1.2 位置的变化 位移(高效培优·讲义)物理沪科版必修第一册

2026-08-03
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精品

资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理沪科版必修 第一册
年级 高一
章节 第二节 位置的变化 位移
类型 教案-讲义
知识点 位移
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 上海市
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 8.44 MB
发布时间 2026-08-03
更新时间 2026-08-03
作者 nxia
品牌系列 学科专项·举一反三
审核时间 2026-08-03
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/59062169.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦“位置的变化 位移”核心知识点,从时间与时刻的概念辨析切入,通过参考系与坐标系建立描述工具,深入解析路程与位移的区别及矢量标量特性,最后结合位移传感器应用,构建递进式学习支架。 该资料以“避坑指南”通过对比表格和实例(如圆轨道运动位移计算)辨析易混概念,培养科学思维。真题与分阶练习结合生活情境(如星轨成因、往返跑),课中辅助教师教学,课后助力学生查漏补缺,强化物理观念与科学探究能力。

内容正文:

1.2 位置的变化 位移 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 时间与时刻 考点02 参考系与坐标系 考点03 路程与位移 考点04 位移传感器 03 避坑指南·解题通法 角度01 时间与时刻 角度02 位移与路程 角度03 矢量与标量 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 ①了解时间与时刻的概念; ②了解路程的概念,路程是标量; ③理解位移的概念,位移是矢量; ④能用矢量的运算法则计算位移; ⑤理解路程与位移的联系与区别。 1. 用坐标轴来理解时间时刻,位移位置; 2. 学会用图像描述运动,理解位移时间图像。 考点01 时间与时刻 1. 时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,描述某一状态,属于状态量。 2. 时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段.描述某一过程,属于过程量。 例如,现在是上午8点,指的是时刻,上课1小时,指的是时间。 题目中t=1s, t=t0等表示时刻,物体在“几秒内”“第几秒内”的运动情况等是指时间。 3. 时间与时刻的区别。如图是时间与时刻在图象上的表示,下表是它们的区别。 时刻 时间 概念 事物运动过程的各个状态先后顺序的标志 事物运动过程长短的量度 意义 瞬时性: 一段时间始、末,有先后,无长短 连续性: 两时刻之间的间隔,有长短 时间轴表示 时间轴上一点 时间轴上一段 通常说法 第几秒末、第几秒初 前几秒内、后几秒内、第几秒内 单位 秒(s) 秒(s) 比喻:时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片。 例1.(25-26高一上·上海·课堂例题)关于时刻和时间,下列说法中正确的是(  ) A.时刻表示时间较短,时间表示时间较长 B.时刻对应位置,时间对应位移 C.作息时间表上的数字表示时刻 D.1 min内有60个时刻 【答案】BC 【详解】A.时刻是指时间点,时间是指时间的长度,即时间的间隔,故A错误; B.时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,对应的是位置;时间是指时间的间隔,在时间轴上对应一段距离,对应的是位移;故B正确; C.作息时间表上的数字表示一个时间点,表示时刻;故C正确; D.内有,可以分成无数个时刻,故D错误。 故选BC。 考点02 参考系和坐标系 1. 参考系:为了描述物体的运动必须选定另一个假定不动的物体作为参照,这个被选定的物体称为参考系。 ①参考系的选择是任意的,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同,即运动相对性。 注意:这里的“任意”是指除研究对象外的任意物体。 ②选取参考系的基本原则是使研究对象的运动情况的描述得到简化,方便解决问题。 ③通常没有特别指明参考系,则可认为取地面作为参照系。 2. 坐标系:为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系.