第1章 2 位置变化的描述——位移-2021-2022学年高中物理必修1【名师导航】同步Word教参(教科版)

2.位置变化的描述——位移 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1.知道坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置及位置的变化． 2．知道矢量和标量的定义及二者计算方法的不同．(难点) 3．理解位移的概念，知道位移是矢量，知道位置、位移、路程等概念的区别和联系．(重点) 一、坐标系 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、正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 二、位移和路程 1．路程 物体运动轨迹的长度． 2．位移 (1)物理意义：表示物体(质点)在一段时间内位置的变化． (2)定义：从初位置到末位置的一条有向线段． (3)大小：初、末位置间有向线段的长度． (4)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． 3．运算法则：两个标量的加减遵循“算术法则”，矢量相加的法则与此不同(填“相同”或“不同”)． 1．思考判断 (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，其位置坐标如图所示，则从A到B的位移Δx1＝________m，从A至C的位移Δx2＝________m，Δx1________Δx2(填“>”或“<”)． [答案]　－3　－8　< 坐标系 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 分类 直线坐标系 平面坐标系 三维坐标系 适用运动 物体沿直线运动时 物体在某平面内做曲线运动时 物体在空间内做曲线运动时 建立方法 在直线上规定原点、正方向和标度，就建立了直线坐标系 在平面内画相互垂直的x轴与y轴，即可组成平面直角坐标系．物体的位置由一对坐标值确定 在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴，即可组成三维坐标系．物体的位置由三个坐标值来确定 应用实例 M点位置坐标：x＝2 m N点位置坐标：x＝3 m，y＝4 m P点位置坐标：x＝3 m，y＝4 m，z＝2 m 1．如图所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走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]　以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向建立平面直角坐标系，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 2．一物体从O点出发，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)坐标系如图所示，图线OA→AB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)． [答案]　(1)见解析　(2)A(8 m,6 m)　B(8 m，－4 m) 位移和路程 位移和路程的联系与区别 位移 路程 区 别 物理 意义 描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度 矢标性 矢量，既有大小，又有方向 标量，有大小，无方向 相关 因素 由质点的初、末位置决定，与质点运动路径无关 既与质点的初、末位置有关，也与质点运动路径有关 联系 (1)都是描述质点运动的空间特征的物理量 (2)都是过程量 (3)位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 【例1】　一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，则其位移大小为________，路程是________；若质点运动了1周，则其位移大小为________，路程是________，此运动过程中最大位移是________，最大路程是________． 思路点拨：①找出研究过程的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段是位移．②画出物体在运动过程中的运动轨迹示意图，则实际路径的