02 第一章 第二节 位置 位移-【名师导航】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课件（粤教版）

第一章　 运动的描述 第二节　位置　位移 [学习目标]　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．理解位移的概念，知道位移、路程的区别和联系．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． 第二节　位置　位移 必备知识·自主预习储备 知识点一　位置、位移 1．位置：运动质点某一______在空间所处的地方。 2．位置的描述：首先选取一个________，然后在参考系上建立________，质点的位置可由质点在坐标系中的______来确定． 3．路程：物体__________的长度． 时刻 参考系 坐标系 坐标 运动轨迹 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 4．位移： (1)物理意义：表示物体(质点)______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______． (4)方向：由起始位置指向末位置有向线段的方向． 提醒　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． 位置 长度 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 体验　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． (　　) × × √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 知识点二　位移—时间图像 1．位移—时间图像：用横坐标表示______，用纵坐标表示物体的______，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____________的关系，称为位移—时间图像． 2．匀速直线运动的位移图像是一条______的直线，其斜率表示______． 3．位移图像是一条平行于横轴的直线，表示物体______在某位置． 提醒　图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动． 时间 位移 位移与时间 倾斜 速度 静止 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 体验　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． (　　) √ √ × 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 知识点三　矢量和标量 1．矢量：既有______又有______的物理量． 2．标量：只有______，没有______的物理量． 3．运算法则：两个标量的加减遵从____________，矢量相加的法则与此______． 提醒　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． 大小 方向 大小 方向 算术加减法 不同 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 体验　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． (　　) √ × √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 关键能力·情境探究达成 (1)如图所示，三位旅行者从北京到上海， 甲乘坐高铁直达，乙乘坐飞机直达，丙先乘坐 汽车，再乘坐轮船到上海，三者的路程是否相 同？位移是否相同？ 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 (2)①如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点，然后又向西走了30 m到达C点，则他从A到C点的路程是多少？位移的大小是多少？ ②路程和位移的计算方法相同吗？ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 提示：(1)三者的路程不同，但都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同． (2)①如图所示，路程是70 m，位移为从A点指向 C点的有向线段，大小为50 m． ②不相同．路程是标量，遵从算术运算法则，可 以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于起始位置指向末位置的有向线段的长度． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 考点1　位移与路程 1．三种坐标系的比较 比较项目 直线坐标系 平面直角坐标系 空间坐标系 建立 方法 在直线上规定原点、正方向和单位长度，就建立了直线坐标系 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，即可组成空间坐标系．物体的位置由三个坐标值来确定 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 比较项目 直线坐标系 平面直角坐标系 空间坐标系 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＝2 m， y＝3 m， z＝4 m 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 2．路程与位移的区别与联系 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 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 3．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． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 【典例1】　[链接教材P11例题]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 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 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．] 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 规律方法　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． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 【教材原题P11例题】　一支150 m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1 000 m 处侦察受灾路况，拍照后立即返回，当无人机返回队长处时，队伍已前进了200 m．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． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 [解]　无人机的运动轨迹，如图1-2-7所示．由图可知，无人机位移的大小为200 m，路程为(1 000×2－200) m＝1 800 m． [跟进训练] 1．如图所示，甲、乙两只蚂蚁分别同时从水平桌面上的P、M点出发，它们的爬行轨迹如图中实线所示，10 s后它们分别到达图中的Q、N点，若＝，下列说法正确的是(　　) A．它们的路程相同 B．甲的位移较大 C．乙的位移较大 D．它们的位移方向相互垂直 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 D　[因为，所以甲、乙两只蚂蚁的位移大小相等，选项B、C错误；甲的路程大于乙的路程，选项A错误；甲的位移方向由P指向Q，乙的位移方向由M指向N，相互垂直，故选项D正确．] 