内容正文:
第二节 位置 位移
核心素养导学
物理观念 (1)知道物体在空间的位置可以用坐标系来描述。
(2)理解位移是表示质点位置变化的物理量,知道位移与路程的区别与联系。
(3)初步认识位移—时间图像,知道图像的物理意义。
(4)初步知道矢量和标量的概念,知道位移为矢量。
科学思维 能建立坐标系来描述物体的空间位置及位移。
科学态度与责任 培养学生勤于思考、留心自然、勇于探索的习惯。
一、位置
1.位置:是指运动质点某一时刻在空间所处的地方。
2.坐标系
(1)物体做直线运动时,其位置可用______坐标系的坐标x表示。
(2)物体在某一平面上运动时,其位置可用__________坐标系的坐标来表示。
直线
平面直角
二、位移
1.路程:物体运动______的长度。
2.位移:
(1)定义:起始位置指向末位置的有向线段。
(2)大小:有向线段的______。
(3)方向:从起始位置指向末位置,即有向线段的______。
3.直线运动位移:如图所示,当物体做直线运动时,位移可以用末位置(x)和起始位置(x0)的坐标之差(Δx)来表示,即Δx=________。
轨迹
长度
方向
x-x0
4.Δx的正负:
(1)Δx>0时,表示位移的方向与x轴正方向______。
(2)Δx<0时,表示位移的方向与x轴正方向______。
(1)位移和路程是两个不同的物理量,位移是矢量,路程是标量。
(2)位移为零,路程不一定为零,路程为零,位移一定为零。
相同
相反
三、位移—时间图像 矢量和标量
1.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_______变化的情况。
(2)图像的物理意义:表示物体的位移随时间变化的规律。
2.矢量和标量
(1)矢量:既有______又有______的物理量。
(2)标量:只有______没有______的物理量。
时间
大小
方向
大小
方向
1.中考结束后,爸爸准备带小明去参观清华、北大等名校,并让小明
设计出行路线,路线起点:郑州,终点:北京。他有三种方式可
供选择:乘长途汽车、坐高铁和乘飞机。
请对以下结论作出判断:
(1)三种出行方式的起点和终点均相同,因此,三种出行方式对应的路程相同。( )
(2)三种出行方式的起点和终点均相同,因此,三种出行方式对应的位移相同。( )
(3)长途汽车里程表上显示的数字表示汽车位移的大小。 ( )
(4)长度、质量、时间和路程都是标量。 ( )
×
√
×
√
2.如图所示,一辆汽车在马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20 m处;过了2 s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3 s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处。如果把这条马路抽象为一个坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向。
(1)试将汽车在这三个观测时刻的位置的坐标填入表格内。
(2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别是多少?这5 s内的位移又是多少?
提示:(1)-20 m 0 30 m (2)20 m,方向向右 30 m,方向向右 50 m,方向向右
观测时刻 t=0时 过2 s 再过3 s
位置坐标 x1=______ x2=______ x3=_____
新知学习(一)|位移与路程的比较
[活动探究]
1.阅读下面的对话:
甲:请问到市图书馆怎么走?
乙:从你所在市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东
走300 m就到了。
甲:谢谢!
乙:不用客气。
请在图上把甲从市中心到市图书馆的位移和要经过的路程表示出来。
提示:
2.请你归纳一下:位移和路程有什么不同?什么情况下位移的大小与路程相等?
提示:略
[系统归纳]
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,是从起始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 由质点的始、末位置决定,与质点运动路径无关 既与质点的始、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
[针对训练]
1.(2022·江门一中月考)下列是四位同学关于位移和路程关系的观点,其中正确的是( )
A.甲:位移和路程是一回事,只是说法不同
B.乙:位移和路程的大小总是相等的
C.丙:位移是用来描述直线运动的,路程是用来描述曲线运动的
D.丁:位移是矢量,取决于物体的始、末位置;路程是标量,取决于物体实际通过的路线
解析:由位移和路程的定