第一章 第二节 位置 位移（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（粤教版）

第二节　位置　位移

[学习目标]　1.会用坐标系描述物体的位置和位移。2.理解位移的概念，知道位置、位移、路程等概念的区别与联系(重点)。3.知道矢量与标量的区别。4.会用位移—时间图像描述物体的直线运动(重点)。

一、位置

1.位置是指运动质点某一时刻在空间所处的地方。

2.为了表示运动质点的位置，首先要选取一个参考系，然后在参考系上建立坐标系。

3.物体做直线运动时，其位置可用直线坐标系的坐标x表示。当x>0时，表示质点的位置在原点的右边；当x<0时，表示质点的位置在原点的左边。

例1　(2024·江门市高一期中)有一口井，水面距井口4 m，现用水桶从井中提水(如图)，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　选井口处为坐标原点，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。

二、路程和位移　矢量和标量

打开导航软件，输入出发地点“广州白云国际机场”和目的地“祖庙”后，软件界面上会显示出多条不同的路线(如图所示)。三条不同路线路程相同吗？位置的变化一样吗？

答案　路程不同，位置变化相同

1.(1)路程是物体运动轨迹的长度。

(2)路程只有大小，没有方向。

2.位移

(1)在物理学中就用位移来表示质点的位置变化。

(2)位移用从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段来表示。

有向线段的长度表示位移的大小。

有向线段的方向表示位移的方向。

(3)位移有大小和方向。

3.直线运动的位置和位移

(1)位移可以用末位置(x)和起始位置(x0)的坐标之差(Δx)来表示，即s=Δx=x-x0。

(2)当Δx>0时，表示位移的方向与x轴正方向相同；当Δx<0时，表示位移的方向与x轴正方向相反。

4.矢量和标量

(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移。

(2)标量：只有大小没有方向的物理量，如温度、质量、体积、长度、时间、路程等。

(3)矢量和标量的算法遵从不同(填“相同”或“不同”)法则。

1.位移与路程有什么区别？在什么情况下两者的量值相等？在什么情况下两者的量值不相等？

答案　位移是矢量，路程是标量，当做单向直线运动时，路程等于位移的大小，即二者量值相等；当物体做非单向直线运动时，路程大于位移大小，即二者量值不相等。

2.物体在前半段的位移大小是3 m，后半段的位移大小是4 m，则总位移大小一定是7 m吗？

答案　不一定

(1)一个物体一段时间内的位移为零，路程也一定为零。(　×　)

(2)位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的。(　×　)

(3)路程就是位移的大小。(　×　)

例2　(2025·揭阳市高一校考)在军训时，小明同学从足球场中央A点出发，先向正南方向正步走s1=8 m，然后向左转沿正东方向正步走s2=6 m，到达B点。已知sin 37°=，求：

(1)小明从A点到B点经过的路程s3；

(2)小明从A点到B点发生的位移大小s4，并运用合理的方式描述该位移的方向。

答案　(1)14 m　(2)10 m　南偏东37°

解析　(1)小明从A点到B点经过的路程s3=8 m+6 m=14 m

(2)小明的运动轨迹如图所示

小明从A点到B点发生的位移大小为s4= m=10 m，由图知tan θ=，解得θ=37°，方向为南偏东37°。

例3　田径场跑道周长是400 m，

(1)百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员沿直线跑完全程的路程是　　　　　　 m，位移大小是　　　　　　 m。 

(2)800米跑比赛中，不同跑道的运动员跑完全程的路程　　　　　　，跑完全程的位移　　(均填“相同”或“不相同”)。请结合田径比赛规则想一想。 

答案 　(1)100　100　(2)相同　不相同

解析　(1)百米赛跑中跑道是直道，则路程和位移大小均为100 m。

(2)不同跑道的运动员跑完全程的路程相同，均为800 m，但位移不相同。400 m跑道指的是位于第一跑道的运动员跑完一圈的实际路程为400 m。为了使各跑道上运动员的实际路程相同，比赛的终点取在同一位置，起点就不能取在同一位置了，所以位移不同。

位移和路程的区别与联系