1.2位置　位移（第一课时　坐标系与位移）学案-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理学习任务单聚焦坐标系与位移核心内容，前承参考系、时间间隔复习，通过课前预习梳理坐标系建立要素及位移概念，课堂探究以甲虫爬行、汽车行驶等情境展开一维/平面坐标系应用、位移与路程辨析及直线运动位移计算，构建从基础概念到实际应用的学习支架。 资料以情境化问题驱动科学探究，如蚂蚁爬圆案例引导学生对比位移与路程，强化运动观念；分层设计探究任务（优生选做坐标原点选取）培养科学思维中的模型建构能力。当堂检测聚焦正负号意义、矢量标量区别等易错点，结合课堂小结与易错提醒，助力学生深化对运动描述的理解，提升物理观念与科学推理能力。

1.2　位置　位移（第一课时　坐标系与位移）·学案 教科版　物理　必修第一册　第一章　第2节　本节共2课时，本课时为第1课时 班级：＿＿＿＿＿＿　　姓名：＿＿＿＿＿＿　　学号：＿＿＿＿＿＿ 一、课前预习（对应教材第7—11页，课前独立完成） 1．上节课复习：参考系是＿＿＿＿以及与它保持＿＿＿＿＿＿的物体组成的系统；时间间隔 Δt＝＿＿＿＿＿＿。 2．要准确地描述质点的位置，需要建立＿＿＿＿＿＿，即按照规定的方法选取一组有序的数来描述它的位置，这组有序的数就是"＿＿＿＿"。 3．研究沿一条直线的运动，只需要沿运动方向的＿＿＿＿＿＿坐标系；研究平面上的运动，需要建立＿＿＿＿＿＿坐标系；研究空中飞机的位置，除经纬度外还需要＿＿＿＿，属于三维坐标系。 4．物体运动的路线叫作＿＿＿＿，这条路线的长度就是＿＿＿＿。 5．描述物体位置变化的物理量称为＿＿＿＿，它常用由＿＿＿＿位置指向＿＿＿＿位置的有向线段来表示。线段的＿＿＿＿表示位移的大小，＿＿＿＿表示位移的方向。 6．直线运动中，位移等于位置坐标的变化量，即 Δx＝＿＿＿＿＿＿。若 Δx 为正，位移方向＿＿＿＿＿＿＿＿；若 Δx 为负，位移方向＿＿＿＿＿＿＿＿。 二、课堂探究 探究一　位置与坐标（对应教材图1-2-5、图1-2-6） 1．建立一维直线坐标系，要规定哪三样东西？ 　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2．甲虫在东西向的直铁丝上向东爬行，以O为原点建立直线坐标系，向东为正方向。 　　　−3———−2———−1———O———1———2———3———4———→　x/cm 　x₁＝−2 cm 表示甲虫在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 　x₂＝3 cm 表示甲虫在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　坐标的正负表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3．蚂蚁在坐标纸上爬行，某时刻的位置为 x＝9 cm，y＝5.5 cm。为什么平面上要用两个数才说得清位置？ 　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 探究二　路程与位移 1．（看动图）同一对起点A和终点B，走三条不同的路径。 　三条路径的位移＿＿＿＿（填"相同"或"不同"），理由：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　三条路径的路程＿＿＿＿（填"相同"或"不同"），理由：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　由此得出：位移只由＿＿＿＿＿＿＿＿决定，与＿＿＿＿＿＿无关。 2．一只蚂蚁沿半径为R的圆爬行一周，回到出发点。 　它的位移是＿＿＿＿，路程是＿＿＿＿。 　这说明：位移为零＿＿＿＿＿＿（填"就是"或"不等于"）物体没有运动。 3．一篮球从离地1.5 m处竖直落下，反弹后上升0.6 m。 　路程 s＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　位移大小 x＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿＿＿ 　我总结的位移与路程的区别（两条）： 　　①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 探究三　直线运动中位移的计算 1．