1.2 位置位移-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第一册(教科版)

物厘必修第一册教科版 量子信息科学”的三位科学家 6.在我国古典小说《镜 5.一块较大的玻璃板水平固定，一名同学拿来 花缘》中有这样一句 两个相同的不锈钢小球。他使甲小球在玻璃 话：“去岁一阵大风， 板上某一点快速旋转，使乙小球在玻璃板上 把我院内一口井忽然吹到篱笆外去。”为什么 匀速运动。分析甲小球在玻璃板上的位置时 “井”会被“吹到篱笆外去”？ (填“能”或“不能”)将其看成质点； 分析乙小球在玻璃板上的运动轨迹时 (填“能”或“不能”)将其看成质点：分析乙小 球在玻璃板上运动快慢时 (填“能” 或“不能”)选玻璃板为参考系。 2.位置 位移 学业目标 定位 课标要求 核心素养 L.会用一维坐标系定量描述物体的位置及位置的变化：理解位置、 1.知道矢量和标量及位移。 位移、路程等概念的区别和联系。（物理观念） 2.了解位移与路程之间的区别与联系。 2.知道矢量和标量计算方法的不同，能根据图像分析物体在一段 3.明白位移一时间图像。 时间内的位移。（科学思维） 必备知识 梳理 答案见P300 国知识梳理 二、位置的改变一位移 一、确定质点位置的方法一坐标系 1.路程：物体运动路线的 1.要准确地描述质点的 ,需要建立坐 2.位移 标系，即按照规定的方法选取一组有序的数 (1)物理意义：描述物体 的物理量。 来描述它的，这组有序的数就是“坐 (2)表示：由 位置指向 位置的有向 标”。 线段，线段的长短表示位移的 ,箭头 表示位移的 2.研究物体的直线运动时，只需要使用沿运 (3)位移在一维直线坐标系中的表示：若点 动方向的 坐标系就可以准确地描 A、B对应的坐标分别为x1、x2,则A到B 述质点的位置：研究平面上物体的运动，需 的位移△x= 要建立 坐标系；研究空间物体的运 0 三、位移一时间图像 动，需要建立三维坐标系。 建立直角坐标系，用纵轴表示 ,横 46 ⊙第一章描述运动的甚本概念 轴表示 ,即为x-t图像，把运动的起 二、思维探究 始位置和起始时刻分别作为纵轴和横轴的 1.路程和位移的量化关系是什么？ ,各点的位置坐标x就等于它们相 对于起始位置的 ,这样的x-t图像称 为位移一时间图像。 四、矢量和标量 1.标量：只有 没有 的物理量， 如质量、时间、路程、温度等。 2.矢量和标量的区别是什么？ 2.矢量：既有大小又有方向的物理量，如力、 速度、位移等。 3.运算法则：标量加减遵循“算术法则”，矢 量的加减 (选填“相同”或“有所区 别”)。 科学思维 一、思考判断 3.位移一时间图像的横坐标、纵坐标分别代表 1.在800m田径比赛中，李明以2分01秒46的 什么物理量？ 成绩获得冠军，其中800m指位移。() 2.物体在一条直线上运动时，路程和位移总是 大小相等。() 3.一个物体的位移为零，路程也一定为 零。() 4.位移是矢量，路程是标量。() 关键能力 探究 答案见P3011 探究一 对坐标系的理解和应用 (2)描述滑冰场上花 回情境探究 样滑冰运动员的位置 描述下列三种运动需要建立怎样的坐标 时，需建立 系呢？ (3)描述翱翔在蓝天 (1)描述百米运动员 上的飞机的位置时， 在跑动中的位置时， 需建立 需建立 7 物理必修第一册教科版 目知识深化 名师点拨 三种坐标系的对比 平面坐标系（二雏坐标系），适合物体在平面 直线坐标系 平面坐标系 空间坐标系 内的运动。建立坐标系后根据运动的方向及 长度即可找到位置坐标。 