内容正文:
2 位置 位移
[学习目标]
1.知道位置的含义,会建立坐标系和定量描述物体位置及位置变化。
2.理解位移的概念,知道位移的特点,掌握位移和路程的区别。
3.理解位移-时间图像的物理意义及应用。
4.了解矢量、标量的意义,知道矢量和标量的算法遵从不同法则。
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
实践应用
探究·必备知识
物理
1.意义:准确地描述质点的 。
2.表示方法:按照规定的方法选取一组 的数来描述质点的位置,这组 的数就是“坐标”。
知识点一 确定质点位置的方法——坐标系
位置
有序
有序
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3.坐标系的选择
(1)物体沿一条直线运动时,使用沿运动方向的
坐标系就可以准确地描述质点的位置。
(2)物体在一个平面上运动时,就需要建立 坐标系。
一维直线
平面直角
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实践应用
1.路程:物体运动的 长度。只有大小,没有方向。
2.位移
(1)定义:描述物体 的物理量。
(2)表示方法:用由物体运动的 指向 的有向线段来表示,一般用符号x表示。
(3)大小和方向:有向线段的 等于位移的大小,方向由初位置指向末位置。
知识点二 位置的改变——位移
路线
位置变化
初位置
末位置
长度
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(4)坐标描述:如图所示,一个物体沿直线从A运动到B,如果A、B两位置坐标分别为x1和x2,那么,质点的位移Δx=
,方向由A指向B,位移的正负表示方向与
相同和相反。若取初始位置作为坐标原点,即x1=0,这时质点的位移就可以用x2的位置来表示,即x=Δx=x2。
x2-x1
x轴正方向
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1.定义和作用:把较多时刻物体所处的 记录在一个 上,可以较直观地看出物体运动过程中位置是如何随时间变化的。
知识点三 位移-时间图像(x-t图像)
位置
直角坐标系
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2.作法:建立直角坐标系,用纵轴表示 ,横轴表示 ,通过对应数值作图线,就得到位置-时间图像。如果将物体运动的 和 分别作为纵轴和横轴的原点,各点的位置坐标x就等于它们相对于起始位置的位移Δx,这样的x-t图像称为位移-时间图像。
3.意义:从x-t图像可以直观地看出物体在任意时刻的
和任意时间内的 。
位置x
时间t
起始位置
起始时刻
位置
位移
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1.标量:只有 没有 的物理量。例如温度、质量、体积、长度、时间、路程等。
2.矢量:既有 又有 的物理量。例如位移、力、速度等,矢量用带 的线段(有向线段)表示。
3.运算:标量加减遵循“ ”,矢量的加减却有所不同。
知识点四 矢量和标量
大小
方向
大小
方向
箭头
算术法则
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1.思考判断
(1)通过沿运动方向的一维直线坐标系,做直线运动的物体在任意时刻的位置都可由位置坐标表示。( )
(2)直线运动中,位移的大小一定与路程相等。( )
(3)位移用来描述直线运动,路程用来描述曲线运动。
( )
√
×
×
(4)只有物体做直线运动时,位移才有方向。( )
×
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(5)位移取决于物体的初、末位置,路程取决于物体实际运动的路径。( )
(6)物体的位移-时间图像为曲线时物体的轨迹为曲线。
( )
√
×
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2.思维探究
(1)某同学从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后再乘轮船沿长江到重庆。三种出行方式的初位置、末位置、运动轨迹、位置变化、走过的路程、位移是否相同?
答案:他运动的初位置和末位置相同,轨迹不同,位置变化相同,走过的路程不同,位移相同。
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实践应用
(2)如图所示,一辆汽车沿平直公路运动,从A点运动到
B点,怎样描述汽车向前沿直线行驶的位移?汽车由C点到
D点的位移如何描述?
答案:位移用坐标变化量表示,ΔxAB=x2-x1=30 m-10 m=
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