案:B
解析:位移是指从初位置指向末位置的有向线段,与运动路径无 关,物体沿3条不同的路径由A运动到B,初、末位置相同,位移相 同,故选项D正确. 答案:D
3.一小球在周长为2 m的圆形轨道上运动,从某点开始绕行一 周又回到该点,则小球的( ) A.位移大小是0,路程是2 m B.位移大小和路程都是2 m C.位移大小是2 m,路程是0 D.位移大小和路程都是0 答案:A
程 的长度
运动路程等于位移大小
由运动起点到 (2)位移可以用坐标轴上的坐标之差表示.
位
运动终点的有 位移的“+”或“-”表示方向,其含义为与选
移
向线段
定的正方向相同或相反
(1)矢量(位移等)、标量(时刻、时间、路 程等) 矢 既有大小又有 (2)矢量的“+”“-”表示方向 量 方向的物理量 (3)有的标量没有“+”“-”(路程、速率等); 有 的 标量 “+”“-” 表 示 大小 (温 度 ). 总 之 , 标 量的正负不表示方向
警示: 路程不能明确物体开始在哪里,最终的位置怎样.位移则能明确 表 示 物 体 的 始 末 位 置 (在 什 么 方 向 ,相 距 多 远 ),但 不 能 说 明 物 体 “走了多少路”,两者具有相互弥补的作用.两者虽然单位相同,却 是不同的物理量
【例题 3】 若规定向东方向为位移的正方向,今有一个小球停在
反思:此类问题的分析方法 (1)以某物体为研究对象,选择一个研究过程; (2)找出研究过程的初始位置,则由初位置指向末位置的有向 线段就是位移; (3)画出物体的运动轨迹示意图,则实际路径的总长度就是路 程.
随堂练习巩固
1.下列关于位移和路程的说法正确的是( ) A.若质点的路程越大,则位移也一定越大 B.若质点的位移大小和路程相等,则质点一定做直线运动 C.若两个质点的位移大小相等,则它们所通过的路程一定相等 D.若两个质点通过的路程相等,则它们的位移大小一定相等
THANK YOU
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 1:40:17 PM
6.如图所示是甲、乙、丙三个物体的运动路径图,那么,从 A 点到
B 点三个物体的位移 x 甲、x 乙、x 丙大小关系是
,路程 s 甲、
s 乙、s 丙大小关系是
.
解析:由题图可知从同一地点出发又到了同一终点,所以位移 关系x甲=x乙=x丙,由于乙做的是直线运动而甲和丙是曲线运动 ,所以,路程s甲>s乙,s丙>s乙. 答案:x甲=x乙=x丙 s甲>s乙,s丙>s乙
解析:质点运动的路程为质点运动路径的总长度,而质点运动的 位移大小为始点到终点的有向线段的长度,路程大,位移不一定 大,路程相等,位移也不一定相同,只有单向直线运动的物体位 移大小才与路程相等,故选项A、C、D均错误,选项B正确. 答案:B
2.如图所示,一物体沿 3 条不同的路径由 A 运动到 B,则沿哪条路 径运动时的位移较大( ) A.沿Ⅰ较大 B.沿Ⅱ较大 C.沿Ⅲ较大 D.一样大
5.小球从离地板5 m高的地方落下,又被地板弹回,在离地板2 m 高处被接住,则小球通过的路程和位移的大小分别是( ) A.7 m,7 m B.7 m,3 m C.5 m,2 m D.5 m,3 m 解析:小球通过的路程是运动轨迹的长度,即(5+2) m=7 m,位移 是由初位置指向末位置的有向线段,其大小为(5-2) m=3 m,故选 项B正确. 答案:B
11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
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)
密度、功率、功、能量等
(1)矢量具有方向性,标量没有方向 (2)标量相加时,遵循算术加法的法则,可以直接相加.矢量相 加时,不能利用算术加法的法则直接相加.矢量相加遵循特 区 有的规律——平行四边形定则 别 (3)如何比较两个矢量是否相等: ①当两个矢量的大小相等、方向也相同时,这两个矢量相等 ②如果两个矢量仅仅大小相等,而方向不同,或两个矢量仅 仅方向相同,而矢量的大小不同,则这两个矢量不相等
•
THE END 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other