(标明原点、正方向和单位长度) ①要准确地描述物体的位置及位置变化,需要建立坐标系; ②如果物体在一维空间运动(即沿一直线运动),只需建立直线坐标系(数轴); 如果物体在二维空间运动(即在同一平面运动),需要建立平面直角坐标系; 如果物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系。 ③坐标系是在参考系的基础上建立的。 例如,下图一维坐标所示,若某一物体运动到点,此时它的位置坐标,若它运动到点,则此刻它的坐标。 (一维) (二维) (三维) 例2.(24-25高一上·上海·期中)救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上直升机,若以救生员为参考系,则处于静止状态的是(  ) A.伤病员 B.直升机 C.钻井平台 D.直升机驾驶员 【答案】A 【详解】A.以救生员为参考系,伤病员相对于救生员的位置没有发生变化,所以伤病员相对于救生员是静止的,故A正确; BCD.以救生员为参考系,直升机、钻井平台、直升机驾驶员相对于救生员的位置都在不断变化,所以相对于救生员,直升机、钻井平台、直升机驾驶员都是运动的,故BCD错误。 故选A。 考点03 位移与路程 1. 引入:研究物体运动时,很多情况下我们只关心物体的始末位置,而对中间过程并不关心,因此需要引入一个矢量表示物体位置的变化。 2. 位移定义:表示质点在空间的位置的变化,用由初位置指向末位置的有向线段表示。 ①位移是矢量,其大小等于有向线段的长度,方向由初位置指向末位置。 ②研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如下图所示. (1)物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示. (2)物体的位移大小等于末位置与初位置的坐标之差,即:Δx=x2-x1. (3)若Δx为正,则位移的方向指向x轴的正方向; (4)若Δx为负,则位移的方向指向x轴的负方向. (5)正负不表示大小。 3. 路程是质点在空间运动轨迹的长度。 在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 4. 位移和路程的区别: 位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。 ①位移是矢量,大小只跟运动起点、终点位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关。 ②路程是标量,大小跟物体运动经过的路径有关。 ③位移的大小≤路程,在单向直线运动中,位移的大小路程。 如下图所示,物体从A运动到B,不管沿着什么轨道,它的位移都是一样的,这个位移可以用一条有方向的(箭头)线段AB表示。 项目 比较 位移 路程 区 别 物理意义 描述物体的位置变化,是由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,也与物体运动路径有关 联系 (1)都是过程量 (2)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 5.矢量和标量 (1)既有大小又有方向的物理量叫矢量,只有大小没有方向的物理量叫标量. (2)①时间;②温度;③力;④质量;⑤路程;⑥位移.属于矢量的有③⑥,属于标量的有①②④⑤. (3)矢量的表示 ①矢量可以用带箭头的有向线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向. ②在同一直线上的矢量,可以先建立一维坐标系,在数值前面加上正、负号表示矢量的方向,正号表示与坐标系规定的正方向相同,负号则表示与正方向相反. 例3.(25-26高一上·上海·课堂例题)ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿圆周绕行一圈,途经ABCD四点,问: (1)由A到B的过程,它通过的位移大小是多少? (2)由A到C的过程呢? (3)由B到C的过程呢? (4)由A到D的过程呢? (5)由A到A的过程呢? 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) 【详解】(1)由A到B过程的位移大小为 (2)由A到C过程的位移大小为 (3)由B到C过程的位移大小为 (4)由A到D过程的位移大小为 (5)由A到A的过程位移大小为零。 考点04 位移传感器 1. 位移传感器:位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离。 2. 结构原理:如图(a)所示,位移传感器由发射器和接收器组成,发射器内装有红外线和超声波发射装置;接收器内装有红外线和超声波接收器。