高中物理 第一章 运动的描述 第2节 位置变化的描述——位移课件 教科版必修1.ppt

第2节位置变化的描述 位移 一 确定位置的方法阅读教材第6 7页 确定位置的方法 部分 知道坐标系的概念 初步了解用一维坐标系描述物体位置以及位置的变化 1 为了定量地描述物体 质点 的 以及 需要在参考系上建立适当的坐标系 2 如果物体沿一条直线运动 只需建立 坐标系就能准确表示物体的位置 如果物体在一平面运动 就需要建立 坐标系来描述物体的位置 3 坐标系的三要素 和 位置 位置的变化 直线 平面直角 原点 单位长度 正方向 思维拓展 描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢 1 描述百米运动员在跑动中的位置 2 描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置 3 描述翱翔在蓝天上的飞机的位置 答案 1 以起点为坐标原点 建立一维直线坐标系 2 以滑冰场中心为坐标原点 向东为x轴正方向 向北为y轴正方向 建立二维平面直角坐标系 3 确定一点 如机场所在位置 为坐标原点 建立三维空间直角坐标系 二 位移阅读教材第7 8页 位移 部分 初步理解位移的概念及表示位移的方法 1 定义 物体在一段时间内 的变化称为位移 2 表示 从 位置到 位置的一条有向线段 3 直线运动的位置和位移 描述直线运动的位置和位移 只需建立直线坐标系 用坐标表示 用坐标的变化量表示 位置 初 末 位置 位移 如图1所示 物体在时刻t1处于位置x1 在时刻t2运动到位置x2 那么 x2 x1就是物体的位移 记为 x 可见 物体位置的变化可用位移来表示 x2 x1 图1 思维拓展 中考结束后 爸爸准备带小明去参观清华 北大等名校 并让小明设计出行路线 路线起点 重庆 终点 北京 他有三种方式可供选择 乘长途汽车 坐高铁和乘飞机 1 三种出行方式的路程是否相同 位移是否相同 2 位移的大小等于路程吗 什么情况下相等 答案 1 路程不相同位移相同 2 不相等在单向的直线运动中位移的大小等于路程 三 矢量和标量阅读教材第8页 矢量和标量 部分 初步区别矢量与标量 1 标量 只有 而没有 的物理量叫做标量 如 等 2 矢量 既有 又有 的物理量叫做矢量 如 力 速度等 思考判断 1 长度 时间 质量 温度都是标量 2 力 位移都是矢量 运算法则是算术法则 3 位移是矢量 正 负号表示方向 温度是标量 正 负号表示大小 大小 方向 质量 时间 路程 温度 大小 方向 位移 预习完成后 请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 坐标系 1 将物体抽象为质点 确定参考系 建立坐标系 都是为了更好地描述物体的位置和运动 可以用下面的流程图来表示 要点归纳 2 常见的坐标系 例1 一质点在x轴上运动 各个时刻的位置坐标如下表 1 请在图2中的x轴上标出质点在各时刻的位置 2 哪个时刻离开坐标原点最远 有多远 精典示例 图2 解析 1 以运动路径所在的直线为x轴 标出各时刻质点的位置坐标如图所示 2 由图可知第4s末质点离开坐标原点最远 有7m 答案 1 见解析 2 4s末7m 物体在坐标系中坐标值的正 负不表示大小 而是表示在原点的哪一侧 正号表示在原点的正方向一侧 负号表示在原点的负方向一侧 针对训练1 若某同学在操场上从a点开始先向南走了15m到b点 接着又向东走了20m到c点 请你建立合适的坐标系描述该同学的位置及位置的变化 位移和路程 位移和路程的区别与联系 要点归纳 例2 如图3所示 一小球在光滑的v形槽中由a点释放 经b点 与b点碰撞所用时间不计 到达与a点等高的c点 设a点的高度为1m 则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为 精典示例 图3 审题指导 1 路程即a b c轨迹的长度 2 位移的大小即a c有向线段的长度 答案c 位移大小不一定等于路程 1 确定位移时应先确定起点位置和终点位置 再利用几何关系确定其大小 位移大小不一定等于路程 2 最终位移的大小不一定是运动过程中的最大值 各段位移的大小之和不一定等于全过程位移的大小 针对训练2 王芳同学晨跑时 从a点出发 其运动轨迹如图4所示 其中bc为一半圆 当其到达c点时 其运动的路程和位移分别为 a 500m500mb 500m0c 500m314md 614m500m 图4 解析位移是从初位置指向末位置的有向线段 大小为线段ac的长度 即为500m 路程表示线段ab和弧bc的长度之和 故为614m 所以d正确 答案d 矢量与标量的区别 矢量和标量 要点归纳 例3 多选 下列关于矢量 位移 和标量 温度 的说法中 正确的是 a 两运动物体的位移大小均为30m 这两个位移不一定相同b 做直线运动的两物体的位移x甲 3m x乙 5m 则x甲 x乙c 温度计读数有正有负 其正负号表示温度方向d 温度计读数的正负号表示温度的高低 不表示方向解析两物体的位移大小虽然均为30m 但由于不知其方向关系 两个位移不一定相同 a正确 比较物体位移大小应比较其绝对值 b错误 温度无方向 其正负表示温度的高低 不表示方向 c错误 d正确 答案ad 精典示例 对矢量的理解 1 求某一矢量时 除求出其大小外 还要指出其方向 2 矢量的 号仅表示方向 不表示矢量的大小 针对训练3 2017 山东德州高一检测 关于矢量和标量 下列说法中正确的是 a 矢量既有方向又有大小 它的运算规律是算术加法b 标量只有方向没有大小 它的运算规律是算术加法c 10m的位移比5m的位移小d 10 比5 的温度低解析矢量既有方向又有大小 它的运算规律与算术加法不同 a错误 标量只有大小没有方向 它的运算规律是算术加法 b错误 比较位移大小要比较所给量值的绝对值 故 10m的位移比5m的位移大 c错误 10 低于0 5 高于0 所以 10 比5 的温度低 d正确 答案d 直线运动中位置和位移的关系 研究直线运动时在物体运动的直线上建立直线坐标系 1 质点的位置用坐标值表示 位移用坐标的变化量表示 2 位移 x x2 x1 其绝对值表示位移的大小 3 x的正 负表示位移的方向 正值表示与规定的正方向相同 负值表示与规定的正方向相反 利用坐标系表示位移和路程 要点归纳 精典示例 图5 1 在该坐标系上标出超市 博物馆 羊村和狼堡的位置 2 小灰灰一家从狼堡经羊村到博物馆的位移与路程分别为多少 解析 1 如图所示 2 从狼堡经羊村到博物馆的位移为x 300m 500m 800m 方向向东 其路程为s 500m 450m 150m 1100m 答