考点2　位移—时间图像 1．s-t图像的理解 (1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正、负表示速度的方向． (2)截距：纵截距表示物体起始位置． (3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 2．几种常见的s-t图像 (1)静止物体的s-t图像是平行于时间轴的直线，如图中直线A所示． (2)匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线，如图中直线B和C所示，其斜率表示速度．其中B沿正方向运动，C沿负方向运动． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 (3)若物体的s-t图像为曲线，如图所示．则说明相等的时间Δt内，位移Δs不相等，也说明物体的速度在变化，图线切线的斜率表示那一瞬时的速度． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 【典例2】　如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的s-t图像，由图可知(　　) A．t＝0时，A在B后面 B．B质点在t2秒追上A并在此后跑在A的前面 C．在0～t1时间内B的运动速度比A大 D．A质点在0～t1时间内速度越来越大，之后做匀速运动 √ 思路点拨：在s-t图像中，坐标表示位置相对原点的情况，交点表示相遇，斜率表示运动快慢． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 B　[由题图可知，t＝0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0～t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0～t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误．] 规律方法　由s-t图像可得出的三个结论 (1)s-t图像上两点纵坐标之差表示对应时间内的位移Δs，即Δs＝s2－s1． (2)s-t图像的斜率k＝表示质点的速度． (3)交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 [跟进训练] 2．在“用DIS测定位移和速度”实验中，得到小车运动的s-t关系如图所示．由图可以确定，小车在5～7 s内做____________运动，在t＝3.5 s时的速度为____________m/s． 减速 2 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 [解析]　s-t图像的斜率表示速度，在5～7 s内图像斜率减小，则小车在5～7 s内做减速运动．由题图可知，小车在3～4 s内做匀速运动，所以小车在t＝3.5 s时的速度 v＝＝ m/s＝2 m/s． 学习效果·随堂评估自测 1．如图所示，质点从坐标轴上的A点运动到B点，其位移是(　　) A．0 B．2 m C．5 m　　 D．3 m √ C　[位移是由初位置指向末位置的有向线段，由图可知质点从A点运动到B点，其位移是5 m．故选C．] 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 2．(多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是(　　) A．两个运动的物体位移大小均为20 m，这两个位移一定相同 B．做直线运动的两个物体的位移x甲＝1 m，x乙＝－3 m，则甲的位移小于乙的位移 C．温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向 D．温度计读数时正的温度一定大于负的温度，正、负不代表方向 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 BD　[位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以大小相同的两个位移不一定相同，A错误；矢量比较大小时，比较绝对值，B正确；温度是标量，只有大小，没有方向，正号表示比零摄氏度高，负号表示比零摄氏度低，正的温度一定高于负的温度，C错误，D正确．] 3．如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成．在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m，小车在桥架上单向移动了6 m．该次作业中小车相对地面的位移大小为(　　) A．6 m B．8 m C．10 m D．14 m √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 C　[根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位移为x＝＝ m＝10 m，故选C．] 回归本节知识，自我完成以下问题： 1．位移的大小与路程是什么关系？ 提示：位移的大小小于等于路程．只有在单向直线运动中才相等． 2．矢量、标量的区别是什么？ 提示：运算法则不同． 3．位移—时间图像描述的物理意义是什么？ 提示：位移随时间的变化规律． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 √ 题组一　位移与路程 1．下列物理量中是矢量的是(　　) A．质量　　　　 B．路程 C．位移 D．时间 课时分层作业(二)　位置　位移 C　[质量、路程、时间这三个物理量仅有大小没有方向，是标量；位移既有大小又有方向，是矢量，故C正确．] 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 38 √ 2．(多选)下列关于位移与路程的说法中正确的是(　　) A．出租车收费标准为2.00元/km，“km”指的是位移 B．一个标准操场是400 m，“400 m”指的是路程 C．从学校到家约2 km的行程，“2 km”指的是路程 D．田径比赛中的200 m比赛，“200 m”指的是位移 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 √ BC　[题中所述的均指路程，不是指位移，故B、C正确．] 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 39 √ 3．(多选)关于矢量和标量，下列说法正确的是(　　) A．标量只有正值，矢量可以取负值 B．标量和矢量无根本区别 C．标量和矢量，一个有大小无方向，一个有大小也有方向 D．标量和矢量的运算方法不同 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 40 CD　[标量和矢量都有正负值，A错误；标量只有大小，没有方向，矢量既有大小，又有方向，B错误，C正确；标量与矢量相比最大的不同是它们的运算法则不同，标量采用之前所学的算术法则，矢量的运算方法遵循平行四边形定则，D正确．] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 41 √ 4．一实心的长方体，三边长分别是a、b、c如图所示．有一质点，从顶点A沿表面经点E运动到长方体的对角B，关于质点的位移大小，下列说法正确的是(　　) A． B． C． D． 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 42 B　[根据几何知识，从A点到前表面的右侧顶点的距离x1＝，所以A点到B点的直线距离为xAB＝＝，故选B．] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 43 √ 5．如图所示，一个质点沿半径分别为r、R的半圆弧由A运动到B再到C，规定向右为正方向，在此过程中，它的位移和路程分别为 (　　) A．2，π B．2，π C．，π D．