1.2 位置 位移（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修1（教科版）

2　位置　位移 新课程标准 学业质量目标 1.理解位移的概念，掌握位移和路程的区别和联系。 2．认识矢量和标量，知道二者在计算时方法上的不同。 3．认识位移—时间图像。 合格性考试 了解位移、矢量、标量的概念，解决实际问题(物理观念) 能在实际中应用对比法(科学思维) 等级性考试 能区分具体情境中的位移和路程(科学态度与责任) 一、确定质点位置的方法——坐标系 1．要准确地描述质点的位置，需要建立坐标系，即按照规定的方法选取一组有序的数来描述它的位置，这组有序的数就是“坐标”。 2．研究物体的直线运动时，只需要使用沿运动方向的一维直线坐标系就可以准确地描述质点的位置；研究平面上物体的运动，需要建立平面直角坐标系；研究空间物体的运动，需要建立三维坐标系。 二、位置的改变—位移 1．路程：物体运动路线的长度。 2．位移： (1)物理意义：描述物体位置变化的物理量。 (2)定义：由初位置指向末位置的有向线段，线段的长短表示位移的大小，箭头表示位移的方向。 (3)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、位移—时间图像 建立直角坐标系，用纵轴表示位置x，横轴表示时间t，即为x－t图像，把运动的起始位置和起始时刻分别作为纵轴和横轴的原点，各点的位置坐标x就等于它们相对于起始位置的位移Δx，这样的x－t图像称为位移—时间图像。 四、矢量和标量 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：标量加减遵循“算术法则”，矢量的加减有所区别(选填“相同”或“有所区别”)。 知识点一　对坐标系的理解和应用 [情景探究]　田径场上，要描述百米赛跑运动员在运动中的位置，需要建立什么样的坐标系？要描述800 m赛跑运动员在运动中的位置，需要建立什么样的坐标系？在足球场上，要描述足球的位置，需要建立什么样的坐标系？ 提示：田径场上，在描述百米赛跑运动员的位置时，因运动员在一条直线上运动，故建立直线坐标系即可；在描述800 m赛跑运动员的位置时，因800 m跑道是弯曲的，运动员在平面内运动，此时应建立平面直角坐标系；足球场 上，足球并非在同一平面内运动，故应建立空间三维坐标系才能描述足球的位置。 三种坐标系的比较 直线坐标系 平面坐标系 空间坐标系 适用运动 物体沿直线运动 物体在某平面内做曲线运动 物体在空间内做曲线运动 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来确定 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 [典例1]　(多选)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。坐标上有两点A和B，A位置的坐标为xA＝5 m，B位置的坐标为xB＝－3 m。下列说法正确的是(　　) A．A点位于广场中心南边5 m处 B．A点位于广场中心北边5 m处 C．B点位于广场中心南边3 m处 D．B点位于广场中心北边3 m处 [解析]　规定原点在广场中心，向北为正方向，A点坐标xA＝5 m，即在广场中心北边(正方向)5 m处，而B点坐标xB＝－3 m，即在广场中心南边(负方向)3 m处。 [答案]　BC [名师点评] 直线坐标系又称一维坐标系，适合物体在一条直线上的运动。平面坐标系又称二维坐标系，适合物体在平面内的曲线运动。空间坐标系又称三维坐标系，适合物体在立体空间中的运动。 针对训练 1．一物体沿x轴运动，各个时刻的位置坐标如表所示： t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 5 －4 －1 －7 1 位置点 A B C D E F (1)请在图中的x轴上标出物体在各时刻的位置。 (2)哪个时刻物体离坐标原点最远？有多远？ 解析：(1)根据各个时刻的位置坐标对应情况，标出物体在各时刻位置如图所示。 (2)物体在1 s末、2 s末、3 s末、4 s末、5 s末离坐标原点的距离分别为5 m、4 m、1 m、7 m、1 m，所以4 s末物体离坐标原点最远，为7 m。 答案：(1)图见解析　(2)4 s末　7 m 知识点二　位移和路程的区别与联系 [情景探究]　随着经济的快速发展，人们的生活质量不断提升，假期安排外出旅游已成为常见的生活方式。