物体在某平 物体在空间 用 物体沿直线运动 面内做曲线 内做曲线 [针对训练1]（多选）如图所示是为了定量 动 运动 运动 研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)，在 在平面内画 在空间画三 画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场 相互垂直的 个相互垂直 的中心，公路为南北走向，规定向北为正方向。 x 轴与y 的x轴、y 坐标上有两点A和B,A位置的坐标为xA= 在直线上规定原 建 轴，即可组 轴和：轴，即 点、正方向和标度， 5m,B位置的坐标为xB-一3m。下列说法 方 成平面直角 可组成三维 就建立了直线坐 正确的是( 坐标系。物 坐标系。物 标系 体的位置由 体的位置由 3-2-1012345xm 一对坐标值 三个坐标值 A.A点位于广场中心南边5m处 来确定 来确定 B.A点位于广场中心北边5m处 C.B点位于广场中心南边3m处 hm D.B点位于广场中心北边3m处 -t 123 2 m 探究二 位移与路程 应 03 x/m 012m M点位置坐标： N点位置 P点位置 例 坐标： 坐标： 国情境探究 x=2m x=3m, x=3m, 1.如图所示，三位旅行者从北北京 天津 y=4 m y=4m, 京到上海，甲乘高铁直达， <-2m 乙乘飞机直达，丙先乘汽车 到天津，再换乘轮船到上 典例精析 海，三者的路程是否相同？ 【典例1】某人从A点出发，先向正东走了15m 位置变化是否相同？ 到B点，然后向正北又走了15m到C点， 如果以正东方向建立二维直角坐标系，如图 所示，则最后到达的位置C(图中未画出)的 坐标为( ) 正北×5m) 3 1 B正东 i123456x×5m) A.(3,2) B.(4,2) C.(3,3) D.(2,3) 4●8 。第一章描述运动的基本概念 2.(1)一个袋子里有40kg大米，再放入30kg ◆/m 大米，袋子中大米的质量是多少？ (2)如果一位同学从操场中心A点出发向北 走了40m到达B点，然后又向西走了30m 到达C点，则他从A点走到C点的路程是 0 123456x/m 多大？位移是多大？ A.机器人的运动轨迹是一条直线 (3)质量、路程和位移的计算方法相同吗？ B.机器人不会两次通过同一点 C.整个过程中机器人的位移大小为22m D.整个过程中机器人的位移方向由点 (2m,2m)到点(0,0) 名师点拨 位移的两种计算方法 自知识深化 (1)几何法：根据位移的定义先画出有向线 路程和位移的区别与联系 段，再根据几何知识计算。 项目 位移 路程 (2)坐标法：写出初、末位置坐标，位移即末 位置坐标减初位置坐标，结果中的正负号表示 物理 描述物体位置 描述物体运动 位移方向。 意义 的变化 轨迹的长度 [针对训练2]一小球从离地面10m高处 标矢性 矢量，有方向 标量，无方向 竖直下落，与地面接触反弹后上升到距地面 区 由初位置到末 运动轨迹的 3m高处被接住，则整个过程中() 别 大小 位置的直线 长度 A.小球的位移大小为7m,方向竖直向下， 距离 路程为13m 影响 B.小球的位移大小为？m,方向竖直向下， 初、末位置 轨迹的长度 因素 路程为3m (1)在同一运动中，位移的大小 C.小球的位移大小为13m,方向竖直向下， 不大于路程 路程为7m 联系 (2)在单向直线运动中，位移的 D.小球的位移大小为13m,方向竖直向下， 大小等于路程 路程为10m [针对训练3]如图所示，质点从圆形上的 ⊙典例精析 A点出发沿圆形逆时针方向运动，一共运动了 【典例2】在机器人大赛中，某机器人在一平面 1周半，在此过程中，质点通过的路程是 直角坐标系内由点(0,0)出发，沿直线运动 m,位移大小是 m,方向为 到点(3m,1m),又由点(3m,1m)沿直线 (圆周半径R=1m,图中AB为直径) 运动到点(1m,4m),然后由点(1m,4m) 沿直线运动到点(5m,5m),最后由点 (5m,5m)沿直线运动到点(2m,2m),整 个过程中机器人所用时间是2s,则() 9 物理必修第一册教科版 探究三位移一时间(xt)图像 ↑x/m 50 40 30 @情境探究 20 如图所示为某物体运动的位移一时间图像。 