第一章 第二节 位置 位移-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（粤教版）

第二节　位置　位移 核心素养要求 核心素养呈现 1.理解坐标系概念，会用坐标系描述物体的位置和位移. 2.理解位移的概念，知道位置、位移、路程等概念的区别与联系. 3.知道矢量与标量的区别. 4.会用位移－时间图像描述物体的直线运动. 　位置 1．位置：运动质点某一时刻(填“时间”或“时刻”)在空间所处的地方． 2．坐标系 (1)建立目的：为了表示运动质点的位置． (2)建立方法：首先选取一个参考系，然后在参考系上建立坐标系． (3)常用坐标系 直线坐标系：表示物体做直线(填“平面”或“直线”)运动时的位置． 平面直角坐标系：表示物体在某一平面内(填“平面内”或“直线上”)运动时的位置． 　位移 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． (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是200 m．(×) 　位移－时间图像 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得到的图像为位移－时间图像或s-t图像． (1)位移—时间图像是一条曲线，表明物体在做曲线运动．(×) (2)两位移—时间图像的交点，表示此时两物体处于同一位置．(√) 　矢量和标量 1．矢量：既有大小又有方向的物理量． 标量：只有大小，没有方向的物理量． 2．矢量和标量的运算法则不同． (1)电流既有大小又有方向，所以是矢量．(×) (2)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．(×) 　位置、位移和路程 [思考探究] 中考结束后，小明准备从天津去上海参观复旦、交大等名校．他有三种方式可供选择：乘轮船、坐高铁和乘飞机． (1)三种出行方式的路程是否相同？位移是否相同？ (2)位移的大小等于路程吗？什么情况下相等？ 提示：(1)路程不相同　位移相同 (2)不相等　在单向的直线运动中位移的大小等于路程 [思维深化] 1．位移和路程的区别与联系 项目 比较 位移 路程 区别 物理意义 描述物体的位置变化，是由起始位置指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度 标矢性 矢量 标量 相关因素 由物体的起始位置和末位置决定，与物体运动路径无关 既与物体的起始位置和末位置有关，也与物体运动路径有关 联系 (1)都是过程量 (2)位移的大小不大于相应的路程，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 2.矢量和标量及其区别 (1)矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向． (2)矢量的表示方法：矢量可以用一根带箭头的线段(有向线段)表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向． (3)运算方法的比较 ①标量运算遵循算术运算法则． ②矢量运算的方法第三章会学到，但同一直线上的矢量，用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法． 　某学校田径运动场400 m标准跑道的示意图如图所示，100 m赛跑的起跑点在A点，终点在B点，400 m赛跑的起跑点和终点都在A点．在校运动会中，甲、乙两位同学分别参加了100 m、400 m项目的比赛，关于甲、乙两位同学运动的位移大小和路程的说法正确的是(　　) A．甲、乙两位同学的位移大小相等 B．甲、乙两位同学的路程相等 C．甲的位移较大 D．甲的路程较大 解析：C　位移是指从起始位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也有方向．由题意可知，400 m的比赛中，起点和终点相同，所以在400 m的比赛中位移的大小是0，而在100 m的比赛中，运动员做的是单向直线运动，位移的大小就是100 m，甲的位移为100 m，乙的位移是0，所以甲的位移大；路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向，所以在100 m、400 m的比赛中，路程分别为100 m、400 m，故乙的路程大，A、B、D错误，C正确． [针对训练] 1.(多选)某一运动质点沿一直线做往返运动，如图所示，OA＝AB＝OC＝CD＝1 m，O点为x轴上的原点，且质点由A点出发向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动，以下说法正确的是(　　) A．质点在由A→B→C的运动中发生的位移为2 m，路程为4 m B．质点在由B→D的运动中发生的位移为－4 m，路程为4 m C．当质点到达D点时，其位置可用D点的坐标－2 m表示 D．当质点到达D点时，相对于A点的位移为－3 m 解析：BCD　质点在由A→B→C的运动中，AC距离为2 m，位移方向由A指向C，所以位移为－2 m，路程为4 m，A错误；在由B→D的运动中，经过的路程为4 m，位移方向由B指向D，与正方向相反，所以位移为－4 m，B正确；当质点到达D点时，位置