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

这是一份高中物理同步教学课件，围绕“位置 位移”主题，构建了情境导入（出行问题）、探究活动（甲虫位置变化）、坐标系（三要素及一维至三维种类）、位移与路程（定义及对比）、x-t图像（作图与理解）、矢量标量（概念及运算）的学习支架。 资料特色鲜明，以“沙漠徒步脚印”“飞机航线”等生活情境激发兴趣，通过甲虫位置变化探究培养科学推理能力，用表格对比位移与路程深化物理观念，结合汽车电线杆实例分析x-t图像提升科学探究素养。能帮助高一学生适应抽象概念学习，构建运动描述核心认知，也为教师提供直观教学素材和活动设计参考。

第一章 运动的描述 位置 位移 李桃 1 情境导入：出行中的三个问题 2 沙漠徒步：脚印记录了走过的路径 1 我在哪里？ 2 我要去的地方在哪里？ 3 选哪条线路最佳？ 本节要建立的三个物理量 位 置 位 移 路 程 2 探究：甲虫的位置与位置变化 3 1 甲虫从 x₁ 位置爬到 x₂ 位置，如何表示？如何表示甲虫的位置变化？ 2 如果甲虫从 x₂ 位置又爬回 x₁ 位置呢？ 3 图中的负号表示什么含义？ 4 为什么用 Δx = x₂ − x₁ 来表示位置变化？其中减号表示的含义是什么？ 5 5 m 和 −5 m 两个结果绝对值相同说明什么？符号相反说明什么？ 3 一、坐标系 4 1. 意义 物体做机械运动时，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。 2. 三要素 原 点 正方向 单位长度 3. 种类 ① 一维坐标系 直线坐标系 ② 二维坐标系 平面直角坐标系 ③ 三维坐标系 空间直角坐标系 4 ① 一维坐标系（直线坐标系） 5 物体在一条直线上运动时，一维坐标系就能准确表达物体的位置。 只需一个坐标 x 即可确定位置。 -2 -1 0 1 2 3 4 x/m M 坐标系示意 汽车在平直公路上行驶——沿直线运动 5 ② 二维坐标系（平面直角坐标系） 6 物体在一个平面内运动时，需要建立二维平面直角坐标系。 需要两个坐标 (x, y) 才能确定位置。 O x/m y/m N 4 3 汽车在场地内运动——在平面上运动 6 ③ 三维坐标系（空间直角坐标系） 7 物体在三维空间中运动时，需要建立三维空间直角坐标系。 需要三个坐标 (x, y, z) 才能确定位置。 O x/m y/m z/m P 4 3 2 坐标系示意 体操运动员的空中动作——在空间中运动 7 从路径到位置变化 8 乘飞机时，乘客只关注飞机从哪座城市到哪座城市，而不关心飞行路径，因此要引入描述物体位置变化的物理量，即位移。 关心的是 起点 → 终点 的位置变化 不关心的是 飞机实际 飞过的路径 8 观察：飞机的飞行路径与位置变化 9 深圳 → 洛杉矶：航线并非直线，但乘客关心的是起点与终点 9 A B 二、位移 13 1. 位移 （1）物理意义 用来表示物体（质点）的位置变化的物理量。 （2）表示方法 用从质点的初位置指向末位置的有向线段表示。 （3）定 义 由初位置指向末位置的有向线段叫做位移；线段的长度表示位移的大小，箭头的指向表示位移的方向。 O x y 红色有向线段 AB 即为位移 位移只由初、末位置决定， 与实际路径无关。 10 14 2. 路程 路程是沿实际轨迹量得的长度，它随路径的不同而不同； 位移则只取决于初位置和末位置。 对比 位 移 有向线段 AB 的长度 路 程 曲线 A→B 的实际长度 路程 ≥ 位移大小 A B O x y 金色曲线的长度即为路程 二、位移 11 实例：汽车经过电线杆的记录 15 在平直的公路旁每隔 100 米竖一个有标号的电线杆，一观察者坐在汽车上研究汽车的运动情况。当汽车经过 Ⅰ 号电线杆时按下秒表，并依次做了如下记录： Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 电线杆号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 时刻 t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9 时间 t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9 位移 x/m 0 100 200 300 400 注：某一过程的位移与坐标原点的选择无关，但选起点为坐标原点较方便。 分析表格中的数据，看有什么规律？ 12 三、位移—时间图像（x-t 图像） 16 作图 时间 t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9 位移 x/m 0 100 200 300 400 以时间 t 为横轴、位移 x 为纵轴建立坐标系，把表中各组数据描点，再用平滑的线连接，就得到位移—时间图像。 本例中各点在一条过原点的直线上 O t/s x/m 5 10 15 20 100 200 300 400 x-t 图像（位移图像） 13 x-t 图像的理解 17 O t/s x/m 5 10 15 20 100 200 300 400 A 1 横坐标中的 5、10…… 这些点的含义是什么？ 2 纵坐标中的 100、200…… 这些点的含义是什么？ 3 x-t 图像中 A 点表示的含义是什么？ 4 x-t 图像的物理意义是什么？ 5 可以从 x-t 图像中计算出质点在一段时间 Δt 内所运动的位移 Δx。 14 四、矢量和标量 18 矢 量 既有大小又有方向的物理量 如：位移、速度、力 标 量 只有大小而没有方向的物理量 如：质量、温度、密度、时间 位移与路程的关系 单向直线运动：位移的大小与路程相等，但不能说位移等于路程（因为位移有方向）。 曲线运动或沿一直线往返运动：位移的大小与路程不相等。 15 19 ＋ 质量 10 kg 的大米 质量 20 kg 的大米 标量相加遵从算术加法法则：10 kg + 20 kg = 30 kg 那么，矢量相加的法则也相同吗？ 四、矢量和标量 1. 标量相加法则：算术法则 = 30 kg 16 20 一位同学从操场中心 A 出发，向北走了 40m 到达C 点，然后又向东走了 30 m 到达 B 点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最后结果的位移）。 三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？ 北 东 A C B 40 m 30 m 50 m 矢量相加遵从平行四边形定则（三角形定则），不是简单的算术加法。 四、矢量和标量 2. 矢量相加 17 课堂小结 21 一、坐标系 三要素：原点、正方向、单位长度； 按运动情况选用一维 / 二维 / 三维坐标系。 二、位 移 由初位置指向末位置的有向线段，Δx = x₂ − x₁； 路程是轨迹的长度，路程 ≥ 位移大小。 三、x-t 图像 横轴为时间、纵轴为位置； 可由图像读出任意时刻的位置和任意时间内的位移。 四、矢量与标量 矢量有大小也有方向，相加遵从平行四边形定则； 标量只有大小，相加遵从算术法则。 18 $