第一章 第二节 位置 位移（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【金版新学案】同步导学（粤教版2019）

第二节　位置　位移 [学习目标]　1.理解位置、路程和位移的含义，能说出它们的区别与联系.2.理解矢量和标量的含义及位移的矢量性.3.能在坐标系中定量描述物体的位置和位移，理解位移—时间图像． 一、位置 1．定义 位置是指运动质点某一时刻在空间所处的地方． 2．质点位置的确定 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．可由质点在坐标系中的坐标来确定质点的位置． 种类 坐标系的建立 直线坐标系 (一维坐标系) 如果质点沿直线运动，即做一维运动，可以以该直线为x轴，以直线上的某一点为原点，规定单位长度和正方向. 平面直角坐标系 (二维坐标系) 研究质点在某一平面内的运动时可建立平面直角坐标系. 二、位移 1．路程和位移 (1)路程是物体运动轨迹的长度． (2)位移 ①表示方法：由起始位置指向末位置的有向线段． ②物理意义：描述物体的位置变化． ③大小：从起始位置到末位置的有向线段的长度． ④方向：从起始位置指向末位置． 2．直线运动中物体的位移 如图所示，做直线运动的物体，它的起始位置为x0，末位置为x，则物体的位移是由x0指向x的有向线段，其大小等于末位置与起始位置的坐标之差x－x0，记为Δx＝x－x0.Δx既表示位移的大小，又表示位移的方向． ①Δx的绝对值表示位移的大小． ②Δx的正、负表示位移的方向． 3．矢量和标量 (1)矢量 在物理学中，像位移这样的物理量叫作矢量，它既有大小又有方向． (2)标量 像温度、路程这样的物理量叫作标量，它们只有大小，没有方向． 三、位移—时间图像 1．图像的建立 以时间t为横坐标，以位移s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图像法，以此得到的图像称为位移—时间图像或s­t图像． 2．图像的意义 从s­t图像可以直观地看出物体在不同时间内相对于坐标原点的位移． 1．判断正误 (1)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程．(　×　) (2)如果位移s1＝2 m，s2＝－5 m，则s1>s2.(　×　) (3)物体前半阶段的路程是2 m，后半阶段的路程是 3 m，则总路程一定是5 m．(　√　) (4)小明先向东走4 m，再向北走3 m，全过程位移是 7 m．(　×　) (5)－8 m的位移比6 m的位移小．(　×　) (6)在s­t图像中，倾斜的图线是物体的运动轨迹．(　×　) 2．链接实景 2020年初，面对新型冠状病毒疫情，宁波医疗救援队先后两批出征前往武汉．假设两批医疗援助人员从宁波的同一个医院出发分别采用导航中的推荐方案①和②至武汉的同一家医院，两批医疗人员到达武汉的路程一样吗？位移一样吗？ 提示：　路程不同，位移一样. 探究点一　位置和位移 如图所示，一位同学某时刻在操场上的A点，过一段时间后，发现他到了B点．根据图中的信息，你能得到该同学在这段时间内的位移吗？你能得到该同学在这段时间的路程吗？(图中的方格边长为20 m．) 提示：由于起点和终点的位置都是明确的，故能得到在这段时间内该同学的位移大小为100 m，方向为东偏北37°.由于不知道该同学具体的运动路径，故无法知道该同学在这段时间内的路程． 1．位置与位移的关系 2．位移与路程的区别和联系 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 (2021·北京石景山区高一期末)某同学在操场上向正北方向运动了16 m．接着向正东方向运动了12 m．两段路线相互垂直．整个过程中，该同学的位移大小和路程分别为(　　) A．20 m，20 m　 B．28 m，28 m C．20 m，28 m D．28 m，20 m C　[该同学运动的示意图如图所示．位移的大小等于初末位置的距离，s＝ m＝20 m；路程等于运动轨迹的长度，s＝(16＋12)m＝28 m，故C正确．] 方法技巧 路程和位移的确定方法 (1)找到研究的过程． (2)确定过程的初位置和末位置． (3)作出从初位置到末位置的有向线段就是位移． (4)画出物体运动轨迹示意图，实际路径的长度就是路程．　　 针对练1.(多选)(2021·吉林长春期中)某一运动质点沿一直线做往返运动，沿这一直线建立一维坐标系如图所示，O点为坐标原点，OA＝AB＝OC＝CD＝1 m，质点先由A点出