如图(b)所示,测量时,固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,接收器收到红外线脉冲时开始计时t1,收到超声波脉冲时停止计时t2,计算机根据两者的时差Δt和空气中的声速,计算出发射器和接收器之间的距离(红外线传播时间可以忽略)。犹如雷雨时根据闪电和雷声的时差来计算雷电发生处的距离一样,脉冲的不断发射就可以对运动物体进行跟踪定位。 右图是测量小车位移,发射器固定在小车上,接收器固定在支架上。 3. 数字化信息系统(Digital Information System) DIS主要由(1)传感器+(2)数据采集器+(3)计算机三部分组成。 DIS实验系统的工作原理是由各类传感器将实验过程中的物理量转化为电学量,进而由数据采集器将电学 量转化成数字量后传输给计算机,计算机上的实验软件包就会识别并能对数据进行分析处理和输出。 这体现了科学研究中非常重要的“转化”思想。 角度01 时间和时刻 1.(多选)根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是(  ) A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s内,也可以称为2 s时 B.0~t2表示时间间隔,称为最初2 s内或第2 s内 C.t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内 D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第n s内 【答案】CD 【详解】A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,A错误; B.0~t2表示时间间隔,称为前2 s内或最初2 s内,第2 s内表示1 s末到2 s末这1 s的时间间隔,B错误; C.t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内,C正确; D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第n s内,D正确。 角度02 位移和路程 2.(24-25高一上·上海·随堂练习)如图所示,物体的初位置A的坐标x1=6 m,末位置B的坐标x2=-4 m, 则物体的位移Δx的大小及方向为(  ) A.2m,负方向 B.10m,负方向 C.10m,正方向 D.2m,正方向 【答案】B 【详解】物体的位移变化量为 Δx=x2-x1=-4m-6m=-10m 故位移变化量的大小为10m,负号表示位移的方向指向x轴的负方向,故选B。 3.为了定量描述一质点做直线运动的位置,可建立如图所示的一维坐标系。若该质点从O点开始,先向东运动5m到达A点,再向西运动2m到达B点。则从O点到B点的运动过程中,下列说法正确的是(  ) A.路程为3m B.路程为7m C.位移的大小为2m D.位移的大小为5m 【答案】B 【详解】AB.先向东运动5m到达A点,再向西运动2m到达B点,路程一共7m,故A错误,B正确; CD.位移是从初位置指向末位置的有向线段,故位移的大小为O到B的长度,即3m,故CD错误。 故选B。 4.(24-25高一上·上海·阶段检测)如图所示,一花园景观大道由若干半径为R的圆弧组成。一游客从A点沿圆弧走到C点,则他的位移x大小为_________,路程s为_________。 【答案】 【详解】[1]他的位移x大小为AC之间的直线距离,如图所示 由几何关系得 [2]他的路程s为实际运动的轨迹,则有 角度03 矢量与标量 5.神舟二十号航天员乘组已乘坐神舟二十一号载人飞船,于2025年11月14日安全返回地球。神舟二十一号载人飞船返回过程中,涉及到的相关物理量属于矢量的是(    ) A.时间 B.路程 C.速率 D.加速度 【答案】D 【详解】A.时间只有大小没有方向,是标量,A错误; B.路程是路径长度,只有大小没有方向,是标量,B错误; C.速率是速度的大小,只有大小没有方向,是标量,C错误; D.加速度是速度变化率,既有大小又有方向,是矢量,D正确。 故选D。 6.下列情景中涉及的物理量为矢量的是(    ) A.冰箱冷冻室设置最佳温度为 B.林龙同学以2m/s的速度竖直向上踢出足球 C.张怡同学从家到学校要走1.8km的路 D.刘老师开车离开校门时看到汽车仪表盘显示20km/h 【答案】B 【详解】A.温度只有大小,无方向,是标量,故A错误; B.速度是矢量,既有大小(2m/s)又有方向(竖直向上),故B正确; C.路程是标量,仅表示路径长度,无方向,故C错误; D.汽车仪表盘显示的是速率(标量),而非速度矢量,故D错误。 故选B。 1.(24-25高二下·福建·学业考试真题)上体育课时同学们进行往返跑练习。