第1章 第2节 位置 位移（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（教科版2019）

第2节　位置　位移 核心素养导学 物理观念 (1)理解位置、位移等概念的含义。 (2)了解矢量、标量的含义，理解位移的矢量性。 (3)了解位移—时间图像的物理意义。 科学思维 (1)会在实际问题中正确分析位置、位移等。 (2)会在一维坐标系中表示物体做直线运动的位置、位移等物理量。 科学态度与责任 认识到物理学是对自然现象的描述与解释；对自然界有好奇心，知道学习物理需要实事求是，有与他人合作的意愿。 一、确定质点位置的方法——坐标系 1．描述方法 借助数学方法，通过建立坐标系来描述物体的位置。 2．常用的坐标系 (1)一维坐标系：用来描述物体在直线上的位置。当物体沿直线运动时，以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立一维坐标系。 (2)二维直角坐标系：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．建立坐标系的目的 定量描述物体的位置以及位置的变化。 (1)坐标轴有正方向，坐标的正负不表示大小，而表示该位置相对坐标原点的方位。如图所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标xA＝3 m；若它运动到B点，此时它的位置坐标xB＝－2 m。 (2)书写位置坐标时必须有正负号以及相应的单位。　　 二、位置的改变——位移 1．路程：物体运动路线的长度。 2．位移 (1)定义：由初位置指向末位置的有向线段。 (2)物理意义：描述物体位置变化的物理量。 (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。 3．直线运动的位移 (1)物体的初、末位置：在一维坐标系中可用位置坐标x1、x2表示。 (2)物体的位移等于两个位置的坐标变化量，即：Δx＝x2－x1。 三、位移—时间图像(x-t图像) 1．建立坐标轴：用横轴表示时间t，纵轴表示物体的位置x。坐标原点为物体运动的初始位置。 2．图像的意义：通过x-t图像可以直观地看出物体在任意时刻的位置或物体在不同时间内的位移。 (1)位置坐标表示物体的位置，而位置坐标之差表示物体的位移。 (2)位移—时间图像只能描述直线运动，其图像不表示物体的运动轨迹。　　 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)位移和路程是两个不同的物理量，位移有方向，是矢量，路程无方向，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。　　 1.如图所示，一辆汽车在笔直的公路上从超市出发，向东行驶了300 m到达电影院，继续行驶了150 m到达度假村，又向西行驶了950 m到达博物馆，最后回到超市。 (1)若问汽车分别行驶到哪里了，我们怎样回答？ (2)若以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100 m，建立直线坐标系。怎样描述汽车的位置？ 提示：(1)汽车在超市的东边，离超市300 m；汽车在超市的西边，离超市500 m等。 (2)如图所示，则汽车的位置用坐标表示。 可知：到达电影院，汽车位于x1＝3×102 m处； 到达度假村，汽车位于x2＝4.5×102 m处； 到达博物馆，汽车位于x3＝－5×102 m处。 2.如图所示，某旅行者想从北京去上海，他有三种路线方案：甲方案是乘高铁直达；乙方案是乘飞机直达；丙方案是先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海。 　据此，请对以下结论做出判断： (1)三种路线的起点和终点相同，因此三种路线方案的路程相同。(×) (2)三种路线的起点和终点相同，因此三种路线方案的位移相同。(√) (3)长度、质量、时间和路程都是标量，位移是矢量。(√) (4)丙方案先乘汽车到天津，从北京到天津汽车里程表上显示的数字表示汽车位移的大小。(×) 3．如图所示为某同学在研究物体的运动情况时绘制的x-t图像，请思考： (1)x-t图像中的图线就是物体的实际运动轨迹吗？ (2)你认为图线发生弯曲的原因是什么？ 提示：(1)不是。 (2)物体运动的位移随时间变化的快慢发生了变化。 新知学习(一)|位移与路程的比较 [活动探究] (选自沪科版新教材“思考与讨论”) 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