201x-201x高中物理 1.2 位置变化的描述 教科版必修

1、第一章第一章 运动的描述运动的描述1.2 位置变化的描述位置变化的描述高中物理高中物理必修一必修一教科版教科版目标定位目标定位位置变化的描述位置变化的描述位移位移理解坐标系的概念，会用一维坐标系描述物体的理解坐标系的概念，会用一维坐标系描述物体的位置及位置变化位置及位置变化 .理解位移的概念和矢量性，知道位移和路程的理解位移的概念和矢量性，知道位移和路程的不同不同. 知道矢量和标量的运算差异，能进行一维情况知道矢量和标量的运算差异，能进行一维情况下矢量的运算下矢量的运算 123目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习预习导学预习导学1. 位置位置 位置变化位置变化2.

2、直线直线 平面直角平面直角 3.原点原点 单位长度单位长度 正方向正方向 一、一、确定位置的方法确定位置的方法 想一想：想一想：2013年年10月在天津举办的第六届东亚月在天津举办的第六届东亚运动会上，中国队选手陈静文在女子运动会上，中国队选手陈静文在女子400米决赛中以米决赛中以53秒秒76的成绩成功卫冕为了准确的描述她在跑道的成绩成功卫冕为了准确的描述她在跑道上不同时刻的位置和位置变化，应建立怎样的坐标上不同时刻的位置和位置变化，应建立怎样的坐标系？系？ 答案：答案：运动员在运动员在400米赛跑时，要经过弯道，故建立米赛跑时，要经过弯道，故建立平面直角坐标系平面直角坐标系 二、二、位移位移

3、1. 位置位置 2. 初初 末末 3. 位置位置 位移位移 x2x1 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习位置变化的描述位置变化的描述位移位移预习导学预习导学 想一想：想一想：物体在运动过程中的路程相物体在运动过程中的路程相等，位移一定相等吗？等，位移一定相等吗？ 答案：答案：不一定，路程是指轨迹长度，可以是曲线，不一定，路程是指轨迹长度，可以是曲线，也可以是直线；而位移指初、末位置的线段长度，也可以是直线；而位移指初、末位置的线段长度，是直线，所以两者不一定相等是直线，所以两者不一定相等 三、矢量和标量三、矢量和标量1. 大小大小 方向方向 质量质量 时间时间 路

4、程路程 温度温度 2. 大小大小 方向方向 位移位移答案：答案：体积、密度、质量和温度这几个物理量都只有体积、密度、质量和温度这几个物理量都只有大小，没有方向，所以都是标量；而力有大小也有方大小，没有方向，所以都是标量；而力有大小也有方向是矢量向是矢量 想一想：想一想：我们初中物理学习过许多物理量，比我们初中物理学习过许多物理量，比如体积、密度、质量、温度、力等等，这些物理量如体积、密度、质量、温度、力等等，这些物理量中，哪些是矢量？哪些是标量？中，哪些是矢量？哪些是标量？ 位置变化的描述位置变化的描述位移位移目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义一、

5、坐标系的建立一、坐标系的建立 位置变化的描述位置变化的描述位移位移1意义：借助适当的坐标系可以定量的描述物体的意义：借助适当的坐标系可以定量的描述物体的 位置及位置位置及位置 的变化的变化2方法方法种类种类适用的运动适用的运动建立方法建立方法直线坐直线坐标系标系物体沿直线运动，即物体沿直线运动，即做一维运动做一维运动在直线上规定原点、正方向和标在直线上规定原点、正方向和标度，就建立了直线坐标系度，就建立了直线坐标系二维坐二维坐标系标系物体在某一平面内做物体在某一平面内做曲线运动曲线运动在平面内画两条相互垂直的数轴在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴和轴和y轴轴)即可组成平面直角坐即可组成平面直角

6、坐标系，物体的位置由一对数确定标系，物体的位置由一对数确定.三维坐三维坐标系标系物体在空间运动物体在空间运动在空间画三个互相垂直的数轴在空间画三个互相垂直的数轴(x轴、轴、y轴、轴、z轴轴)即可组成三维坐标即可组成三维坐标系，这时物体的位置由三个数来系，这时物体的位置由三个数来确定确定.目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义位置变化的描述位置变化的描述位移位移例例1 一质点沿一质点沿x轴运动，各个时刻的位置坐标如下表轴运动，各个时刻的位置坐标如下表所示：所示：t/s012345x/m054171位置点位置点ABCDEF(1)请在图中的请在图中的x轴上标