如图,A、B两杆相距25m,小伟从A杆出发绕过B杆跑回到A杆的出发点,他通过的(  ) A.路程为0 B.位移为0 C.路程为25m D.位移为25m 【答案】B 【详解】BD.位移是初位置指向末位置的有向线段,所以他通过的位移为零,故B正确,D错误; AC.根据题意可知他通过的路程约为,故AC错误。 故选B。 ⚡基础速刷 1.关于运动会比赛,下列说法正确的是(    ) A.研究跳高比赛起跳动作时,可以把运动员看作质点 B.广播通知径赛检录于9:00开始,此处9:00指的是时间间隔 C.运动员跑完800m比赛,800m指的是位移 D.百米比赛中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以旁边的运动员为参考系 【答案】D 【详解】A.研究跳高比赛起跳动作时,肢体的形状不能忽略不计,不能看成质点,故A错误; B.广播通知径赛检录于9:00开始,此处9:00指的是时刻,故B错误; C.运动员跑完800m比赛,800m指的是路程,故C错误; D.百米比赛中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以旁边的运动员为参考系,故D正确。 2.下列物理量中属于矢量的是(  ) A.质量 B.路程 C.位移 D.时间 【答案】C 【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量,只有位移为矢量,其余都是标量。故选C。 3.某同学从宿舍走到教室门口走了400m,用时5分钟,其描述了该同学运动的(  ) A.路程和时刻 B.位移和时刻 C.路程和时间 D.位移和时间 【答案】C 【解析】某同学从宿舍走到教室门口走了400m为该同学运动的路程,用时5分钟即为所用的时间,C正确。 4.(24-25高一上·上海·随堂练习)攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式,户外攀岩运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图,该攀岩爱好者从起点a到b,最终到达c,据此图判断下列说法中正确的是(  ) A.图中的线路abc表示的是攀岩爱好者所走的位移 B.攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移的大小大 C.由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移 【答案】B 【详解】A.从a指向c的有向线段表示的是攀岩爱好者所走的位移,故A错误; C.由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于路程,故C错误; B.位移表示始末位置间的有向线段,两点之间直线最短,所以攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移的大小大,故B正确。 故选B。 5.(25-26高一上·上海·单元测试)老师先向东行驶8m,再向西行驶6m。取向东为正方向,老师的位移是(  ) A. B.2m C. D.14m 【答案】B 【详解】老师先向东行驶8m,再向西行驶6m。取向东为正方向,老师的位移为 故选B。 🚀能力跃升 6.(24-25高一上·上海·课后作业)一质点从边长为L的正方形的一个顶点沿正方形运动了三周又回到原位置,在此过程中位移的最大值和路程的最大值分别是(  ) A.2L,12L B.,12L C.2L,4L D.4L,12L 【答案】B 【详解】当物体运动到对角线上的对顶点时,位移大小最大,其位移为 路程等于运动轨迹的长度其路程为 故选B。 7.(25-26高一上·上海·期中)某车向东行驶了6km,再向南行驶10km,又向北行驶2km,该车的位移大小为______km,方向为东偏南______,下列说法正确的是(  ) A.2, B.10, C.10, D.18, 【答案】B 【详解】位移的大小等于初末位置的距离,方向由初位置指向末位置。由位移的定义知该车的位移大小为 方向东偏南,设东偏南角度为θ,则 则 故选B。 🌟思维挑战 8. 一物体沿直线运动,其位移s与时间t的关系为s=2t2−3t+1(单位:米),求: (1) t=5秒时物体的位置; (2) 前3秒内的位移。 【答案】(1)s=36m (2)x=9m 【解析】(1)t=5s, 代入s-t函数表达式s=2×52-3×5+1=36m (2) t=0s, s1=1m, t=3s,s2=2×32-3×3+1=10m,s=s2-s1=10-1=9m 9.(25-26高一上·上海·阶段检测)在晴朗的夜晚,利用相机的长曝光模式,可以看到“斗转星移”的轨迹——星轨:夜空中所有的恒星,都绕着某一点画出弧线。