1.2 位置　位移 课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

Physics 第一章 描述运动的基本概念 理解位移的概念，知道位置、位移、路程等概念的区别与联系。 02 理解坐标系概念，会用坐标系描述质点的位置和位移。 01 会用位移—时间图像描述物体的直线运动。 03 重点 重点 知道矢量与标量的区别。 04 重难点 确定质点位置的方法 ——坐标系 01 对于疾驶在高速公路上的汽车、航行在浩瀚大海中的轮船和翱翔在蔚蓝天空中的飞机，我们怎样确定它们在某个时刻的位置呢？ 答案　建立坐标系，用坐标表示。 公司logo 公司logo 情境导入 1.要准确地描述质点的位置，需要建立坐标系。 坐标 按照规定的方法选取一组有序的数 坐标系 2.建坐标系描述物体位置 一维直角坐标系 例：甲虫在东西向的直丝上向东爬行 -1 5 0 4 3 2 1 -5 -4 -3 -2 x/cm o x1=-4cm x2=4cm x1 x2 公司logo 公司logo 核心知识 平面直角坐标系 例如：一只蚂蚁在坐标纸上爬行 x/cm y/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 （x2，y2） x2=6cm，y2=6cm x1=3cm，y1=2cm （x1，y1） 公司logo 公司logo 核心知识 三维坐标系 x y z O 公司logo 公司logo 核心知识 位移和路程　 矢量和标量 02 如图，某人从北京去重庆，可以选择不同的交通方式。既可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江而上。 三种出行方式路程是否相同？位置变化是否相同？ 答案　路程不同　位置变化相同 公司logo 公司logo 情境导入 描述物体位置变化的物理量。 1.路程： 物体运动路线的长度。 2.位移： (2)物理意义： (1)定义： 路程和位移 由初位置指向末位置的有向线段。 线段长短表大小，箭头表方向。 公司logo 公司logo 核心知识 3.位移在一维坐标系中的表示 x O Δx x1 x2 Δx＝ x2 -x1 t1 t2 用两个坐标的差值表示位移 绝对值表位移大小 公司logo 公司logo 核心知识 Δx1= x2 –x1 =3cm－(－4cm) = 7cm -1 5 0 4 3 2 1 -5 -4 -3 -2 x/cm O x3 x4 Δx2= x4 –x3 =（-5cm）- 4cm= - 9cm -1 5 0 4 3 2 1 -5 -4 -3 -2 x/cm x1 x2 思考2： 位移的正负代表什么含义？ 思考1： Δx1和Δx2谁大？ 位移是多少？ 位移是多少？ Δx2 表方向 公司logo 公司logo 讨论交流 若为负值，表示位移方向与正方向相反 正负表示方向， 不代表大小。 比较位移大小看位移的绝对值 Δx 若为正值，表示位移方向与正方向相同 公司logo 公司logo 核心知识 4.矢量和标量 (1)标量 (2)矢量 只有大小没有方向 如质量、时间、路程、温度。 既有大小又有方向， 如力、速度、位移。 标量加减遵循“算术法则” 矢量的加减不遵循“算术法则” 公司logo 公司logo 核心知识 1.如图，假如蚂蚁从A点出发到达终点B，其位移大小为0.5 m，方向为东偏南30°，它爬行路径有多少条？路程与位移大小的关系如何？ 答案 路径有无数条　路程大于等于位移的大小， 当为单向直线运动时路程等于位移的大小。 2.若蚂蚁恰好沿半径为R的圆爬行一周，则它的位移与路程各是多少？ 答案　位移为0　路程为2πR 公司logo 公司logo 讨论交流 位移和路程的区别与联系 项目 位移 路程 区别 物理意义 描述物体的位置变化，初位置 指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度 矢标性 矢量 标量 相关因素 由物体的初、末位置决定， 与物体运动路径无关 既与物体的初、末位置有关，又与物体运动路径有关 联系 位移的大小不大于相应的路程，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 公司logo 公司logo 总结提升 1.(2024·广元市高一期中)如图，一辆汽车在平直的马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴(x轴)，十字路口中心定 为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向。 (1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标 填入下表： 观测时刻 t＝0 过2 s 再过3 s 位置坐标 x1＝　   x2＝　   x3＝ 　   －20 m　 0　 30 m 例题 答案　20 m，方向沿x轴正方向　30 m，方向沿x轴正方向 50 m， 方向沿x轴正方向 (2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s内汽车的位移又是多少？ 