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

第二节　位置　位移 1．学会描述物体的位置，掌握应用坐标系表示物体位置的方法． 2．知道路程和位移的概念，明确二者的区别和联系． 3．学会分析位移—时间图像，体会数形结合法的应用． 4．掌握矢量与标量的定义，并会在实际问题中辨析． 知识点一　位置、位移 1．位置的描述：首先选取一个参考系，然后在参考系上建立坐标系，质点的位置可由质点在坐标系中的坐标来确定． 2．路程：物体运动轨迹的长度． 3．位移： (1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量． (2)定义：从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段． (3)大小：物体运动的起始位置和末位置之间有向线段的长度． (4)方向：由起始位置指向末位置有向线段的方向． 　位置坐标与坐标原点的选取有关，但位移与坐标原点的选取无关． 1．(1)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程． (　　) (2)如果位移Δx1＝2 m，Δx2＝－5 m，则x1>x2． (　　) (3)物体前半阶段的路程是2 m，后半阶段的路程是3 m，则总路程一定是5 m． (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)√ 知识点二　位移—时间图像 1．位移—时间图像：用横坐标表示时间，用纵坐标表示物体的位移，将物体做直线运动的数据描在坐标系中．用平滑的曲线连接起来，所得到的图像表示位移与时间的关系，称为位移—时间图像，简称为位移图像． 2．匀速直线运动的位移图像是一条倾斜的直线，其斜率表示速度． 3．位移图像是一条平行于横轴的直线，表示物体静止在某位置． 　图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动． 2．(1)s-t图像的交点表示同一直线上的两个运动物体相遇． (　　) (2)s-t图像与时间轴平行，表示物体处于静止状态． (　　) (3)s-t图像表示物体的运动轨迹． (　　) [答案]　(1)√　(2)√　(3)× 知识点三　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． 3．运算法则：两个标量的加减遵从算术加减法，矢量相加的法则与此不同． 　1．求矢量时既要求出大小，也要说明方向． 2．比较矢量大小时，只比较其绝对值的大小． 3．(1)标量只有大小没有方向． (　　) (2)－10 m的位移比5 m的位移小． (　　) (3)－10 ℃的温度比5 ℃的温度低． (　　) [答案]　(1)√　(2)×　(3)√ “阿门阿前一棵葡萄树，阿嫩阿嫩绿地刚发芽，蜗牛背着那重重的壳呀，一步一步地往上爬”，一次一只蜗牛从足够高的竖直竹竿底部向上爬行到4 m高处后，又慢慢向下爬行了0.5 m然后静止． 请探究： (1)此过程中蜗牛爬行的位移． (2)此过程中蜗牛爬行的路程多大． 提示：(1)3.5 m　竖直向上． (2)4.5 m． 考点1　位移与路程 1．路程与位移 比较项目 路程 位移 意义 表示物体运动轨迹的长度 表示物体位置的变化 大小 等于轨迹的长度 等于从物体运动起始位置到末位置的有向线段的长度 方向 无方向 有方向：从起始位置指向末位置 联系 (1)二者单位相同，都是长度单位 (2)都是描述质点运动的空间特征的物理量 (3)同一运动过程的路程，不小于位移的大小，只有质点在单向直线运动中，位移的大小才等于路程 2．对矢量的理解 (1)图示表示：用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向． (2)数字表示：先建立坐标系并规定正方向，然后用正负数来表示矢量，“＋”“－”号表示方向(“＋”号表示与坐标系规定的正方向一致，“－”号表示与坐标系规定的正方向相反). (3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量大，而“－”号只代表方向与规定正方向相反． 【典例1】　如图所示，某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为20 m，然后落回到抛出点O下方25 m处的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)(　　) A．25 m　25 m　 B．65 m　25 m C．25 m　－25 m D．65 m　－25 m 思路点拨：①小球的路程与其运动轨迹有关． ②位移是矢量，其正、负与所选正方向有关． D　[通过的路程s＝(20＋20＋25)m＝65 m，位移是矢量，有正负，规定向上的方向为正方向时，从O点指向末位置的位移应表示为－25 m，故D正确．] 　位移的两种计算方法 (1)几何法：根据位移的定义先画出有向线段，再根据几何知识计算． (2)坐标法：写出初、末位置坐标，位移即为末位置坐标减初位置坐标，结果中的正、负号表示位移方向． [一题多变] 　在上图中如果此人在O点把小球接住，再重复竖直上抛到A，再落回B点．试求位移和路程分别为多少(规定竖直向上为