第一章 第二节 位置 位移-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书(粤教版)
第二节 位置 位移
【核心素养目标】
物理观念 | 能用坐标表示物体的位置。理解位移的概念,并能用位移来反映物体的位置变化。理解位移—时间图像的意义,并能通过位移—时间图像描述物体的运动情况 |
科学思维 | 认识位移和路程的区别。认识标量和矢量的区别。 |
知识点一 位置
汽车甲从市中心某处开动,向东行驶了14 km,以出发点为坐标原点,此时汽车的位置如何表示?
提示:汽车甲向东行驶了14 km,可以建立直线坐标系(一维坐标系),以市中心某处为坐标原点,规定向东为x轴正方向,则此时汽车的位置坐标x=14 km。
1.位置:运动质点某一时刻在空间所处的地方。
2.坐标系表示质点位置
(1)建系目的:为了表示运动质点的位置。
(2)表示方法:质点的位置,可由质点在坐标系中的坐标来确定。
(3)直线坐标系:表示物体做直线运动时的位置。
平面直角坐标系:表示物体在某一平面上运动时的位置。学生用书↓第6页
1.有一口井,水面距井口4 m,现用水桶从井中提水(如图),水桶出井后又将其提升了1 m。选井口处为坐标原点,以水桶竖直向上提升的路线为x轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别为( )
A.4 m,1 m B.-4 m,1 m
C.5 m,0 D.-5 m,1 m
B [选井口处为原点,向上为正方向,则水桶在水面时在井口的下方,离井口的距离为4 m,故坐标为-4 m;出井后,最后位置在井口上方1 m处,故坐标为1 m,B正确。]
2.(2022-2023·山东省滨州市期中)某学校操场上国旗平台离地面的高度是0.5 m,将坐标
学科网(北京)股份有限公司
系原点定在平台上,取旗杆所在直线向下的方向为坐标轴正方向,旗杆上固定国旗的A、B两点离地面高度分别为10.5 m和9.0 m,那么A、B两点的坐标分别为( )
A.-10.5 m,-9.0 m B.11 m,9.5 m
C.-10 m,-8.5 m D.10 m,8.5 m
C [由题意可知,旗杆上固定国旗的A、B两点在平台上方,离平台高度分别为10 m和8.5 m,又以向下的方向为坐标轴的正方向,可知A、B两点的坐标分别为-10 m、-8.5 m。故选C。]
1.建立坐标系是为了更方便描述物体的位置和运动。
2.三种坐标系的比较
分类 项目 | 直线坐标系 | 平面直角坐标系 | 空间坐标系 |
建立方法 | 在直线上规定原点、正方向和单位长度,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=2 m, y=3 m, z=4 m |
知识点二 位移 矢量和标量
1.如图所示,三位旅行者从北京到上海,甲乘坐高铁直达,乙乘坐飞机直达,丙先乘坐汽车,再乘坐轮船到上海,三者的路程是否相同?位移是否相同?
学科网(北京)股份有限公司
2.(1)如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点,然后又向西走了30 m到达C点,则他从A到C点的路程是多少?位移的大小是多少?
(2)路程和位移的计算方法相同吗?
提示:1.三者的路程不同,但都是从北京到上海,初位置、末位置一样,即位移相同。
2.(1)如图所示,路程是70 m,位移为从A点指向C点的有向线段,大小为50 m。
(2)不相同。路程是标量,遵从算术运算法则,可以直接相加减;位移是矢量,不能直接相加减,位移的大小等于起始位置指向末位置的有向线段的长度。
1.路程:物体运动轨迹的长度。
2.位移
(1)物理意义:表示质点的位置变化。
(2)定义:从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段。
3.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。
【判断正误】
1.汽车里程表记录的是汽车的位移。(×)
2.200 m短跑比赛中运动员的位移一定是200 m。(×)
3.物体在一条直线上运动时,路程和位移总是大小相等,且位移是矢量,路程是标量。(×)
学生用书↓第7页
1.位移和路程的区别与联系
项目 | 位移 | 路程 |
学科网(北京)股份有限公司