第1章 2 位置　位移（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【精讲精练】教科版

2　位置　位移 [学业要求与核心素养] 物理观念 1．知道位移与路程的区别。 2．知道坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述直线运动的位置和位移。 科学思维 1．理解标量和矢量的区别，知道矢量的运算与标量不同。 2．理解位移－时间图像的意义，会根据位移－时间图像描述质点的位置和位移。 一、确定质点位置的方法——坐标系 1．坐标系：为了准确地描述质点的__位置__，需要建立坐标系。 2．坐标系的种类及特点 (1)一维坐标系：用来描述物体在__直线__上的位置。 (2)二维坐标系：用来描述物体在一个__平面__上的位置。在平面上画出两条互相垂直的数轴，建立平面直角坐标系。 (3)三维坐标系：用来描述物体在__空间__某点的位置。在空间内作三条两两垂直的数轴，建立空间坐标系。 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(质点)__位置__变化的物理量。 (2)表示：从__初__位置到__末__位置的一条有向线段。 3．直线运动的位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示，物体由A点沿直线运动到B点，则 (1)物体的初、末位置可用位置坐标__x1__、__x2__表示。 (2)物体的位移Δx＝__x2－x1__。 若Δx>0，则位移的方向指向x轴的正方向； 若Δx<0，则位移的方向指向x轴的负方向。 三、位移－时间图像 位移－时间图像(x－t图像)：反映物体在不同时间内的位移的图像。将物体运动的__初始位置__选作位置坐标原点O，则位置坐标与__位移__大小相等(x＝Δx)，这样的x－t图像称为位移－时间图像。 四、矢量和标量 1．矢量：既有__大小__又有__方向__的物理量。 2．标量：只有__大小__没有__方向__的物理量。 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．路程是标量，位移是矢量，两者都是描述物体运动的物理量 B．物体在运动过程中的路程相等，位移一定也相等 C．物体做直线运动的位移大小等于它的末位置与初位置坐标之差 D．位移－时间图像就是物体的运动轨迹 答案　AC 2．(多选)如图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一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。坐标轴上有两点A和B，A位置坐标为xA＝4 m，B位置坐标为xB＝－2 m。下列说法正确的是(　　) A．A点位于广场中心南边4 m处 B．A点位于广场中心北边4 m处 C．B点位于广场中心南边2 m处 D．B点位于广场中心北边2 m处 解析　因向北为正方向，A点坐标为正值，表示A点位于广场中心北边4 m处，选项A错误，B正确；B点坐标为负值，表示B点位于广场中心南边2 m处，选项C正确，D错误。 答案　BC 知识点一　位移和路程 位移和路程的区别与联系 路程 位移 物理意义 物体运动轨迹的长短 表示物体位置的变化 标矢性 只有大小没有方向，是标量 既有大小又有方向，是矢量 制约因素 既与质点的初、末位置有关，也与质点运动路径有关 由质点的初、末位置决定，与质点运动路径无关 图示(曲 线运动) 质点由A点运动到B点，弧的长度即为质点的路程 质点由A点运动到B点，有向线段AB的大小和方向表示质点的位移 联系 (1)都是描述质点运动的空间特征； (2)都是过程量； (3)单位相同，都是米(m)； (4)一般来说，位移的大小小于等于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 　一个质点在x轴上运动，各个时刻的位置如下表(质点在每一秒内都做单向直线运动)。 时刻/s 0 1 2 3 4 位置坐标/m 0 5 －4 －1 －7 (1)几秒内位移最大________。 A．1 s内　　　　　　　　 B．2 s内 C．3 s内 D．4 s内 (2)第几秒内位移最大________。 A．第1 s内 B．第2 s内 C．第3 s内 D．第4 s内 (3)几秒内的路程最大________。 A．1 s内 B．2 s内 C．3 s内 D．4 s内 (4)第几秒内路程最大________。 A．第1 s内 B．第2 s内 C．第3 s内 D．第4 s内 [思路引导]　明确位移和路程及所对应的时刻，再画出如图所示的位置坐标以及对应时刻，即可迅速解答。 [解析]　(1)几秒内指的是从计时开始的零时刻到几秒末的一段时间，位移的大小是从初位置到末位置的有向线段的长度，本题中，质点在1 s内、2 s内、3 s内、4 s内的位移大小分别是：5 m、4 m、1 m和7 m。 (2)第几秒内指的是第几个1 s的时间内，即第几秒初到第几秒末的1 s时间内。本题中物体在第1 s