7、出质点在各时刻的位置轴上标出质点在各时刻的位置(2)哪个时刻质点离坐标原点最远？有多远？哪个时刻质点离坐标原点最远？有多远？ABCD E F (2)质点在质点在1 s、2 s、3 s、4 s、5 s时离坐标原点的距时离坐标原点的距 离分别为离分别为5 m、4 m、1 m、7 m、1 m，所以，所以4 s时时 质点离原点最远，为质点离原点最远，为7 m.最远最远目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习借题发挥：借题发挥：当描述当描述直线直线运动的物体的位置及位置变运动的物体的位置及位置变化时，化时，只要只要建立建立直线坐标系直线坐标系即可即可；当物体在；当物体在同一平同一

8、平面面内运动时，要用内运动时，要用平面直角平面直角坐标系才能定量描述物坐标系才能定量描述物体的位置及位置变化体的位置及位置变化.课堂讲义课堂讲义二、二、位移与路程的区别与联系位移与路程的区别与联系 位置变化的描述位置变化的描述位移位移目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习比较项目比较项目 路程路程 位移位移 意义意义 表示物体运动轨表示物体运动轨迹的长度迹的长度 表示物体位置的变化表示物体位置的变化 大小大小等于轨迹的长度等于轨迹的长度 等于从初位置到末位等于从初位置到末位置的有向线段的长度置的有向线段的长度 方向方向无方向无方向有方向：从初位置指有方向：从初位置指向

9、末位置向末位置 联系联系(1)二者单位相同，都是长度单位二者单位相同，都是长度单位(2)都是描述质点运动的空间特征的物理量都是描述质点运动的空间特征的物理量(3)同一运动过程的路程，不小于位移的大小，只有质点同一运动过程的路程，不小于位移的大小，只有质点在单向直线运动中，位移的大小才等于路程在单向直线运动中，位移的大小才等于路程 课堂讲义课堂讲义位置变化的描述位置变化的描述位移位移目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习 例例2 关于位移和路程，下关于位移和路程，下列说法中正确的是列说法中正确的是()A在某段时间内，质点运在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一动的

10、位移为零，该质点不一定是静止的定是静止的B在某段时间内，质点运在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一动的路程为零，该质点不一定是静止的定是静止的C在直线运动中，质点位在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程移的大小一定等于其路程D在曲线运动中，质点位在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程移的大小一定小于其路程 在往复直线运动中，路程在往复直线运动中，路程大于大于位移位移除了除了单向直线单向直线运动位移的大运动位移的大小小等于等于路程外，其他的运动路程外，其他的运动中位移的大小都小于路程中位移的大小都小于路程AD=质点质点？借题发挥：借题发挥： (1)如果某如果某段时间内某物体通过的

11、段时间内某物体通过的路程为零路程为零，则这段时间，则这段时间内物体一定静止，内物体一定静止，位移位移也一定为零也一定为零 (2)如果某段时间内物如果某段时间内物体的体的位移为零位移为零，则这段，则这段时间内物体不一定静止，时间内物体不一定静止，可能运动又回到了出发可能运动又回到了出发点，点，路程也不一定为路程也不一定为零零 课堂讲义课堂讲义例例3 如图所示，某同学沿图示路径从开阳桥出发，经西单，如图所示，某同学沿图示路径从开阳桥出发，经西单，到达王府井从开阳桥到西单的距离为到达王府井从开阳桥到西单的距离为4 km；从西单到王；从西单到王府井的距离为府井的距离为3 km.两段路线相互垂直整个过程

12、中，该同两段路线相互垂直整个过程中，该同学的位移大小和路程分别为学的位移大小和路程分别为() A7 km、7 km B5 km、5 kmC7 km、5 km D5 km、7 km路程和路程和位移的位移的区别区别路程：物体运动路程：物体运动的轨迹的长度的轨迹的长度位移：从起点到位移：从起点到终点的有向线段终点的有向线段4km 3km 7kml=+=22km5km34x =+D位置变化的描述位置变化的描述位移位移4 km3 km目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义三、三、对标量和矢量的理解对标量和矢量的理解 位置变化的描述位置变化的描述位移位移目标定位目

13、标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习1矢量的表示方法：矢量的表示方法： (1)图示表示：用带箭头的线段表示，线段的长度表示图示表示：用带箭头的线段表示，线段的长度表示 矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向 (2)数字表示：先建立坐标系并规定正方向，然后用正数字表示：先建立坐标系并规定正方向，然后用正 负数来表示矢量，负数来表示矢量，“”“”“”号表示方向号表示方向(“”号表示号表示 与坐标系规定的正方向一致，与坐标系规定的正方向一致，“”表示与坐标系表示与坐标系规规 定的正方向相反定的正方向相反)，用数字的大小表示矢量的大小，用数字的大小表

14、示矢量的大小 课堂讲义课堂讲义位置变化的描述位置变化的描述位移位移目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习2矢量和标量的区别矢量和标量的区别 (1)矢量是有矢量是有方向方向的，标量没有方向的，标量没有方向 (2)标量的运算法则为标量的运算法则为算术运算算术运算法则，即初中所学的加、法则，即初中所学的加、 减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后要减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后要 学到的学到的平行四边形平行四边形法则法则 (3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值、矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值、 大的矢量大，而大的矢量大，而“”号只代

