第1章 第2节 位置 位移-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word(粤教版)
第二节 位置 位移
【素养目标】 1.能用坐标表示物体的位置。2.理解位移的概念,并能用位移来反映物体的位置变化。3.认识位移和路程的区别。认识标量和矢量的区别。4.理解位移—时间图像的意义,并能通过位移—时间图像描述物体的运动情况。
知识点一 位置
【情境导入】 确定物体的位置可以用坐标系,常见坐标系分为直线坐标系、平面直角坐标系和空间三维立体坐标系。根据图中情景,回答下列问题。
(1)如图甲所示,田径场上,要描述百米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?
(2)如图乙所示,要描述800米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?
(3)如图丙所示,在足球场上,要描述足球的位置,需要建立什么样的坐标系?
提示:(1)田径场上,要描述百米赛跑运动员在运动中的位置,因运动员是在一条直线上运动,故建立直线坐标系即可。
(2)要描述800米赛跑运动员在运动中的位置,因800米跑道是弯曲的,运动员在一平面内运动,此时应建立平面直角坐标系。
(3)足球场上,足球并非在同一平面内运动,故应建立空间三维立体坐标系才能描述足球的位置。
【教材梳理】 (阅读教材P8完成下列填空)
1.位置:运动质点某一时刻在空间所处的地方。
2.坐标系表示质点位置
(1)建系目的:为了表示运动质点的位置。
(2)表示方法:质点的位置,可由质点在坐标系中的坐标来确定。
(3)直线坐标系:表示物体做直线运动时的位置。
(4)平面直角坐标系:表示物体在某一平面上运动时的位置。
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【师生互动】 任务1.汽车甲从市中心某处开动,向东行驶了14 km,以出发点为坐标原点,建立坐标系,表示出汽车此时的位置。
任务2.汽车乙从市中心某处开动,先向东行驶了6 km,又向北行驶了8 km,到达市中心广场。建立坐标系,表示出汽车此时的位置。
提示:任务1.汽车甲向东行驶了14 km,可以建立如图1所示直线坐标系(一维坐标系),以市中心某处为坐标原点,规定向东为x轴正方向,则此时汽车的位置坐标x=14 km。
任务2.汽车乙先向东行驶6 km,又向北行驶了8 km,示意图如图2所示,可以建立如图3所示平面直角坐标系,规定出发点为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,则此时汽车的位置表示为(6 km,8 km)。
有一口井,水面距井口4 m,现用水桶从井中提水(如图所示),水桶出井后又将其提升了1 m。选井口处为坐标原点,以水桶竖直向上提升的路线为x轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别为( )
A.4 m,1 m B.-4 m,1 m
C.5 m,0 D.-5 m,1 m
答案:B
解析:选井口处为原点,向上为正方向,则水桶在水面时在井口的下方,离井口的距离为4 m,故坐标为-4 m;出井后,最后位置在井口上方1 m处,故坐标为1 m,B正确。
根据报道,中国亚丁湾护航舰由西向东航行时突然发现有一海盗船,据定位系统
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测量知,海盗船在其正前方1 000 m且偏南方向500 m处。若以军舰位置为坐标原点。
(1)请建立直角坐标系,并在坐标系中标出海盗船的位置;
(2)计算海盗船与军舰之间的距离。
答案:(1)见解析图 (2)5×102 m
解析:(1)以军舰位置为坐标原点,选取向东方向为y轴的正方向,向南方向为x轴的正方向建立直角坐标系
海盗船的x轴坐标为x=500 m
y轴坐标为y=1 000 m
其坐标位置如图所示。
(2)海盗船与军舰之间的距离为
s= m=5
×102 m。
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1.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和运动。
2.三种坐标系的比较
分类 项目 | 直线坐标系 | 平面直角坐标系 | 空间直角坐标系 |
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 | 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 | 在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴,即可组成空间直角坐标系。物体的位置由三个坐 |
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