10 01020304050is (1)质点在 时间内远离出发点，质 246 87 点在 时间内靠近出发点，质点在 时间内没有运动。 (1)图像的两坐标轴分别表示什么意义？ A.0~20s B.20~30s (2)利用位移一时间图像描述物体运动的优 C.30~40s D.40~50s 点是什么？ (2)质点离出发点的最远距离是 m (3)你能根据图像看出该物体的运动特点吗？ (3)质点在10s时距离出发点 m,质 点在30一40s内的位移为 m,质点 在 s时回到出发点。 名师点拨 (1)x-t图像只能用来描述直线运动； (2)x-t图像表示的是位移x随时间t变化 的规律，不是物体运动的轨迹； 目知识深化 (3)x-t图像上图线的斜率大小表示物体运 1.位移一时间图像不同于位置一时间图像 动的快慢程度，斜率的正、负表示物体运动的 若以物体的位置为纵坐标，以时间为横坐标 方向，图像上各，点的坐标值表示物体在该时刻 建立坐标系，这种坐标系叫位置一时间坐标 所处的位置，根据坐标的变化可判断质点的运 系。只有当位置一时间坐标系的坐标原点选 动情况。 在物体运动的初始位置时，位置一时间图像 [针对训练4]（多选）如图为根据龟兔赛跑 才会变成位移一时间图像。我们常说的x- 故事画出的位移一时间图像，下列说法正确的 图像是指位移一时间图像。 是( 2.应用x-t图像能获取的信息 (1)某段时间内质点的位移或质点发生某段 位移所需的时间； (2)判断物体是运动还是静止，是离原点越来 越近还是越来越远； A.乌龟和兔子赛跑不是从同一地点出发的 (3)判断物体运动的快慢； B.乌龟和免子赛跑不是同时出发的 (4)两图线相交表示两物体相遇。 C,乌龟中途落后，但最终比兔子先到达终点 。典例精析 D.在0~t1时间内，乌龟和兔子的位移不同， 【典例3】一质点沿直线运动，其运动的x-t图 但曾经相遇过一次 像如图所示，则： :4810 ⊙第一章描述运动的基本概念 随堂演练 ·达标 答案见P3011 1.下列物理量中属于矢量的是( 5.如图所示是一质点做 运动的图像， A.温度 B.质量 由图像可知，质点在10s内发生的位移 C.路程 D.位移 是 0 2.(多选)小明在10s内先向东沿着直线了走 ↑x/m 2m,又沿直线接着在20s内走了一段距离， 20 此时总位移的大小为6m,规定东为正方向。 10 在后20s内小明的位移可能是() 0 10 20s A.4 m B.6 m 6.一支队伍匀速前进，通讯兵从队尾赶到队伍 C.8 m D.-8m 前并又立即返回，当通讯兵回到队尾时，队伍 3.某质点做直线运动的位移一时间图像如图所 已前进了300m,在这个过程中，通讯兵的位 示，由图可知( 移大小是 m。 /m 7.如图所示，某物体沿半径为 40cm的圆轨道运动，某时刻 从A点出发，沿ACB弧经过 4 t 一段时间到达B点（△ABC为 A.质点一直处于运动状态 等边三角形)求物体在这段时间里通过的路 B.质点第3s内的位移是2m 程与位移大小。 C.此图像表示了质点运动的轨迹 D.该质点前4s内的位移是2m 4.小明开始的坐标是5，经过一段时间，他所在 的坐标变为85，则小明的位移大小为() A.5 B.85 C.80 D.无法确定 3.位置变化的快慢与方向一速度 学业目标 定位 课标要求 核心素养 1,理解速度的概念，能够区分平均速度和瞬时速度，并能进行 1.理解速度、平均速度、瞬时速度、速率的概念。 计算。 (物理观念) 2.知道速度和速率的区别与联系。 2.能在问题情境中应用比值定义法、极限分析 3理解速度一时间图像。 法、图像法。（科学思维） 4.会用打点计时器测平均速度。 119答策 第一章描述运动的基本新念 1.参考系时间质点 【必备知识·植理】 〔知供做理] 上，作为参厘工静止系统 31)静此()本身《3》闻一个不司 不同 上.新间点玉间隔长度 三、 L,空可饮器 2.质量 1)①盾量②理易化并不存在 (2)大小形状 [科学感堆] 一，见考判斯 L,2X玉×4/5× 二，思雌探究 提示，1如果远章的参考系不一样，都么运动状态 就可捏不一样。 2.七点半"指的是时制”，“二十分钟”指的是 可间隔。 3.当将体的大小和形状对历研究的可感的影响可 以忽略时，才能看成蜀点 【关键能力·探究】 探究一 [情境探究] 提不，这是因为这选取的参考系不月。以地而为参考 系时，看到周南是经直下落的：以匀速行驶的车相为参 考系时，看到的雨滴是氧向后方运动的。 [奥闲精析] [典例1]汇因为物体的蹈动其有相对胜，所风错 述一个物体的运动时，必须选择另外的物体作参考系， 与解析 [鼻侧精析】 [典例3]B在研究篮球的写动路轻和地球绕太阳 公转时，整球和地越的大小，形状可以氢略，可以将其看 放达C正确.对参考系的透择可以是任意的，只墨能 成质点，残众在欣置体操表演和研究子洋射穿草果的封 清楚面又魔单城描述出物体的运动情况就行，国此选项 可时，好动员和予掉的大小，形状均不能被忽路，不能将 A是指误的。对同一物体的运动，远释不同的参考系， 其看成质点，综上所述，弘正魂 其运动情风的提述一般不可，所以BD情调。例加，语 针对到练3】B能者把某物体看成质点，关威要 直线运动的某公交车，整过某个十字路口，电直上的溅 看怎略物体的大小和形状后，对所研宽的同愿是香有配 解者看它是直线运动，百在十字路口拐守转向的其他军 响。显然A,C,D项中的所突对象的大小和思状忽毫 中的人，侧认为谈公交车是在嫩由线运动 后，所研究的题将无法城，故A.C、D睛误，而B勇 [针对训练1]C选取参考系是为了研究物体的 中的哥究对象的大小和形状忽略居，历研究的问愿不受 写动，而作为参阻物是假定不动的物体，物体的写动摆 影响，故B王瑞 送布是相对参看烈面言的，如果选取与参考襄相对静止 【随堂演铺·达标】 的另一物体为参考系，清述同一物体的运动，北结果是 1,目一个实际物体能否看成质点，取决于物体的大 相可的，故A.B正痛，C量误：研究航行的轮是内每个 小、彩状在新研究的同避中是否可以氢略不什。如研 人的站动，以轮图为参考系较话宜，D正确。 乳地保的公转运动时，完全可以慰峰地球的形默、大 灵究二 小及地球自转的运动，把它看成一个爱点，做选 [情境探究 三A刀运动是相对的，一个物体是春超动，以及敲何 载示：2022年2月1日20时s2分霜时刻，1分26 种污动，都是相对于别的物体来说的，因此，研究任何 秒765指时间。 物体的运动，裕要选取参考系，而且参考系可以任包 【典例精析 取，一个物体相对于不闻的参考系，位置是否变化 [典例D动军8,15到站中的8,15”指的是 及如向变化，都可能不同，故达A,CD正端 个解间，为时刻，故A墙谈，1秒神指的是一个过程，为 3D以自已为参考系，看到顺车静止不动：同一厦车 时同同隔，故B蜡误：平时所说的时同可能是时刻，也 里的人静止不动，A.C错误：以对直的山为参考系， 可能是时可问隔，故C错谈：12：00下课中的12,0指 对于山常近的过程中，看到自己肉山运动，B错翼 的是一个要间，为时刻，枚D正确 奴所乘坐的境车为参考系，看勇两边的青山绿树向身 [针对调遂]AD1内，第1花指的都是时间 品走去，D正确： 轴上数值为0到1之司的1秒时间阿隔，A正确：最后 