15、表方向号只代表方向 三、三、对标量和矢量的理解对标量和矢量的理解 课堂讲义课堂讲义位置变化的描述位置变化的描述位移位移目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习例例4 下列关于矢量下列关于矢量(位移位移)和标量和标量(温度温度)的说法正确的的说法正确的是是()A两个运动的物体位移大两个运动的物体位移大小均为小均为20 m，这两个位移，这两个位移一定相同一定相同B做直线运动的两个物体做直线运动的两个物体的位移的位移x甲甲1 m,x乙乙3 m,则则x甲甲x乙乙C温度计读数有正负，其温度计读数有正负，其正号表示温度的方向正号表示温度的方向D温度计读数时正的温度温度计读数时正的温

16、度一定大于负的温度一定大于负的温度,正负不正负不能代表方向能代表方向 BD方向方向不同，运动效果不同不同，运动效果不同负号代表负号代表方向方向，若规定向，若规定向东为正，东为正，向西走向西走3m和向东走和向东走1m哪个更哪个更远些呢远些呢温度的正负温度的正负代表温度的代表温度的高低，而高低，而不不代表方向代表方向课堂讲义课堂讲义位置变化的描述位置变化的描述位移位移目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习 例例5 如图所示是小灰灰一家周末外出的行车路线：从狼堡如图所示是小灰灰一家周末外出的行车路线：从狼堡 超市超市 羊村羊村 博物馆博物馆 狼堡，小灰灰想分析一下一天的行程

17、，超市所在的位置为原点，狼堡，小灰灰想分析一下一天的行程，超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示个单位长度表示100 m建立了一个直建立了一个直线坐标系，试求：线坐标系，试求： 四、利用坐标系表示位移和路程四、利用坐标系表示位移和路程 (1)在该坐标系上标出超市、博物馆、羊村和狼堡的位置；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？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？ 向东行驶向东行驶500m向东行驶向东行驶450m向西行驶向西行驶150m向西行驶向西行驶500m4

18、50m150mx/102m0m超市超市-1-2-3-4-512345狼堡狼堡博物馆博物馆 羊村羊村(2)位移：位移： x300 m(500 m)800 m，方向，方向向东向东其路程为其路程为l500 m450 m150 m1 100 m对点练习对点练习时间和位移时间和位移目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习12013年吴桥杂技节上，一年吴桥杂技节上，一名杂技演员将手中的球从高出名杂技演员将手中的球从高出地面地面3 m的位置竖直向上抛出，的位置竖直向上抛出，它上升它上升5 m后回落，最后到达后回落，最后到达地面，如图所示，分别以地面地面，如图所示，分别以地面和抛出点为

19、原点建立坐标系，和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下方向均以向上为正，填写以下表格：表格：坐标系的建立坐标系的建立坐标原点坐标原点的设置的设置出发点出发点的坐标的坐标最高点最高点的坐标的坐标落地点落地点的坐标的坐标以地面以地面为原点为原点以抛出点以抛出点为原点为原点0m8m3m3m3m8m8m0m0m0m5m0m5m3m3m对点练习对点练习位置变化的描述位置变化的描述位移位移 2. 2013年年12月月15日日4时时35分，分，嫦娥三号着陆器与巡视器嫦娥三号着陆器与巡视器(“玉兔玉兔号号”月球车月球车)成功分离，登陆月成功分离，登陆月球后球后“玉兔号玉兔号”月球车将在月球月球车

20、将在月球上开展上开展3个月巡视勘察若以着个月巡视勘察若以着陆器所在地为坐标原点，以月球陆器所在地为坐标原点，以月球车运动方向为车运动方向为x轴的正方向，建轴的正方向，建立一个一维坐标系月球车从距立一个一维坐标系月球车从距离原点离原点5 m处出发，沿直线运动，处出发，沿直线运动，经过一段时间后到达距离出发点经过一段时间后到达距离出发点15 m处月球车最初位置坐标和处月球车最初位置坐标和最终位置坐标分别是最终位置坐标分别是() A0 m，15 m B5 m，15 mC0 m，20 m D5 m，20 m 解析解析 05 m15 m着陆器着陆器月球车月球车20 mD 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习对点练习对点练习位置变化的描述位置变化的描述位移位移目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习3某同学的家到学校的某同学的家到学校的直线距离为直线距离为1 000 m，但，但他从家出发步行到学校，他从家出发步行到学校，要先向东走要先向东走400 m，然后，然后再向北走再向北走600 m，最后再，最后再向东走向东走400 m才能到达学才能到达学校，如图所示则他从家校，如图所示则他从家到学校的位移大小为到学