所有恒星绕转一周的时间均约为23小时56分钟。 (1)在研究星轨的成因时,可视为质点的物体有(  ) A.星轨圆心处的恒星 B.划出星轨的恒星 C.地球 D.地球上的人 (2)形成星轨的原因,与“所有恒星在绕中央恒星做等周期的圆周运动”相比,更有可能是因为___________。 【答案】(1)ABD (2)地球的自转 【详解】(1)A.星轨圆心处的恒星距离地球非常遥远,在研究中其大小和形状可以忽略,可视为质点,故A正确; B.划出星轨的恒星距离地球极远,在分析星轨成因时可视为点光源,因此可视为质点,故B正确; C.地球在自转,其大小和形状对星轨的成因有重要影响,不能视为质点,故C错误; D.地球上的人作为观察者,其大小和形状对星轨的观察没有影响,可视为质点,故D正确。 故选ABD。 (2)所有恒星绕转一周的时间均约为23小时56分钟,这种现象的形成,主要不是因为恒星本身在运动,而是由于地球的自转。 2 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $ 1.2 位置的变化 位移 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 时间与时刻 考点02 参考系与坐标系 考点03 路程与位移 考点04 位移传感器 03 避坑指南·解题通法 角度01 时间与时刻 角度02 位移与路程 角度03 矢量与标量 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 ①了解时间与时刻的概念; ②了解路程的概念,路程是标量; ③理解位移的概念,位移是矢量; ④能用矢量的运算法则计算位移; ⑤理解路程与位移的联系与区别。 1. 用坐标轴来理解时间时刻,位移位置; 2. 学会用图像描述运动,理解位移时间图像。 考点01 时间与时刻 1. 时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,描述某一状态,属于状态量。 2. 时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段.描述某一过程,属于过程量。 例如,现在是上午8点,指的是时刻,上课1小时,指的是时间。 题目中t=1s, t=t0等表示时刻,物体在“几秒内”“第几秒内”的运动情况等是指时间。 3. 时间与时刻的区别。如图是时间与时刻在图象上的表示,下表是它们的区别。 时刻 时间 概念 事物运动过程的各个状态先后顺序的标志 事物运动过程长短的量度 意义 瞬时性: 一段时间始、末,有先后,无长短 连续性: 两时刻之间的间隔,有长短 时间轴表示 时间轴上一点 时间轴上一段 通常说法 第几秒末、第几秒初 前几秒内、后几秒内、第几秒内 单位 秒(s) 秒(s) 比喻:时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片。 例1.(25-26高一上·上海·课堂例题)关于时刻和时间,下列说法中正确的是(  ) A.时刻表示时间较短,时间表示时间较长 B.时刻对应位置,时间对应位移 C.作息时间表上的数字表示时刻 D.1 min内有60个时刻 考点02 参考系和坐标系 1. 参考系:为了描述物体的运动必须选定另一个假定不动的物体作为参照,这个被选定的物体称为参考系。 ①参考系的选择是任意的,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同,即运动相对性。 注意:这里的“任意”是指除研究对象外的任意物体。 ②选取参考系的基本原则是使研究对象的运动情况的描述得到简化,方便解决问题。 ③通常没有特别指明参考系,则可认为取地面作为参照系。 2. 坐标系:为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系.(标明原点、正方向和单位长度) ①要准确地描述物体的位置及位置变化,需要建立坐标系; ②如果物体在一维空间运动(即沿一直线运动),只需建立直线坐标系(数轴); 如果物体在二维空间运动(即在同一平面运动),需要建立平面直角坐标系; 如果物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系。 ③坐标系是在参考系的基础上建立的。 例如,下图一维坐标所示,若某一物体运动到点,此时它的位置坐标,若它运动到点,则此刻它的坐标。 (一维) (二维) (三维) 例2.(24-25高一上·上海·期中)救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上直升机,若以救生员为参考系,则处于静止状态的是(  ) A.伤病员 B.直升机 C.钻井平台 D.直升机驾驶员 考点03 位移与路程 1. 引入:研究物体运动时,很多情况下我们只关心物体的始末位置,而对中间过程并不关心,因此需要引入一个矢量表示物体位置的变化。 