4.B223年3月5日9,00在时同转上对应的是一个 1初控的是时期，前量后1%内指的是量后1秒时间 点，是时制，放A情误：，84秒是中国运动员比赛 问隔，B错误：5s内是指0到5s末这5s时河，C0i谈： 所用的时闻，故B正确8：在时间始上对应的 物体在第5海内就是都物体在4：米到5米的这1网 个点，是时朗，放C错误：北意时间202年10月4目 的时同，D正晚 下午5点分在时间轨上对应的是一个底，是时剩 探究三 故D错调 [情镜探究 5答案：能能能 灵示：1)能，动车的大小形状对研究的同题设有 解折：(1)甲小琅在破璃燕上程夏的受化与小成表 影响 的大中此收而言，小球的形找可忽略，就此时昆把小 (2》不能，动车的长度相国于大桥来说不能怎略。 球看成魔克。 (?)分桥乙小球运动制建时，球的大小风形秋可老略， 则小心能看成质衣 (3)分柳流动可保选静立竹或流动片拾休作为表考 系，故研究感的运精能进直端核为皋考果，选套考寻 竹系图是江摆生地0疑单解班方便为版刚。 丘运动靴静止是相对的。一个物体的运动状态的瑞定， 关键取块于所连意的参考系，所现取的参考章不同： 得到的端论也不一定相同，人之所似看到“井”会被 “吹到窝芭外去”，说明说这句话的人是以簧芭为参考 系的。如梨以愧面为参考系，井相时于地置的位置没 有发生变化，历以并是静止的，百篱芭的位受相对地 雀发生了变化 工位置位移 【必备知识·被理】 [知识板理 1.位置位置 玉.一维直线平面直角 1,长度 工.1》位置变化(2)初术大小方向 (3r,-x 三， 位置￥对间：原点枚移△ 四， 1.大小方向 玉有所区刚 [科学想地] 一琴考利断 1.×2×玉×4./ 二，思堆探究 1提示：整程的大小不小于位移的大小，路程的加 减连循“算术法荆”，位移的加减不连循此法划， 三捏示：矢慧是凭有大小又有方向的物理量，标量 是只有大小没有方向的物理量。 玉提示：横坠标代表时间，飘坐标代表位移。 【关键能力·探究】 探究一 情境累究] 提示：(1》直线坐标承（一推坐标系》(2）平面生标 茶（二性坐标系）(3)空问坐标系（三维坐标系） 「典例精析] [频例]C此人从A点出发，先向正东走15m 到B点，然后有正走5mC点，期最后到达的 置C的坐据(3.3)，放选C. [针对渊练1C规定意点在广肠中心，建为正 方向，A点坐标xA-5m,即在橘中心北边（正方向） 3m处，面B点坐标x=一3田，即在广场中心肉边 (负方向3=处 探究二 【情境探究] 提示：1路程不相同，位置变化相同 2.(1)0k短(2跻程为0m,位移大小为50m, (3》图量，等程的计算方达相阿，它两个和位移的什算 方达不相同。 [典例精析] [典例门汇由题图可知机落人的运动转速不是直 线，图线的交点表示机善人闲次通过一点，A,B鳍 谈，整个过程中机器人的位移为从点(0,0)司点(2m 1m)的有线段.大小为2w5m:方向由点(0,0)到点 (2m2m),C正请，D错误， [针对利第2]A小球运动过程护图所示 小球的位移为x一10m一3m一7细，方向经直 向下 小缘通过的路程为x一10m+3m一]3m [针对别练3]3x兰向左（或由A指问H) 解板：路程是指物体所经过的悬气的条度，质点运 动了一用平，图路程发是一周平的属周长，中2R于R =3:R■3：仕移是着物体从利仕里看向末性置的有向 汽狼，无论将体运多少周，和位至都是A,束化夏现是 十s内质点的位移为2m。放选D B,所以物条的候移龙是A指向B的直线，大小就是圆 4.C小明的位移等于西坐标之差：1一85一5一粉， 的直径，中为2m,才向山A指向B 气直线16m解析：南图单可以加，希体做直咸运 某究三 动，在10。内的杜置变化为10m,处丝移为10m。 [情境探究！ 东30解斯：通讯兵的斯末位置都是在队见，似南于风 规示：(1)横射为时刻：，飘物为位置x。 