高中物理第一章運(yùn)動(dòng)的描述2位置變化的描述-位移

第一章

2位置改變描述——位移1/38學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解坐標(biāo)系概念，會(huì)在坐標(biāo)系中描述物體位置及位置改變.2.了解位移概念和矢量性、知道位移與旅程區(qū)分和聯(lián)絡(luò).3.知道矢量、標(biāo)量及其區(qū)分．能進(jìn)行一維情況下矢量運(yùn)算．2/38內(nèi)容索引Ⅰ自主預(yù)習(xí)梳理Ⅱ重點(diǎn)知識(shí)探究Ⅲ當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)3/38自主預(yù)習(xí)梳理Ⅰ4/381.要定量地描述物體位置及

需要在參考系上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系上包含原點(diǎn)、

和單位長(zhǎng)度．2.研究物體直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，普通建立一維

，坐標(biāo)軸上一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)物體一個(gè)

；研究平面上物體運(yùn)動(dòng)，普通建立

直角坐標(biāo)系；研究空間物體運(yùn)動(dòng)，普通建立三維空間直角坐標(biāo)系．一、確定位置方法位置改變正方向直線坐標(biāo)系位置二維平面5/38二、位移1.定義：物體在一段時(shí)間內(nèi)

稱為位移.2.表示方法：(1)位移能夠用從

到

一條有向線段表示.(2)位移在一維直線坐標(biāo)系中表示：若點(diǎn)A、B對(duì)應(yīng)坐標(biāo)分別為x1、x2，則A到B位移Δx＝

.位置改變初位置末位置x2－x16/38三、標(biāo)量和矢量1.標(biāo)量：只有

沒有

物理量，如質(zhì)量、時(shí)間、

、溫度等.2.矢量：現(xiàn)有

又有

物理量，如力、

、

等.3.運(yùn)算法則：兩個(gè)標(biāo)量加減遵從“

”，矢量相加法則與此

(填“相同”或“不一樣”).大小方向旅程大小方向速度位移算術(shù)法則不一樣7/381.判斷以下說法正誤.(1)直線運(yùn)動(dòng)中，建立了直線坐標(biāo)系，任意時(shí)刻位置都可由位置坐標(biāo)表示.()(2)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體位移大小相等，旅程也一定相等.()(3)一個(gè)物體位移為零，旅程也一定為零.()(4)溫度高低能夠用正、負(fù)數(shù)表示，所以溫度是矢量.()即學(xué)即用√×××8/382.一個(gè)物體沿直線從A經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到C，其位置坐標(biāo)如圖1所表示，則從A到B位移Δx1＝_____，從A至C位移Δx2＝_____，Δx1__Δx2(填“>”或“<”).圖1－3m－8m<

9/38Ⅱ重點(diǎn)知識(shí)探究10/38一、位移和旅程矢量和標(biāo)量導(dǎo)學(xué)探究(1)如圖2所表示，三位旅行者從北京到上海，甲乘高鐵直達(dá)，乙乘飛機(jī)直達(dá)，丙先乘汽車到天津，再換乘輪船到上海，三者旅程是否相同？位置改變是否相同？答案答案

三者旅程不一樣，但結(jié)果是一樣，即都是從北京到上海，初位置、末位置一樣，即位移相同.圖211/38(2)①一個(gè)袋子里有40kg大米，再放入30kg大米，袋子中大米質(zhì)量是多少？答案答案

袋子中大米質(zhì)量是70kg.答案

如圖所表示，旅程是70m，位移為從A點(diǎn)指向C點(diǎn)有向線段，大小為50m.②假如一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A點(diǎn)出發(fā)向北走了40m抵達(dá)B點(diǎn)，然后又向西走了30m抵達(dá)C點(diǎn)，則他從A點(diǎn)走到C點(diǎn)旅程是多大？位移是多大？12/38③質(zhì)量和位移計(jì)算方法相同嗎？答案答案