2. 位移定义:表示质点在空间的位置的变化,用由初位置指向末位置的有向线段表示。 ①位移是矢量,其大小等于有向线段的长度,方向由初位置指向末位置。 ②研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如下图所示. (1)物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示. (2)物体的位移大小等于末位置与初位置的坐标之差,即:Δx=x2-x1. (3)若Δx为正,则位移的方向指向x轴的正方向; (4)若Δx为负,则位移的方向指向x轴的负方向. (5)正负不表示大小。 3. 路程是质点在空间运动轨迹的长度。 在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 4. 位移和路程的区别: 位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。 ①位移是矢量,大小只跟运动起点、终点位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关。 ②路程是标量,大小跟物体运动经过的路径有关。 ③位移的大小≤路程,在单向直线运动中,位移的大小路程。 如下图所示,物体从A运动到B,不管沿着什么轨道,它的位移都是一样的,这个位移可以用一条有方向的(箭头)线段AB表示。 项目 比较 位移 路程 区 别 物理意义 描述物体的位置变化,是由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,也与物体运动路径有关 联系 (1)都是过程量 (2)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 5.矢量和标量 (1)既有大小又有方向的物理量叫矢量,只有大小没有方向的物理量叫标量. (2)①时间;②温度;③力;④质量;⑤路程;⑥位移.属于矢量的有③⑥,属于标量的有①②④⑤. (3)矢量的表示 ①矢量可以用带箭头的有向线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向. ②在同一直线上的矢量,可以先建立一维坐标系,在数值前面加上正、负号表示矢量的方向,正号表示与坐标系规定的正方向相同,负号则表示与正方向相反. 例3.(25-26高一上·上海·课堂例题)ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿圆周绕行一圈,途经ABCD四点,问: (1)由A到B的过程,它通过的位移大小是多少? (2)由A到C的过程呢? (3)由B到C的过程呢? (4)由A到D的过程呢? (5)由A到A的过程呢? 考点04 位移传感器 1. 位移传感器:位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离。 2. 结构原理:如图(a)所示,位移传感器由发射器和接收器组成,发射器内装有红外线和超声波发射装置;接收器内装有红外线和超声波接收器。如图(b)所示,测量时,固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,接收器收到红外线脉冲时开始计时t1,收到超声波脉冲时停止计时t2,计算机根据两者的时差Δt和空气中的声速,计算出发射器和接收器之间的距离(红外线传播时间可以忽略)。犹如雷雨时根据闪电和雷声的时差来计算雷电发生处的距离一样,脉冲的不断发射就可以对运动物体进行跟踪定位。 右图是测量小车位移,发射器固定在小车上,接收器固定在支架上。 3. 数字化信息系统(Digital Information System) DIS主要由(1)传感器+(2)数据采集器+(3)计算机三部分组成。 DIS实验系统的工作原理是由各类传感器将实验过程中的物理量转化为电学量,进而由数据采集器将电学 量转化成数字量后传输给计算机,计算机上的实验软件包就会识别并能对数据进行分析处理和输出。 这体现了科学研究中非常重要的“转化”思想。 角度01 时间和时刻 1.(多选)根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是(  ) A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s内,也可以称为2 s时 B.0~t2表示时间间隔,称为最初2 s内或第2 s内 C.t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内 D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第n s内 角度02 位移和路程 2.