由(1)可知 x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m 例题 (1)将马路抽象为坐标轴(x轴)，因为向右为x轴的正方向，所以在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，所以可得：x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m。 (2)前2 s内汽车的位移 Δx1＝x2－x1＝0－(－20 m)＝20 m 后3 s内汽车的位移 Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m 这5 s内汽车的位移 Δx＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m 上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即方向均沿x轴正方向。 2.(来自人教教材)从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球，上升5 m后回落，最后到达地面，如图。分别以地面和抛出点为原点建立一维坐标系，均以向上为正，填写下表。 坐标原点 抛出点的坐标 最高点的坐标 落地点的坐标 从抛出点到最高点的位移 从最高点到落地点的位移 从抛出点到落地点的位移 地面 ____ ____ ____ ____ ____ ____ 抛出点 ____ ____ ____ ____ ____ ____ 3 m 8 m 0 5 m -8 m -3 m 0 5 m -3 m 5 m -8 m -3 m 例题 物体的位置坐标 坐标原点的选取 有关 物体的位移 无关 ？ ？ 公司logo 公司logo 总结提升 位移—时间图像 03 一辆汽车沿平直公路行驶，汽车各个时刻的位置坐标列表如下。 时刻t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9 位置x/m 0 100 200 300 400 如图，以时刻t为横轴，以位置x为纵轴，建立直角坐标系，试结合表中汽车的时刻、位置信息在坐标系中描点，并用平滑的曲线连接起来。 答案　 公司logo 公司logo 观察与思考 1.位置—时间图像 2.位移—时间图像(x-t图像) 在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x为纵轴，其上的图线就是位置—时间图像。 反映物体在任意时刻的位置 将物体运动的初始位置和起始时刻分别作为纵轴和横轴的原点，各点的位置坐标x就等于它们相对于起始位置的位移Δx 反映物体位移随时间的变化关系 位置-时间图像 和 位移-时间图像 公司logo 公司logo 核心知识 1.如图为甲、乙两物体的位移随时间变化的图像。 (1)甲、乙两物体是不是同时出发？是不是同一位置出发？出发点的位置坐标是多少？ 答案　不是同时出发，甲在t=0时刻出发，乙在t=5 s时刻出发；不是同一位置出发，甲从x=15 m处出发，乙从坐标原点处出发。 公司logo 公司logo 讨论交流 (2)甲、乙两个物体在0~10 s内位移大小各为多少？ 答案　甲位移大小Δx甲=20 m-15 m=5 m， 乙位移大小Δx乙=20 m。 (3)两图线的交点表示什么？ 答案　t=10 s时刻，甲、乙的位置相同，即两物体相遇。 公司logo 公司logo 讨论交流 2.物体的位移—时间图像是物体的运动轨迹吗？ 答案　不是。物体的x－t图像表示的是物体的位移随时间变化的规律，而不是物体的运动轨迹。 公司logo 公司logo 讨论交流 描述直线运动中位移随时间的变化规律，不是质点的运动轨迹。 x-t 图像 2.两图线的交点： 表示两物体在对应时刻的位置相同，即相遇。 纵截距，表示开始计时时物体的初始位置坐标。 横截距，表示出发时刻。 1.位移—时间图像： 3.截距： 公司logo 公司logo 总结提升  (1)该昆虫0~7 s时间内的位移是多少？ 答案　0~7 s内的位移为12 cm，方向与所规定的正方向相同。 (2)该昆虫运动和休息的时间各是多少？ 答案　运动时间共3 s，休息时间共4 s。 3.(来自教材)如图所示是某昆虫沿一条铁丝运动的 x－t 图像。回答下列问题： 例题 4.(2024·遂宁市高一期中)一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移。如图近似描写了汽车在0时刻到50 s这段时间的x-t图像。通过分析回答以下问题。 (1)汽车最远位置距离出发点为　　 m；  (2)汽车在　　　　时间内没有行驶；  (3)汽车在　　　　　　　　　时间内驶离 出发点，在　　　　时间内驶向出发点；  (4)汽车前50 s内的路程为　　 m，位移为　　 m。  30 10~20 s 0~10 s，40~50 s 20~40 s 75 -15 例题 位置 位移 位移—时间图像 质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径 坐标系 定量的描述物体的位置及其位置的变化 路 程 特点：只有大小没有方向 初位置指向末位置的有向线段，描述物体位置的改变是矢量，与运动路径无关，只由初末位置决定 特点：既有大小又有方向 读出任一时刻物体所处的位置,任一时间内物体通过的位移通过一段位移所用的时间 位 移 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! $nullnullnull