質(zhì)量、旅程是標(biāo)量，遵從算術(shù)加減法法則，能夠直接相加減；位移是矢量，不能直接相加減，位移大小等于初位置指向末位置有向線段長(zhǎng)度.13/381.位移和旅程及其區(qū)分(1)旅程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度.只有大小，沒有方向，是標(biāo)量.(2)位移：表示物體(質(zhì)點(diǎn))位置改變物理量.①大?。撼酢⒛┪恢瞄g有向線段長(zhǎng)度.②方向：由初位置指向末位置，位移是矢量.知識(shí)深化14/38(3)位移和旅程區(qū)分①位移由物體初、末位置決定，與路徑無關(guān)，不論經(jīng)歷什么路徑，只要初、末位置相同，位移就相同；而旅程由物體運(yùn)動(dòng)軌跡決定，與路徑相關(guān).②旅程是標(biāo)量，無方向，其大小計(jì)算遵照算術(shù)運(yùn)算法則(能夠直接相加減)；位移是矢量，有方向，其大小計(jì)算不能直接相加減(其運(yùn)算方法第二章將學(xué)到).③位移大小不一定等于旅程.只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移大小才等于旅程.15/382.矢量和標(biāo)量及其區(qū)分(1)矢量現(xiàn)有大小又有方向，標(biāo)量只有大小沒有方向.(2)矢量表示方法：矢量能夠用一根帶箭頭線段(有向線段)表示，線段長(zhǎng)度表示矢量大小，箭頭指向表示矢量方向.注意：①只有當(dāng)兩個(gè)矢量大小相等、方向也相同時(shí)，這兩個(gè)矢量才相同.②矢量“＋”、“－”號(hào)表示其方向，所以矢量大小比較要看其數(shù)值絕對(duì)值大小，絕對(duì)值大矢量就大.③標(biāo)量也能夠有正、負(fù)，但正負(fù)代表大小，如－5℃低于1℃.16/38(3)運(yùn)算方法比較①標(biāo)量運(yùn)算遵照算術(shù)運(yùn)算法則.②矢量運(yùn)算方法第二章會(huì)學(xué)到，但同一直線上矢量，用“＋”、“－”號(hào)表示方向后，可簡(jiǎn)化為算術(shù)加減法.17/38例1一個(gè)人晨練，按如圖3所表示，走半徑為R中國(guó)古代八卦圖運(yùn)動(dòng)，中央S部分是兩個(gè)直徑為R半圓.他從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn).求：(1)他從A點(diǎn)第一次走到O點(diǎn)時(shí)位移大小和方向.解析答案圖3答案

R由北指向南解析從A點(diǎn)第一次走到O點(diǎn)時(shí)位移大小等于線段AO長(zhǎng)度，即x1＝R.位移方向?yàn)橛杀敝赶蚰?18/38(2)他從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)位移和旅程.解析答案答案

R，方向?yàn)闁|偏南45°

2.5πR位移方向?yàn)闁|偏南45°.19/38針對(duì)訓(xùn)練一個(gè)同學(xué)沿著400m操場(chǎng)跑一圈(又回到出發(fā)點(diǎn))，他位移為__，旅程為______.答案0400m20/38例2

(多項(xiàng)選擇)以下關(guān)于矢量(位移)和標(biāo)量(溫度)說法正確是A.兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體位移大小均為20m，這兩個(gè)位移一定相同B.做直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)物體位移x甲＝1m，x乙＝－3m，則x甲＜x乙C.溫度計(jì)讀數(shù)有正負(fù)，其正、負(fù)號(hào)表示溫度方向D.溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)正溫度一定大于負(fù)溫度，正、負(fù)號(hào)不能代表方向解析答案√解析位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以這兩個(gè)位移不一定相同，A錯(cuò)；矢量比較大小時(shí)，比較絕對(duì)值，B正確；溫度是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，正號(hào)表示比零攝氏度高，負(fù)號(hào)表示比零攝氏度低，正溫度一定高于負(fù)溫度，C錯(cuò)，D對(duì).√21/38二、在坐標(biāo)系中表示位置和位移導(dǎo)學(xué)探究描述以下三種運(yùn)動(dòng)需要建立怎樣坐標(biāo)系呢？(1)描述百米運(yùn)動(dòng)員在跑動(dòng)中位置.答案以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立一維直線坐標(biāo)系；(2)描述滑冰場(chǎng)上花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員位置.答案以滑冰場(chǎng)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，向東為x軸正方向，向北為y軸正方向，建立二維平面直角坐標(biāo)系；答案22/38(3)描述翱翔在藍(lán)天上飛機(jī)位置.答案確定一點(diǎn)(如機(jī)場(chǎng)所在位置)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立三維空間直角坐標(biāo)系.答案23/381.坐標(biāo)系建立及質(zhì)點(diǎn)位置表示知識(shí)深化種類適用運(yùn)動(dòng)建立方法直線坐標(biāo)系物體沿直線運(yùn)動(dòng)，即做一維運(yùn)動(dòng)在直線上要求原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度，物體位置由一個(gè)坐標(biāo)表示平面直角坐標(biāo)系物體在某一平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)在平面內(nèi)畫兩條相互垂直數(shù)軸(x軸和y軸)即可組成平面直角坐標(biāo)系，物體位置由兩個(gè)數(shù)來確定24/38三維坐標(biāo)系物體在空間運(yùn)動(dòng)在空間畫三個(gè)相互垂直數(shù)軸(x軸和y軸、z軸)即可組成三維坐標(biāo)系，這時(shí)物體位置由三個(gè)數(shù)來確定25/382.直線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)位置和位移表示(1)位置在坐標(biāo)系中表示直線坐標(biāo)系中位置用一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)表示；坐標(biāo)值正負(fù)表示物體所在位置在原點(diǎn)正方向上還是負(fù)方向上；坐標(biāo)值絕對(duì)值表示物體所在位置到坐標(biāo)原點(diǎn)距離.(2)位移在坐標(biāo)系中表示用兩個(gè)坐標(biāo)差值即Δx＝x2－x1表示位移.Δx數(shù)值表示位移大小，Δx為正，表示位移方向與正方向相同；Δx為負(fù)，表示位移方向與正方向相反.26/38例3如圖4所表示，一小球從A點(diǎn)垂直向上拋出，抵達(dá)最高點(diǎn)B后，返回落至地面C處，AB、AC間距離如圖4所表示.(1)若以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向，A、B、C三點(diǎn)位置坐標(biāo)分別為xA___m，xB＝__m，xC＝____m.AB間位移ΔxAB＝__m，BC間位移ΔxBC＝____m，ΔxAB___ΔxBC(填“>”“<”或“＝”).答案圖405－35－8<

