位置变化的描述—位移VIP

第二节位置变化的描述位移,教学目标：1、了解确定位置的方法2、掌握位移的概念、比较位移与路程3、掌握矢量、标量,教学重点：位移概念、矢量的理解,教学难点：矢量的理解和应用,一、确定位置的方法,（1）在参考系上建立适当的坐标系，定量描述物体的位置及位置的变化。（2）坐标系的构成要素：原点、正方向、标度、物理量及单位(有时是长度，有时是时间，也可能是其他物理量)（3）坐标系的种类及特点（运动物体在直线、平面、空间上运动）直线坐标系：如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及位置变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。那么物体在任何时刻的位置就可以用他在该时刻的位置坐标表示。（课本7页：图1-2-5）,1、文字定性描述；3、建立坐标系定量描述,2、全球定位系统定位；,平面坐标系：物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系如图所示，在图甲中，a、b、c三点有相同的横坐标，在图乙中，A、B、C三点有相同的纵坐标，由此可以发现：如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点的位置并不能唯一确定，如果同时确定某点的横坐标和纵坐标，则该点的位置唯一确定那么物体在任何时刻的位置同样可以用他在该时刻的位置坐标表示。（课本7页：图1-2-6）空间坐标系(如三维立体空间坐标系)：物体的运动不在同一平面内时，可以建立多维坐标系.,例1为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置，我们可以取x轴表示长安街的东西方向，x轴的正方向指向东，并且取天安门前的旗杆作为坐标轴的原点，那么汽车的位置就由它的坐标完全确定了若汽车的坐标是1km，则表示汽车处于什么位置？汽车的坐标是2km呢？解析若汽车的坐标是1km，则表示汽车旗杆以东1km；汽车在的坐标是2km，则表示汽车在旗杆以西2km.答案旗杆以东1km，旗杆以西2km点评用坐标确定了物体的位置，我们就能定量地描述物体的运动，特别要注意坐标正负号的含义，坐标的绝对值表示汽车离开坐标原点的距离，正负号表示方向,变式训练1从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后落回地面，如图12所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写下面的表格,解析在物体运动的直线上建立直线坐标系，定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x13m，x28m，x30；若以抛出点为原点，则x10.2，x25m，x33m.,练习册第3页例1,北京重庆（1）坐飞机（2）坐火车（3）先坐火车，再乘船,思考：路径相同吗？路程呢？有什么共同点吗？,二、位移,1、定义：物体在一段时间内位置的变化称为位移.2、表示方法：用从初位置到末位置的一条有向线段表示（线段长度、箭头表示什么？）3、位移是矢量：大小等于初、末位置间的直线距离，方向由初位置指向末位置4、位移的符号、单位：,思考：位移与初中学过的路程的区别？,位移为0时，路程不一定为0；但路程为0时，位移一定为0.,比如说路程与位移大小是否相等？,5、直线运动的位置和位移一个物体沿直线从A点运动到B点，若两点的位置坐标分别为XA和XB，则物体的位移为：X=XB-XA,例2在如图所示的坐标系中，物体由A点沿直线运动到B点，再由B点沿直线返回到C点，试分别求出物体从A到B、从B到C、从A到C三段的路程和位移,解析根据定义去求路程和位移，在位移轴上，位移等于坐标值的变化量.路程就是轨迹的长度，所以质点在三个阶段的路程分别为：lAB30m，lBC40mlAClABlBC30m40m70m三个阶段的位移分别为：xABxBxA30mxBCxCxB10m50m40mxACxCxA10m20m10m负号表示位移的方向与x轴正方向相反答案路程分别为30m、40m、70m位移分别为30m、40m、10m,三、标量与矢量1标量：只有大小没有方向的量如：长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则2矢量：有大小也有方向的量如：位移、力、速度等运算法则与标量不同，我们将在以后学习注:（1）矢量的表示、矢量的运算；（2）数值表大小、符号表方向；（3）只要是求矢量，既要求出大小也要求出方向比较位移和路程,例2如图21所示，在2008年北京奥运会上，甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400m和100m田径决赛，且两人都是在最内侧跑道完成了比赛则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程大小l甲、l乙之间的关系是()位移和路程的区别Ax甲x乙，l甲l乙Cx甲x乙，l甲l乙Dx甲x乙，l甲l乙,练习册第4页例2,B,解析田径场上的跑道如图所示.400m比赛要从起点环绕跑道一圈，圈子最内侧跑道的起点和终点重合因此，路程l甲400m，位移x甲0；而100m比赛是直道，路程l乙100m，位移x乙100m显然x甲l乙答案B点评田径比赛的问题，首先要了解田径场的情况；再次要对运动员参赛项目比赛规则要有所了解故体育比赛对物理学的研究起一定的作用,变式训练2如图22所示，一操场跑道全长400m，其中CD和FA为100m长的直道，弯道ABC和DEF均为半圆形，长度均为100m一运动员从A点开始起跑，沿弯道ABC和直道CD跑到D点，求该运动员在这段时间内的路程和位移图22,答案路程为200m，位移为118.57m，方向由A指向D,练习册第4页例3,基础梳理,同步达标一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分，每题至少有一个选项是正确的)1关于时间和时刻，下列说法正确的是()A时间很长，时刻很短B第2s内和2s都是指一段时间间隔C时光不能倒流，因此时间是矢量D“北京时间12点整”其实指的是时刻解析时间指一过程，时刻指某一瞬时，选项A错误；第2s内和2s都指时间间隔，选项B正确；时间是标量，选项C错误；“12点整”指时刻，选项D正确答案BD,2关于位移和路程，下列说法正确的是()A位移和路程是相同的物理量B路程是标量，即表示位移的大小C位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向D若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程解析位移是由初始位置指向终止位置的有向线段，是矢量，位移的大小等于这段直线段的长度；路程是标量，是物体运动轨迹的总长度，只有质点一直向着单一方向运动时，位移的大小才等于路程答案D,3下列说法正确的是()A学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为8：00”是指时间间隔B火车站公布的旅客列车运行表是时刻表C体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间隔D神舟七号绕地球飞行45周，耗时68时27分钟是时刻答案BC,4氢气球升到离地面80m高空时从上面掉落下一物体，物体又上升了10m高后开始下落，若取向上为正，则物体从掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为()A80m,100mB80m,100mC90m,180mD90m，180m解析位移是矢量，有大小和方向，当选择向上方向为正时，向下即为负，故正确表示位移应为80m.答案B,5一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表所示，则此质点开始运动后()A第1s内的位移最大B第4s内的位移最大C第2s内的位移最大D第3s的路程最小答案C,6物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，如图所示则它运动的位移和路程分别是()A2(R+r)；(R+r)B2(Rr)，向东；2R，向东C2(Rr)，向东；2(Rr)D2(Rr)，向东；(Rr)解析位移是由初位置指向末位置的矢量，其大小等于A、C间的距离，即x2r2R2(Rr)，方向由A指向B，即向东路程是标量，其大小等于两半圆弧长度之和，即lrR(Rr)，没有方向答案D,二、计算题(本题共2小题，共20分，每小题10分),82007年4月18日，我国铁路第六次大面积提速，重点城市间大量开行时速200公里及以上动车组旅客列车-“和谐号”CRH系列国产化动车组列车下表是D665次动车组列车运行的时刻表试求D665次动车组列车从上海到海宁、杭州、义乌、金华的时间(保留两位有效数字)D665次列车时刻表,解析从上海到海宁的时间为：47分从上海到杭州的时间为：1小时23分从上海到义乌的时间为：2小时13分从上海到金华的时间为：2小时41分附加探究题(10分)9在运动场