内容正文:
第二节 位置 位移
粤教版(2019)高中物理必修第一册
第一章 运动的描述
@HY
新课引入
位置
位移
位移时间图像
假如你在阿勒泰草原上探险,需要考虑好的问题是:
身处何方,要去哪里,最佳路线。
位置
位移
路程
新课引入
位置
位移
位移时间图像
位置:运动质点某一时刻在空间所处的地方。
思考:
同学们在教室里面上课,怎样描述某个同学的位置?在物理学中,我们又如何描述一个运动质点某个时刻的位置?
总结:为了定量描述运动质点,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。
新课引入
位置
位移
位移时间图像
为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
直角坐标系(二维平面坐标系)
一维坐标(直线坐标)
三维坐标(立体坐标):
如果物体沿直线运动,我们就以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
若某物体运动到点A,此时它的坐标xA=2m;
若它运动到点B,则此时它的坐标xB=-1m变化。
建立坐标系后,我们就可以用坐标表示质点的位置,
用坐标的变化描述质点的位置变化
新课引入
位置
位移
位移时间图像
新课引入
位置
位移
位移时间图像
出发地:雷州西湖
目的地:岭南师范学院
显示多条不同的路线
思考问题:
1.从雷州西湖到岭南师范学院,
选择不同的路线,路程一样吗?
2.能描述运动方向吗?
又怎样描述该同学的位置变化?
新课引入
位置
位移
位移时间图像
必须引入新的物理量
路程的局限性说明:(1)不能反应运动的某些本质
(2)描述不够精确
路程:物体(质点)运动轨迹的长度.
位移:(1)表示质点的位置变化。位移用从物体运动 的起始位置指向末位置的有向线段来表示。
大小:有向线段AB的长度
方向:有向线段AB的方向,由A指向B
(3)位移既有大小又有方向。
(4)位移和路程的单位都是(国际单位制):
米,符号为“m”。
(2)位移的符号:“s”。
只有大小,没有方向(标量)
既有大小,又有方向(矢量)
新课引入
位置
位移
位移时间图像
当物体做直线运动时,如何用坐标系来表示位置和位移?
方向由A指向B(沿x轴负方向)
“—”表示沿x轴负方向)
位置常用直线坐标系中的坐标x表示
方向由A指向B(沿x轴正方向)
思考:位移的大小是否等于路程?
路径1
路径2
位移
位移与路程
的关系
位移只与初末位置有关,与具体路径无关。
位移 ≤ 路程
在单向直线运动中,位移 = 路程
新课引入
位置
位移
位移时间图像
新课引入
位置
位移
位移时间图像
图像法,以此得到的图像称为
位移-时间图像(s-t图像)
用位移-时间图像能直观地描述物理现象及其规律,可以知道任一时刻的位移。
注意(三要素)
标上原点
长度单位
坐标轴所表示的物理量和单位
新课引入
位置
位移
位移时间图像
t/s
x/m
O
思考
x—t图三条直线表示物体做什么运动?
静止
正向匀速运动
反向匀速运动
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位置
位移
位移时间图像
t/s
x/m
O
思考
x—t图所示,阐述物体的运动情况?
例题:一支150m长的抢险救灾队伍匀速前进,队长从队尾放出无人机到前方1000m处侦查受灾路况,拍照后立即返回,当无人机返回队长处时,队伍已前进了200m。则在全过程中,无人机位移的大小和路程分别是多少?
解:无人机的运动轨迹,如图上图所示,由图可知,无人机位移的大小为200m,
路程为:(1000×2-200)m=1800m
1.下列关于位移和路程的说法中,正确的是( )
A.位移大小和路程不一定相等,所以位移不等于路程
B.位移的大小等于路程,方向由起点指向终点
C.位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短
D.位移描述直线运动,路程描述曲线运动
C
课堂练习
2.如图所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下列关于它们的位移的说法中正确的是 ( )
A.沿Ⅰ较大
B.沿Ⅱ较大
C.沿Ⅲ较大
D.一样大
D
课堂练习
3.[多选]物体做直线运动时,可以用坐标轴上的坐标表示其位置,用坐标的变化量表示其位移。如图所示,一个物体沿直线从A运动到C,然后又从C运动到B,物体的位移分别是ΔxAC=-4 m-5 m=-9 m;ΔxCB=1 m-(-4 m)=5 m。下列说法正确的是 ( )
A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数
B.A到C的位移大于C到B的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体由A运动到B的位移ΔxAB=ΔxAC+ΔxCB
BD
B
课堂练习
课堂练习
4.如图所示是一辆汽车做直线运动的st图像,关于线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是 ( )
A.OA段汽车运动最快
B.AB段汽车静止
C.CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相同
D.0~4 h内,汽车的位移大小为30 km
5.某一做直线运动的物体的st图像如图所示,根据图像求:
(1)物体距出发点的最远距离;
(2)前4 s内物体的位移;
(3)前4 s内物体通过的路程。
[解析] (1)物体距出发点最远的距离sm=4 m。
(2)前4 s内物体的位移
s=s2-s1=(-2 m)-0=-2 m。
(3)前4 s内物体通过的路程
s=s1+s2+s3=4 m+4 m+2 m=10 m。
$$