内容正文:
第一章 运动的描述
第2节 位置 位移
探险队进入了塔克玛干沙漠,需要弄清三个问题:
(1)身处何方?
(2)要去哪里?
(3)最佳路线?
塔克拉玛干沙漠
位置
位移
路程
一、位置和位移
1.位置和坐标系: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。
参考系 坐标系
区别 为了描述物体的运动而假定为不动的物体 为了表示物体在某时刻所处的位置而建立的一个标准
联系 二者都是为了使研究物体的运动更方便而引入的,坐标系要建立在参考系的基础上
公路上的汽车
海面上的轮船
天空中的飞机
0
x
0
x
y
0
x
y
z
2.路程
例如:北京去重庆,可以选择不同的交通方式。①乘火车②乘飞机③乘火车到武汉乘轮船沿长江而上。不同方式路程不同。
北京
重庆
武汉
郑州
石家庄
就位置的变动来说相同吗?
(1)定义:路程是质点运动轨迹的长度。
无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路径,他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1300km 的重庆,即位置的变化是相同的。
A
B
如图:只要物体的初、末位置确定,这个有向线段就是确定的,它不因路径的不同而改变。
3.位移
(1)定义:由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
(2)意义:描述物体位置变化的物理量。
(3)理解:大小:有向线段的长度。
方向:由初位置指向末位置。
注意:求位移时必须回答方向。
路程
位移
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
4.路程与位移的区别与联系
(1)位移有方向,路程没有方向
(2)位移与运动路径无关,只与初位置、末位置有关,路程只跟运动路径有关。
(3)当物体做单向直线运动时,位移大小与路程相等。在其他情况中,路程要大于位移的大小。
(4)位移为零时,路程不一定为零。
二、位移-时间图像
物理意义:
描述物体位移随时间的变化关系
1.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。
2.图线上起点的横纵坐标表示物体开始运动的时刻及位置,横坐标表示时间。
3.x-t图像表示的是位移随时间变化的情况,不是运动的轨迹。
t/s
x/m
O
t1
t2
t3
t4
x1
x2
x3
x4
A
B
C
D
直线表示的是:物体做匀速直线运动
t/s
x/m
O
平行于t轴的直线表示的是:物体静止
注意:
图像不是物体的轨迹,而是关系图线
0
t/s
x/m
a
b
c
t1
x1
两图像的交点代表两物体相遇
图线水平代表物体静止
图线向上走代表物体向正方向运动
图线向下走代表物体向负方向运动
位移—时间图像
三、矢量和标量
1.矢量:有大小又有方向
如:位移 速度 力等
如:路程 温度 质量 密度等
2.标量:只有大小,没有方向
表示方法:用一根带箭头的线段表示,线段的长度表示矢量的大小;箭头的指向表示矢量的方向。
矢量运算:同一直线上的矢量,用“+”、“-”号表示方向后,可简化为算术加减法。
标量运算遵循算术运算法则。
对矢量、标量的理解
(1)大小的比较
标量大小的比较只看其自身数值大小,而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小,绝对值大的矢量就大。
(2)运算方法
标量的运算法则是算数法,即初中学过得加减乘除,乘方和开方等,矢量的运算法则为平行四边形法则,这要以后才能学习。
1.路程:是用来描述物体运动轨迹的长度的物理量,标量
2.位移:是用来描述物体位置变化的物理量,矢量
1.矢量既有大小,又有方向。运算不符合算术法则
2.标量只有大小,没有方向。运算符合算术法则
三、矢量和标量
一、位置:运动质点某一时刻在空间所处的地方。
二、路程和位移
1.一个质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则下列说法正确的是( )
A.前2s的位移为-9m
B.第3s内的位移为 3m
C.第2s内的位移为-4m
D.前2s内的路程为 9m
t/s 0 1 2 3 4
x/m 0 5 -4 -1 -7
B
2.(多选)关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的
B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的
C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程
D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程
ABD
3.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. 0~4h内,汽车的位移大小为30 km
B
$