内容正文:
第二节 位置 位移
第一章 运动的描述
回顾与复习:
一、质点:
二、参考系:
三、时间与时刻:
1、质点概念:
2、条件:
1、概念:
1、时刻概念:
2、时间概念:
3、时间轴概念:
美丽的中国
阿里无人区,位于西藏阿里地区,海拔在5000米往上
美丽的中国
沙丘像大海里的巨浪,远眺不见边际,抬头不见飞鸟。
身处何方?
要去哪里?
最佳路线是什么?
位置、位移和路程
微信定位
一、位置:
高德导航软件定位
卫星定位:GPS卫星定位
北斗卫星定位
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?
1、位置:运动质点某一时刻在空间所处的地方。
总结:在物理学上,为了定量描述运动质点的位置,取用数学方法来处理: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所在坐标系中的坐标来确定。
一、位置:
(1)、若物体只在一条直线上运动,其位置可用直线坐标系的坐标来表示。
2、位置的确定:
一、位置:
问:说说B质点在哪?
(2)、若物体在某一平面上运动,其位置可用平面坐标系的坐标来表示。
2、位置的确定:
一、位置:
A质点位置:A坐标(3,4)
B质点位置:B坐标(-3,-4)
(3)、若物体在三维空间上运动,其位置可用三维坐标系的坐标来表示。
2、位置的确定:
一、位置:
二、路程和位移:
手机导航软件给出了如图所示的驾车路线。
出发地点:清新一中(南门)
目的地:中山大学(南门)
思考:
从清新一中到中山大学,选择不同的路线,路线的长短一样吗?
二、路程和位移:
1、路程:物体运动轨迹的长度,称为路程。
物体运动轨迹是指物体运动经过的路线
问:
从清新一中到中山大学,选择不同的路线,路程是不一样的,但他们有相同的地方吗?又怎么去描述?
二、路程和位移:
1、路程:物体运动轨迹的长度,称为路程。
2、位移: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。
位移的大小:有向线段AB的长度
位移的方向: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(国际单位制):米,符号为“m”。
5、位移的符号:“s”。
直线运动的位移:
问:
一个物体做直线运动,如何用坐标系定量描述该物体的位移?
方向由A指向B(沿x轴正方向)
方向由A指向B(沿x轴负方向)
“-”表示沿x轴负方向)
平面运动的位移:
问:
如图:一个物体从A点出发,沿平面曲线ACB运动到B点,如何用坐标系定量描述该物体由A运动到B的位移?
位移的方向由A指向B
【讨论与交流2】
位移与路程有什么区别?在什么情况下两者的量值相等?在什么情况下两者的量值不相等?
【讨论与交流1】教材第10页
位移 路程
区别 是一条有向线段,用来表示物体位置的变化 是质点运动轨迹的长度
有向线段的箭头表示位移的方向 没有方向
联系 1、二者单位相同,都是“米”;2、只有物体做单向直线运动时,其位移大小才和路程相
三、矢量和标量
1、矢量:既有大小,又有方向的物理量。位移是矢量。
2、标量:只有大小,没有有方向的物理量。路程是标量。
3、矢量和标量的算法遵从不同法则。
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?
分析:画出无人机的运动轨迹图,确定无人机的始、末位置,以及它由初始位置到末位置的运动轨迹的长度,即可求出无人机的位移和路程。
【学生活动】
以时间t为横坐标,以位移s为纵坐标,在坐标纸上以描点作图的方法来描述小车P(第10页:讨论与交流)的位移随时间变化的情况。
四、位移—时间图象
当质点做直线运动时,以它的起点为坐标原点,终点在该时刻物体所在的位置,这时,可把位置看成是一种特殊的位移,即物体相对于坐标原点的位移。
用图像能形象直观地描述物理现象及其规律,它是物理学中研究问题的一种常用方法。
总结:
图像法:用图像描述一个物理量随另一个物理量变化的情况的方法。
位移——时间图像(s-t图像):用图像描述位移随时间变化的图像。图线上任意一点的横纵坐标表示物体在某一时刻及所处的位置。
注意:图像不是物体的运动轨迹,而是位移与时间的关系图线。
【思考】
一个物体的位移-时间图像是一条与时间轴平行的直线,请表述该物体的运动情况。
t/s
s/m
O
位移—时间图像是平行于t轴的直线表示的是:物体的位移(位置)没有变化,即物体处于静止。
【讨论与交流】
一个物体从原点出发,沿正方向以3m/s的速度做匀速直线运动,请用位移—时间图像描述该物体前4s的运动。
t/s
s/m
O
3
6
9
12
1
2
3
4
匀速直线运动的位移—时间图像是一条倾斜的直线。
0
t / s
s / m
a
b
c
t1
s1
两图像的交点表示两物体相遇。
b图线水平表示物体静止。
a图线向上走表示物体向正方向运动。
c图线向下走表示物体向负方向运动。
位移——时间图像
位移——时间图像
如图:试说明该物体在什么时候,从哪里出发,向什么方向,做什么运动?
该物体在零时刻,从离坐标原点-3米处出发,向正方向,做匀速直线运动。
$$