27/38(2)若選地面C為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向，則A、B、C三點(diǎn)位置坐標(biāo)分別為xA′＝___m，xB′＝___m，xC′＝____m，AB間和BC間位移分別為ΔxAB′＝____m，ΔxBC′＝____m.答案3805－828/38在坐標(biāo)系中，選擇不一樣坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)位置坐標(biāo)不一樣，但兩點(diǎn)間位移相同，即位移與坐標(biāo)系無關(guān).總結(jié)提升29/38例4

湖中O點(diǎn)有一觀察站，一小船從O點(diǎn)出發(fā)向東行駛4km，又向北行駛3km.(1)建立一個(gè)適當(dāng)坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系中標(biāo)出小船初位置和末位置.解析答案解析假如取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向東為x軸正方向，向北為y軸正方向，則小船初位置坐標(biāo)為(0,0)，末位置坐標(biāo)為(4km,3km)，如圖所表示.答案

看法析30/38(2)在O點(diǎn)觀察員對(duì)小船位置匯報(bào)最為準(zhǔn)確是A.小船位置離O點(diǎn)7kmB.小船向東北方向運(yùn)動(dòng)了7kmC.小船向東北方向運(yùn)動(dòng)了5kmD.小船位置在東偏北37°方向距O點(diǎn)5km處解析答案√解析小船即使運(yùn)動(dòng)了7km，但在O點(diǎn)觀察員看來，它離自己距離是km＝5km，方向要用角度表示，sinθ＝

＝0.6，θ＝37°，表示小船位置在東偏北37°方向.31/38當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)Ⅲ32/381.(位移和旅程比較)在某次鉛球比賽中，某運(yùn)動(dòng)員以18.62m成績(jī)?nèi)〉媒鹋?這里統(tǒng)計(jì)成績(jī)是指A.比賽中鉛球發(fā)生位移大小B.比賽中鉛球經(jīng)過旅程C.既是鉛球發(fā)生位移大小，又是鉛球經(jīng)過旅程D.既不是鉛球發(fā)生位移大小，也不是鉛球經(jīng)過旅程解析答案解析鉛球運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所表示，鉛球比賽成績(jī)18.62m是拋出點(diǎn)A豎直投影點(diǎn)A′到落地點(diǎn)B距離，而位移是有向線段

，旅程是AB曲線長(zhǎng)度，只有D正確.1234√33/382.(位移和旅程計(jì)算)如圖5所表示，一小球在光滑V形槽中由A點(diǎn)釋放，經(jīng)B點(diǎn)(與B點(diǎn)碰撞所用時(shí)間不計(jì))抵達(dá)與A點(diǎn)等高C點(diǎn)，設(shè)A點(diǎn)高度為1m，則全過程中小球經(jīng)過旅程和位移大小分別為圖5√解析答案123434/383.(矢量表示)(多項(xiàng)選擇)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠用坐標(biāo)軸上坐標(biāo)表示物體位置，用坐標(biāo)改變量Δx表示物體位移.一個(gè)物體從A運(yùn)動(dòng)到C，它位移Δx1＝－4m－5m＝－9m；從C運(yùn)動(dòng)到B，它位移Δx2＝1m－(－4m)＝5m.以下說法中正確是A.C到B位移大于A到C位移，因?yàn)檎龜?shù)大于負(fù)數(shù)B.A到C位移大于C到B位移，因?yàn)榉?hào)表示位移方向，不表示大小C.因?yàn)槲灰剖鞘噶浚赃@兩個(gè)矢量大小無法比較D.物體由A到B合位移Δx＝Δx1＋Δx2答案1234√√35/384.(坐標(biāo)系中位置和位移表示)一物體從O點(diǎn)出發(fā)，沿東偏北30°方向運(yùn)動(dòng)10m至A點(diǎn)，然后又向正南方向運(yùn)動(dòng)5m至B點(diǎn).(1)建立適當(dāng)坐標(biāo)系，大致描述出該物體運(yùn)動(dòng)軌跡.1234解析答案解析以出發(fā)點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以正東方向?yàn)閤軸正方向，正北方向?yàn)閥軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系如圖，線OAB即為物體運(yùn)動(dòng)軌跡.答案看法析36/38(2)依據(jù)建立坐標(biāo)系，分別求出A、B兩點(diǎn)坐標(biāo).解析答案解