2.位置变化的描述——位移

1 2位置变化的描述位移 2020 2 23 知识回顾 1 机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变 这种运动称为机械运动 2 质点 用来代替物体的有质量的点 物理意义 质点是一个理想模型 是没有形状和大小 但具有质量的点 因此 质点并不是真实存在 2020 2 23 3 参考系 描述物体的运动时 用来作参考的物体 说明 a 运动和静止是相对的 b 参考系的选取是任意的 4 时间与时刻 时间 在时间坐标轴上对应于一段 时刻 在时间坐标轴上对应于一点 2020 2 23 死亡之海 塔克拉玛干沙漠 P教材第6页 三个问题 我在哪里 我要去哪里 选哪条路最佳 三个物理量 位置 位移和路程 一 物体的位置及其确定方法 1 物体的位置 物体所在的具体地点 2 确定物体位置的方法 在物理学中 我们可以用坐标系的方法来确定物体的位置 0 1 物体做直线运动时其位置可用直线坐标系来确定 X m X 2m X 5m X 2m 高速公路上的汽车 2 物体在某一平面上做曲线运动时其位置可用平面直角坐标系来确定 4321 1 Y X 3mY 4m 大海中的轮船 2020 2 23 3 物体在立体空间的运动 蔚蓝天空上的飞机 2020 2 23 思考 怎么用坐标系来描述物体位置的变化呢 思维体操 二中 医院 学校 医院 虽然经过的路径不同 但是初 末位置相同 也就是位置的变化是一样的 物理学中 把物体在一段时间内的位置的变化称为位移 二 位移 描述位置变动的物理量 1 由初位置指向末位置的有向线段 物体从A运动到B时 不管沿着什么轨迹 它的位移都是一样的 这个位移可以用一条有向 箭头 线段AB表示 大小 线段的长度 方向 由初位置指向末位置 单位 米 m 01234 时刻t 0汽车坐标 时刻t2 2s汽车坐标 位移 x2 x1 4m 1m 3m 2 做直线运动的物体的位移 位移 x2 x1即为坐标的变化量 01234 时刻t 0汽车坐标 时刻t2 2s汽车坐标 位移 x2 x1 0m 3m 0 3 3m 请同学们思考两题中的正负号的含义 2020 2 23 1 8 3 0 解 王府井到西单 x1 0 3 0 3 0km 方向向西 西单到王府井 x2 3 0 0 3 0km 方向向东 变 注意 负号只表示方向 不表示大小 解题规范 P7例题 练习 物体从A运动到B 初位置的坐标是XA 3m XB 2m 它的坐标变化量 X x x X X 2m 3m 5m 位移是多少 01234 4321 1 Y 分组研究 三 矢量和标量 1 矢量 既有大小又有方向的物理量 如 位移 力 速度 2 标量 只有大小没有方向的物理量 如 温度 质量 时间 密度 求矢量时 既要说明大小 又要说明方向 在没有特殊说明的情况下 求矢量 则必须说明其大小和方向 是矢量需考虑方向 是标量不需考虑方向 位移的大小与路径无关 一般情况下 路程 位移的大小 只有当物体做单向直线运动时 物体的位移大小才等于路程 平行四边形法则 算术加法 位移和路程的区别 位移和路程都是过程量 P9讨论交流 1 关于位移和路程 下列说法中正确的是 A 在某一段时间内质点运动的位移为零 该质点不一定是静止的B 在某一段时间内质点运动的路程为零 该质点一定是静止的C 在直线运动中 质点位移的大小一定等于其路程D 在曲线运动中 质点位移的大小一定小于其路程 ABD 2 一个物体从A点运动到B点 则 A 物体的位移可能等于物体运动的路程B 物体的位移可能是正值也可能是负值C 物体位移的大小总是小于或等于物体运动的路程D 物体的位移是直线 而路程是曲线 ABC 3 下列关于位移和路程的说法中 正确的是 位移的大小和路程总是相等 但位移是矢量 路程是标量位移描述直线运动 路程描述曲线运动位移取决于始末位置 路程取决于实际运动路线运动物体的路程总大于位移 C 4 如图所示 某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C 下列结论正确的是 物体的位移等于4R 方向向东B 物体的位移等于2 RC 物体的路程等于4R 方向向东D 物体的路程等于2 R 方向沿轨迹的方向 A 5 如图所示 一物体沿三条不同的路径由A运动到B 下列关于它们的位移的大小说法正确的是 A 沿 较大B 沿 较大C 沿 较大D 一样大 图1 2 D 6 一小球从离地面3m高的地方竖直向上抛出 几秒后落回地面 小球到最高点时离地面的距离为8m 求 小球的位移 位移大小为3m 方向竖直向下 位移大小为3m 方向为负方向 位移为 3m 位移为3m 求小球上升和下落过程的位移 建立坐标系 3m 8m 0m 5m 8m 3m 7 有一质点在X轴上运动 各时刻质点位置如图 X m 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 t 3s t 1s t 2s t 4s t 0s t 5s L3 17