(24-25高一上·上海·随堂练习)如图所示,物体的初位置A的坐标x1=6 m,末位置B的坐标x2=-4 m, 则物体的位移Δx的大小及方向为(  ) A.2m,负方向 B.10m,负方向 C.10m,正方向 D.2m,正方向 3.为了定量描述一质点做直线运动的位置,可建立如图所示的一维坐标系。若该质点从O点开始,先向东运动5m到达A点,再向西运动2m到达B点。则从O点到B点的运动过程中,下列说法正确的是(  ) A.路程为3m B.路程为7m C.位移的大小为2m D.位移的大小为5m 4.(24-25高一上·上海·阶段检测)如图所示,一花园景观大道由若干半径为R的圆弧组成。一游客从A点沿圆弧走到C点,则他的位移x大小为_________,路程s为_________。 角度03 矢量与标量 5.神舟二十号航天员乘组已乘坐神舟二十一号载人飞船,于2025年11月14日安全返回地球。神舟二十一号载人飞船返回过程中,涉及到的相关物理量属于矢量的是(    ) A.时间 B.路程 C.速率 D.加速度 6.下列情景中涉及的物理量为矢量的是(    ) A.冰箱冷冻室设置最佳温度为 B.林龙同学以2m/s的速度竖直向上踢出足球 C.张怡同学从家到学校要走1.8km的路 D.刘老师开车离开校门时看到汽车仪表盘显示20km/h 1.(24-25高二下·福建·学业考试真题)上体育课时同学们进行往返跑练习。如图,A、B两杆相距25m,小伟从A杆出发绕过B杆跑回到A杆的出发点,他通过的(  ) A.路程为0 B.位移为0 C.路程为25m D.位移为25m ⚡基础速刷 1.关于运动会比赛,下列说法正确的是(    ) A.研究跳高比赛起跳动作时,可以把运动员看作质点 B.广播通知径赛检录于9:00开始,此处9:00指的是时间间隔 C.运动员跑完800m比赛,800m指的是位移 D.百米比赛中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以旁边的运动员为参考系 2.下列物理量中属于矢量的是(  ) A.质量 B.路程 C.位移 D.时间 3.某同学从宿舍走到教室门口走了400m,用时5分钟,其描述了该同学运动的(  ) A.路程和时刻 B.位移和时刻 C.路程和时间 D.位移和时间 4.(24-25高一上·上海·随堂练习)攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式,户外攀岩运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图,该攀岩爱好者从起点a到b,最终到达c,据此图判断下列说法中正确的是(  ) A.图中的线路abc表示的是攀岩爱好者所走的位移 B.攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移的大小大 C.由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移 5.(25-26高一上·上海·单元测试)老师先向东行驶8m,再向西行驶6m。取向东为正方向,老师的位移是(  ) A. B.2m C. D.14m 🚀能力跃升 6.(24-25高一上·上海·课后作业)一质点从边长为L的正方形的一个顶点沿正方形运动了三周又回到原位置,在此过程中位移的最大值和路程的最大值分别是(  ) A.2L,12L B.,12L C.2L,4L D.4L,12L 7.(25-26高一上·上海·期中)某车向东行驶了6km,再向南行驶10km,又向北行驶2km,该车的位移大小为______km,方向为东偏南______,下列说法正确的是(  ) A.2, B.10, C.10, D.18, 🌟思维挑战 8. 一物体沿直线运动,其位移s与时间t的关系为s=2t2−3t+1(单位:米),求: (1) t=5秒时物体的位置; (2) 前3秒内的位移。 9.(25-26高一上·上海·阶段检测)在晴朗的夜晚,利用相机的长曝光模式,可以看到“斗转星移”的轨迹——星轨:夜空中所有的恒星,都绕着某一点画出弧线。所有恒星绕转一周的时间均约为23小时56分钟。 (1)在研究星轨的成因时,可视为质点的物体有(  ) A.星轨圆心处的恒星 B.划出星轨的恒星 C.地球 D.地球上的人 (2)形成星轨的原因,与“所有恒星在绕中央恒星做等周期的圆周运动”相比,更有可能是因为___________。 2 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $

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1.2 位置的变化 位移(高效培优·讲义)物理沪科版必修第一册
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