2，2π 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 44 A　[质点的位移为初位置A指向末位置C的有向线段，所以位移为x＝2(r＋R)，质点的路程等于实际运动轨迹的长度，为s＝πr＋πR＝π(r＋R)，故选A．] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 45 √ 题组二　位移—时间图像 6．(多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的s-t图像，以甲的出发点为原点，出发时间即为计时的起点，则下列说法中正确的是(　　) A．甲、乙同时出发 B．乙比甲先出发 C．甲开始运动时，乙在甲的前面s0处 D．虽然甲在途中停止了一段时间，乙没有停止，但却在t3时刻相遇 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 46 ACD　[由题图图像知，甲、乙的计时起点都是零，即两物体是同时出发的；计时开始时，甲的纵坐标是零，而乙的纵坐标是s0，即甲开始运动时，乙已在甲的前方s0处了；从t1到t2这段时间内甲的位移没有变化，即甲在途中停止了一段时间，而乙没有停止，在t3时刻甲、乙两图像相交于一点，即在t3时刻两物体相遇．由以上分析可知选项A、C、D正确，B项错误．] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 47 √ 7．质点沿直线运动，其位移—时间图像如图所 示，关于质点的运动，下列说法中正确的是(　　) A．2 s末质点的位移为零，前2 s内位移为“－”， 后2 s内位移为“＋”，所以2 s末质点改变了运动方向 B．2 s末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零 C．质点做匀速直线运动，速度大小为0.1 m/s，方向与规定的正方向相反 D．质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m，位移的方向与规定的正方向相同 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 48 D　[质点在2 s末位置坐标为零，但不是位移为零，质点的s-t图线斜率k＝0.1，故质点运动方向恒定，速度大小为0.1 m/s，运动方向与规定的正方向相同，A、B、C错误；由题图可知质点在4 s内的位移大小为0.4 m，位移的方向与规定的正方向相同，D正确．] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 49 √ 8．如图所示为甲、乙两个物体在同 一直线上运动的位移—时间图像， 由图像可知(　　) A．乙开始运动时，两物体相距20 m B．在0～10 s这段时间内，两物体间的距离越来越小 C．在10～30 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小 D．两物体在10 s时相距最近，在30 s相距最远 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 50 B　[甲的出发地与乙的出发地相距20 m，乙比甲晚出发10 s，10 s内两者之间的距离逐渐减小，乙出发时距离甲的位置小于20 m，A错误，B正确；10～30 s这段时间内，甲、乙两者之间的距离先减小，后变大，在30 s时相距最远，C、D错误．] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 51 √ 9．如图所示，在距墙1 m的A点，小球以某一速度冲向固定于墙壁的弹簧，将弹簧压缩至最短时到达距墙0.2 m的B点处，然后又被弹回至距墙1.5 m的C点静止，则从A点到C点的过程中，小球的位移大小和路程分别是(　　) A．0.5 m，1.3 m B．0.8 m，1.3 m C．0.8 m，1.5 m D．0.5 m，2.1 m 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 52 D　[位移的大小等于始、末位置的距离，可知位移的大小等于AC的距离，即为1.5 m－1 m＝0.5 m．路程等于运动轨迹的长度，可知s＝(1－0.2) m＋(1.5－0.2) m＝2.1 m，选项D正确，A、B、C错误．] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 53 √ 10．如图所示，车轮半径为0.6 m的自行车，在水平地面上不打滑并沿直线运动．气门芯从最高点第一次到达最低点，位移大小约为 (　　) A．1.2 m B．1.8 m C．2.2 m D．3.6 m 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 C　[气门芯从最高点第一次到达最低点的过程中，水平方向位移大小为x＝πR＝0.6π m，竖直方向位移大小为y＝2R＝1.2 m，故位移大小约为s＝≈2.2 m，故C正确．] 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 54 √ 11．明明同学讲了一个龟兔赛跑的故事，按照明明讲的故事情节，聪聪画出了如图所示的兔子和乌龟的位移—时间图像，请依照图像并结合物理学规律判断下列描述正确的是(　　) A．兔子和乌龟是在同时从同地出发的 B．兔子和乌龟在比赛途中相遇过一次 C．乌龟做的是匀速直线运动，兔子是沿着折线跑的 D．乌龟先到达终点 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 D　[由题图可知，兔子后出发，兔子和乌龟在比赛途中相遇两次，且均沿直线运动，乌龟先到达终点，故D正确．] 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 55 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 12．一位健身爱好者在广场上散步，从广场上的A点出发，向东走了30 m到达B点，然后又向南走了40 m到达C点，最后又向西走了60 m到达D点做深呼吸运动．取在出发点A正东10 m处的一点为坐标原点，在平面直角坐标系中表示出该人的运动过程．并求此人的路程和位移． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 56 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 [解析]　由题意作出如图所示的坐标系，x轴向东为正方向，y轴向北为正方向，作出对应的运动过程图像如图，箭头表示位移． 57 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 运动员从操场上A点处出发，向东走了30 m到达B点，然后又向南走了40 m到达C点，最后又向西走了60 m到达D点，路程是s＝(30＋40＋60)m＝130 m，位移是x＝＝50 m． [答案]　图像见解析　130 m　50 m 58 13．如图为400 m的标准跑道，直道部分AB、CD的长度均为100 m，弯道部分BC、DA是半圆弧，其长度也为100 m．A点为200 m赛跑的起点，经B点到终点C．求： (1)200 m赛跑的路程和位移； (2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移． (结果保留一位小数) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第二节　位置　位移 59 [解析]　(1)在200 m赛跑中，200 m指路径的长度，即路程是200 m； 位移是从起点A指向终点C的有向线段，因BC是半圆弧，则直径d＝＝≈118.6 m，方向由A指向C． (2)跑至弯道BC的中点P时，路程是 s＝＝100 m＋50 m＝150 m 位移的大小 ＝ ≈135.6 m 方向由A指向P． 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 60 [答案]　(1)200 m　118.6 m，方向由A指向C (2)150 m　135.6 m，方向由A指向P 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 61 $$