在数轴上，甲虫从 x₁＝−2 cm 向东爬到 x₂＝3 cm，随后又爬回 −1 cm 处。 　第一段位移　Δx＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　第二段位移　Δx′＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　第二段算出的数带负号，负号在这里表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2．（教材第10页例题）某汽车在长安街上行驶，10:00经过西单路口，10:06经过天安门，10:10到达王府井路口。已知西单路口距天安门1.8 km，王府井路口距天安门1.2 km。求汽车从西单到王府井、以及从王府井返回西单这两个过程的位移。 　方法1　以＿＿＿＿＿＿为原点，向东为正方向。 　　各点坐标：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　方法2　以＿＿＿＿＿＿为原点，向东为正方向。 　　各点坐标：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　比较两种方法的结果，我发现：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 3．位移 x甲＝3 m，位移 x乙＝−5 m。能不能说甲的位移比乙的大？为什么？ 　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ★探究四　坐标原点的选取（优生班课上完成，普通班选做） 沿一条东西向的直路，甲地在乙地西侧1.8 km，丙地在乙地东侧1.2 km。一辆车从甲地开到丙地。 （1）以乙地为原点、向东为正方向，写出甲、丙两地的位置坐标，求车的位移。 　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ （2）改以甲地为原点、向东为正方向，重新写出各地坐标并求位移。 　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ （3）两次结果一样吗？末位置的坐标什么时候恰好等于这段位移？ 　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 三、当堂检测（限时2分钟，独立完成） 1．关于位移和路程，下列说法中正确的是（　　） 　A．物体位移大小不同，路程一定不同 　B．物体通过的路程不相等，但位移可能相同 　C．物体通过了一段路程，其位移不可能为零 　D．单方向直线运动的位移等于路程 2．一个物体从A运动到B，初位置的坐标是 x_A＝3 m，末位置的坐标是 x_B＝−2 m，它的位移 Δx＝＿＿＿＿m。 3．某校师生去军事博物馆参观。同学们从航天桥（A位置）出发，骑单车经公主坟（B位置）到达军事博物馆（C位置）。测得A、B间距离约1.9 km，B、C间距离约1.0 km，A、C间距离约2.1 km。同学们从航天桥到军事博物馆的位移大小约为（　　） 　A．3.0 km　　B．2.1 km　　C．1.9 km　　D．1.0 km 4．一个小球从4 m高处自由落下，被水平地面竖直弹回到1 m高处。这一过程中小球的路程为＿＿＿＿m，位移大小为＿＿＿＿m，方向＿＿＿＿＿＿。 四、课堂小结（自我梳理，听讲后补全） 1．坐标系：建立一维直线坐标系要规定＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿。位置用＿＿＿＿表示，坐标的正负表示位置在原点的＿＿＿＿＿＿。 2．路程：物体运动＿＿＿＿的长度，只有＿＿＿＿。 3．位移：由＿＿＿＿位置指向＿＿＿＿位置的有向线段，既有＿＿＿＿又有＿＿＿＿。位移只由＿＿＿＿＿＿决定，与路径无关；位移的大小＿＿＿＿路程（填"大于""小于或等于"）。 4．直线运动的位移：Δx＝＿＿＿＿＿＿。正负号表示＿＿＿＿，不表示＿＿＿＿。位移与坐标原点的选择＿＿＿＿关。 参考答案与解析 一、课前预习 1．参照物；相对静止；t₂－t₁。 2．坐标系；坐标。 3．一维直线（直线）；平面直角；高度。 4．轨迹；路程。 5．位移；初；末；长短；箭头。 6．x₂－x₁；与规定的正方向相同；与规定的正方向相反。 