压前通了0品，队尾的位移为300，效通说兵的位移 ()在运韵学中，拉移时闻图像可以直说鬼提述直线 为30m 运动收移随时间的变化规律。 7,167,5m9,3m制机：◆朱由A克出发，越达 (3》图檬的斜率表示物体运功的快慢和方向，由图 B点，这最时间的丝韩大小平于A点列B点的线授 闻知图线的斜率不变，即物体运动的快慢和方向不变。 表度：略程￥于A成到出成的蓝关，山几何关返界 [典例精析 得，前体的降模为17.5c,且移为6的.3m [燕例3](1)ACD日(250(3)10300 3.位置变化的快馒与方向一速度 解析：1D嘴点在0一2如s内和30~05内离前发 【必备知识·梳理】 点的位非魔来缘大，离出发点焦来越进：度点在部一 【为识藏理」 的内位移没有复化战处于静止秋态，魔流在0-一50m 内离止发东的位移随来地小，离弃发点鲶未越近 (2》山题图加1■0”叶，黄点养出发克的厘离量 上位移丛对间丛司 站，最遥原离为0m 3.米每秒m8 (》从图上可出质在05时更南出发在 二 10m:在0一40”内的丝移为0m一20m L.时别玉速常3.路程时间 3的m4康表在功男时位得为0，种国到出发成， 三， [针对谓练4BCD山图檬可知，乌龟和兔子是从 同一电点出发的，但不同时，兔子比乌鱼出发得晚，A键 出 误，8正确：从图檬中看出，在时刻兔子的位移大于 2.(1)位登2》电陆(3)0.02(4)距离42 乌龟的位移，但是量后鸡龟到达瓷点时，免子还爱有到 时间闻隔 达，C正魂：由图像可知，在：时期，兔子的位移比乌龟 3.(2)宽度4如颗时 的位移大，图像的交点表示相遇，限摆图像可，在一 四 :时闻内，免子和乌龟在比赛速中相男过一次，D正确。 L,速度v时间 【随堂演练·达标】 [科举愿维] LD由头量的概念知位移是线量，D正确：由标量的概 一，思考判断 念知，型度，质量，路程是标量，A,且，C机。敏选D L.×2.×美4×发× 二AD小男沿直线走，做直线运动，设在后0s内小 二，见雄探究 明的位移可能是工，有2m十1一士6■，解得z一4四 提示，1.《1)相同时间内通过控移大的运动得快 成x=一8m,故选AD (?)相同的位移斯用时司起的运动得快， 3D位移一时间图像表明了位移随时间变化的关慕， 2.(1位移相同：小红更快：通过相同的收移，小红 不是质点号动的轨迹，从图像可以看出，25术列4￥ 所用的时间少，平均速度， 末质点处于静止状声：第。内质点的位移为零，前 (2)不佳 【关罐能力·探究】 探究一 [情境探究 提乐：《1)乌鱼的平均速度大，(2)兔子铜时速度 大，对比平均这度和解时逸度，结桑不同。 [典例精斯] [类例门AD物体在A4段的位移为1m因此由 公试一是鹅=1A正，指体在AC段的位 移大小为：ar-个叶m-m所以- 三m,B正确：物体敏挂线运词，物体在B点的速度不 等于汇段的平均速建，C指误：根鬆公式=当可知， 当物体位移无限小，时门无架短时，物体的平均速度可以 代整某点的飘时速度，位移越小，平均迪度越能代表某点 的时时速度，粥AB段的平均速度比AC取的平均速度 更管反肤物体处于A点时的厨型时连度，D正端。 [针对圳体1]但授全程的位移为4女，则汽车以边 度物一5科km/h行装了信x的悦第，以速度口行驶了 后江的位感，期汽车道计前：位移的时可-一一内 车通过后让位移的时同：一-延，全程平均速度 ,千代人数据箭得v险81km/hB正跪。 4r 探究二 [情境探究 影示：性们的位移是0，一告·平均建亚为0 (2)在这种情配下，平均递度无法星示他门]运动快 便的不同，要用到另外一个物理量一—平均速率，平均 惠率器 [典例精析) [典例2答酱：(1》15m/g《2)10m/ 解析：《D前08内的平均速度夫小为：知