(讲义)第1章 2.位置 位移-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册(教科版2019)

2．位置　位移 1．知道坐标系，会用一维坐标系描述直线运动物体的位置和位移． 2．知道位移与路程的区别． 3．掌握标量和矢量的区别，会进行标量的加减运算，知道矢量的运算与标量不同 4．理解位移—时间图像的意义，能根据图像直观地描述物体的位置和位移． 一、坐标系 1．定义：要准确的描述质点的位置以及位置变化而建立的具有原点、正方向和标度的坐标轴． 2．建立坐标系的目的：为了定量描述物体(质点)的位置以及位置的变化． 3．种类 二、路程和位移 1．路程 物体运动轨迹的长度． 2．位移 (1)物理意义：表示物体(质点)在一段时间内位置的变化． (2)定义：从初位置到末位置的一条有向线段． (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． 三、位移—时间图像 1．定义：以时间为横轴，以位置为纵轴，描述位置随时间变化情况的图像． 2．意义：物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观地表示，如图所示． 从x­t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移． 四、标量和矢量 1．标量 只有大小，没有方向的物理量．如长度、质量、时间、路程、温度等． 2．矢量 既有大小又有方向的物理量．如位移、速度、力等． 3．运算法则：两个标量的加减遵循“算术法则”，矢量相加的法则与此不同(选填“相同”或“不同”). 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)直线运动中，建立了直线坐标系，任意时刻的位置都可由位置坐标表示． (√) (2)两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等． (×) (3)一个物体的位移为零，路程也一定为零． (×) (4)温度的高低可以用正、负数表示，所以温度是矢量． (×) 2．关于矢量和标量的正负，下列说法正确的是(　　) A．矢量的正负表示大小，正值一定比负值大 B．矢量的正负表示方向，正值与负值方向相反 C．标量的正负表示大小，正值一定比负值大 D．标量只有正值，没有负值 B　[矢量既有大小又有方向，矢量的正负表示方向，矢量的绝对值表示大小，则正值与负值方向相反，正值不一定比负值大，A错误，B正确；标量有正负之分，标量的正负表示相对大小，正值不一 定比负值大，C、D错误．] 3．氢气球升到离地面80 m的高空时从上面掉下一物体，物体又上升了10 m后开始下落，若取向上为正方向，则物体从掉下开始至落至地面时的位移和经过的路程分别为(　　) A．80 m，100 m　　 B．90 m，100 m C．－80 m，100 m D．－90 m，180 m C　[物体从离开气球开始到下落到地面时，初末位置的距离为80 m，取向上为正方向，所以位移x＝－80 m；路程等于运动轨迹的长度，所以s＝10×2 m＋80 m＝100 m，选项C正确．] 如图运动员跑步，怎样描述该过程更为直观． 提示：借助一维坐标系． 考点1　坐标系 1．建立坐标系的意义和原则 (1)意义：借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化． (2)原则：建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷． 2．三种坐标系的比较 分类 直线坐标系 平面坐标系 三维坐标系 适用运动 物体沿直线运动时 物体在某平面内做曲线运动时 物体在空间内做曲线运动时 建立方法 在直线上规定原点、正方向和标度，即可组成直线坐标系 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＝3 m，y＝4 m，z＝2 m 【典例1】　如图所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走50 m到达B处，再向东走100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？ [解析]　以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向建立平面直角坐标系，如图所示．则各点坐标为A(0，0)，B(0，－50 m)，C(100 m，－50 m)，D(100 m，100 m). [答案]　见解析 训练角度1　一维坐标系 1．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条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向． 试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表： 观测时刻 t＝0 过2 s 再过3 s 位置坐标 x1＝______ x2＝______ x3＝______ [解析]　马路演化为坐标轴，因为向