二、课堂探究 探究一 1．原点、正方向、单位长度。 2．x₁＝−2 cm 表示甲虫在原点西侧2 cm处；x₂＝3 cm 表示甲虫在原点东侧3 cm处。坐标的正负表示这个位置在原点的哪一侧——与正方向同侧为正，反侧为负。 3．平面上确定一个点要两个方向的信息，只给一个数说不清它在哪一行还是哪一列，所以要用一对有序的数（x，y）。 探究二 1．位移相同。理由：三条路径的初位置和末位置都是A和B，位移是由A指向B的那一条有向线段，与中间怎么走无关。 　路程不同。理由：路程是各自轨迹的长度，路走得越绕，长度越大。 　位移只由初、末位置决定，与运动路径无关。 2．位移为零；路程为2πR。位移为零不等于物体没有运动——蚂蚁确实爬了一圈，只是回到了出发点。 3．s＝1.5 m＋0.6 m＝2.1 m；x＝1.5 m－0.6 m＝0.9 m，方向竖直向下。 　区别：①位移既有大小又有方向，路程只有大小；②位移只看初末位置，路程要沿轨迹累加。 探究三 1．Δx＝x₂－x₁＝3 cm－(−2 cm)＝5 cm，方向向东。 　Δx′＝(−1 cm)－3 cm＝−4 cm，大小4 cm。 　负号表示位移的方向与规定的正方向（向东）相反，即向西。负号表示方向，不表示大小。 2．方法1　以天安门为原点，向东为正方向。 　　各点坐标：西单 x_A＝−1.8 km，王府井 x_B＝1.2 km。 　　Δx＝x_B－x_A＝1.2 km－(−1.8 km)＝3.0 km，方向向东。 　　Δx′＝x_A－x_B＝−1.8 km－1.2 km＝−3.0 km，负号表示方向向西。 　方法2　以西单路口为原点，向东为正方向。 　　各点坐标：天安门 x_A＝1.8 km，王府井 x_B＝3.0 km。 　　Δx＝x_B－x_O＝3.0 km－0＝3.0 km，方向向东。 　　Δx′＝x_O－x_B＝0－3.0 km＝−3.0 km，负号表示方向向西。 　发现：换了坐标原点，各点的坐标数值变了，这一过程的位移没有变。 3．不能。位移既有大小又有方向，这样的量不能直接比较大小，能比较的是它们的大小。乙的位移大小是5 m，比甲的3 m大。 ★探究四 （1）x_甲＝−1.8 km，x_丙＝1.2 km，Δx＝1.2 km－(−1.8 km)＝3.0 km，方向向东。 （2）x_甲＝0，x_乙＝1.8 km，x_丙＝3.0 km，Δx＝3.0 km－0＝3.0 km，方向向东。 （3）两次结果相同，位移与坐标原点的选择无关。只有把坐标原点取在运动的初位置时，末位置的坐标才恰好等于这段位移；原点取在别处时，两者并不相等（如第（1）问中丙地坐标1.2 km，位移却是3.0 km）。 三、当堂检测 1．B。A项，位移大小不同而路程相同是可能的，例如同样走3 m，一个人走直线、一个人走折线；B项正确，路径不同、路程不等，但只要初末位置相同，位移就相同；C项，绕圆一周路程不为零而位移为零；D项，位移是矢量、路程是标量，两者不能划等号，正确说法是"位移的大小等于路程"。 2．−5。Δx＝x_B－x_A＝−2 m－3 m＝−5 m。大小5 m，负号表示方向沿x轴负方向。写成 3－(−2)＝5 的，是把末减初写反了。 3．B。位移由初末位置决定，初位置在航天桥A、末位置在军事博物馆C，位移大小就是A、C间的直线距离2.1 km。选A的把三段距离加了起来，那是路程的算法；选C、D的取错了两点。 4．5；3；竖直向下。路程沿轨迹累加，s＝4 m＋1 m＝5 m；位移看初末位置，初位置离地4 m、末位置离地1 m，大小 x＝4 m－1 m＝3 m，方向竖直向下。 四、课堂小结 1．原点、正方向、单位长度；坐标（x）；哪一侧。 2．轨迹；大小。 3．初；末；大小；方向；初末位置；小于或等于。 4．x₂－x₁；方向；大小；无。 易错提醒 1．"单向直线运动的位移等于路程"漏了"大小"二字。位移是矢量、路程是标量，不能划等号。 2．Δx＝x₂－x₁，末减初。写反了方向就说反了，与上节课 Δt＝t₂－t₁ 是同一套。 3．位移的负号表示方向，不表示大小。−5 m 的位移，大小是 5 m。 4．带方向的量不能直接比较大小，能比的是它们的大小。 5．位移为零不等于没动。绕圆一周、原路返回，位移都是零，路程不为零。 6．位置坐标 x 与位移 Δx 是两回事。只有原点取在初位置时，末位置的坐标才等于这段位移。 7．用正负号之前先规定正方向，答题时写明"取向东为正方向"。 学科网（北京）股份有限公司 $