高中物理第一章运动的描述2位置变化的描述—位移课件教科版必修1.ppt

1、第一章,2位置变化的描述位移,学习目标 1.理解坐标系的概念，会在坐标系中描述物体的位置及位置变化. 2.理解位移的概念和矢量性、知道位移与路程的区别和联系. 3.知道矢量、标量及其区别能进行一维情况下矢量的运算,内容索引,自主预习梳理, 重点知识探究, 当堂达标检测,自主预习梳理,1.要定量地描述物体的位置及 需要在参考系上建立一个坐标系，这个坐标系上包括原点、 和单位长度 2.研究物体的直线运动时，一般建立一维 ，坐标轴上的一个坐标点对应物体的一个 ；研究平面上物体的运动，一般建立 直角坐标系；研究空间物体的运动，一般建立三维空间直角坐标系,一、确定位置的方法,位置变化,正方向,直线坐标系

2、,位置,二维平面,二、位移,1.定义：物体在一段时间内 称为位移. 2.表示方法：(1)位移可以用从 到 的一条有向线段表示. (2)位移在一维直线坐标系中的表示：若点A、B对应的坐标分别为x1、x2，则A到B的位移x .,位置的变化,初位置,末位置,x2x1,三、标量和矢量,1.标量：只有 没有 的物理量，如质量、时间、 、温度等. 2.矢量：既有 又有 的物理量，如力、 、 等. 3.运算法则：两个标量的加减遵从“ ”，矢量相加的法则与此 (填“相同”或“不同”).,大小,方向,路程,大小,方向,速度,位移,算术法则,不同,1.判断下列说法的正误. (1)直线运动中，建立了直线坐标系，任意

3、时刻的位置都可由位置坐标表示. ( ) (2)两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等.( ) (3)一个物体的位移为零，路程也一定为零.( ) (4)温度的高低可以用正、负数表示，所以温度是矢量.( ),2.一个物体沿直线从A经B运动到C，其位置坐标如图1所示，则从A到B的位移x1_，从A至C的位移x2_，x1_x2(填“”或“”).,图1,3 m,8 m,重点知识探究,一、位移和路程矢量和标量,(1)如图2所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘高铁直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，三者的路程是否相同？位置变化是否相同？,答案,答案三者的路程不同，但结果是一样的，即都是从

4、北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同.,图2,(2)一个袋子里有40 kg大米，再放入30 kg大米，袋子中大米的质量是多少？,答案,答案 袋子中大米的质量是70 kg.,答案 如图所示，路程是70 m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50 m.,如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点，然后又向西走了30 m到达C点，则他从A点走到C点的路程是多大？位移是多大？,质量和位移的计算方法相同吗？,答案,答案 质量、路程是标量，遵从算术加减法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度.,1.位移和路程及其区别 (1)

5、路程：物体运动轨迹的长度.只有大小，没有方向，是标量. (2)位移：表示物体(质点)位置变化的物理量. 大小：初、末位置间有向线段的长度. 方向：由初位置指向末位置，位移是矢量.,(3)位移和路程的区别 位移由物体的初、末位置决定，与路径无关，不管经历什么路径，只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物体的运动轨迹决定，与路径有关. 路程是标量，无方向，其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减)；位移是矢量，有方向，其大小计算不能直接相加减(其运算方法第二章将学到). 位移的大小不一定等于路程.只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程.,2.矢量和标量及其区别 (1)矢量既有大小又有方向，

6、标量只有大小没有方向. (2)矢量的表示方法：矢量可以用一根带箭头的线段(有向线段)表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向. 注意： 只有当两个矢量的大小相等、方向也相同时，这两个矢量才相同. 矢量的“”、“”号表示其方向，所以矢量大小的比较要看其数值的绝对值的大小，绝对值大的矢量就大. 标量也可以有正、负，但正负代表大小，如5 低于1 .,(3)运算方法的比较 标量运算遵循算术运算法则. 矢量运算的方法第二章会学到，但同一直线上的矢量，用“”、“”号表示方向后，可简化为算术加减法.,例1 一个人晨练，按如图3所示，走半径为R的中国古代的八卦图运动，中央的S部分是两个直径为R

7、的半圆.他从A点出发沿曲线ABCOADC行进.求： (1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向.,解析,答案,图3,答案R由北指向南,解析从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段AO的长度，即x1R.位移的方向为由北指向南.,(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程.,解析,答案,答案 R，方向为东偏南452.5R,位移的方向为东偏南45.,针对训练一个同学沿着400 m的操场跑一圈(又回到出发点)，他的位移为_，路程为_.,答案,0,400 m,例2 (多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是 A.两个运动的物体位移大小均为20 m，这两个位移一定相同 B.做直线运动

8、的两个物体的位移x甲1 m，x乙3 m，则x甲x乙 C.温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向 D.温度计读数时正的温度一定大于负的温度，正、负号不能代表方向,解析,答案,解析位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以这两个位移不一定相同，A错； 矢量比较大小时，比较绝对值，B正确； 温度是标量，只有大小，没有方向，正号表示比零摄氏度高，负号表示比零摄氏度低，正的温度一定高于负的温度，C错，D对.,二、在坐标系中表示位置和位移,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.,答案以起点为坐标原点，建立一维直线坐标系；,(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置.

9、,答案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；,答案,(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置.,答案确定一点(如机场所在位置)为坐标原点，建立三维空间直角坐标系.,答案,1.坐标系的建立及质点位置的表示,2.直线运动中质点位置和位移的表示 (1)位置在坐标系中的表示 直线坐标系中位置用一个点的坐标表示；坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向上还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离. (2)位移在坐标系中的表示 用两个坐标的差值即xx2x1表示位移.x的数值表示位移大小，x为正，表示位移方向与正方向相同；x为负，表示位移方向与正方

10、向相反.,例3 如图4所示，一小球从A点垂直向上抛出，到达最高点B后，返回落至地面C处，AB、AC间距离如图4所示. (1)若以A点为坐标原点，竖直向上为正方向，A、B、C三点位置坐标分别为xA_ m，xB_ m，xC_ m. AB间位移xAB_ m，BC间位移xBC_ m，xAB_xBC(填“”“”或“”).,答案,图4,0,5,3,5,8,(2)若选地面C为坐标原点，竖直向上为正方向，则A、B、C三点的位置坐标分别为xA_m，xB_m，xC_m，AB间和BC间位移分别为xAB_m，xBC_m.,答案,3,8,0,5,8,在坐标系中，选择不同的坐标原点，各点的位置坐标不同，但两点间位移相同，

11、即位移与坐标系无关.,例4 湖中O点有一观察站，一小船从O点出发向东行驶4 km，又向北行驶3 km. (1)建立一个适当的坐标系，在坐标系中标出小船的初位置和末位置.,解析,答案,解析如果取O点为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，则小船的初位置坐标为(0,0)，末位置坐标为(4 km,3 km)，如图所示.,答案见解析,(2)在O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是 A.小船的位置离O点7 km B.小船向东北方向运动了7 km C.小船向东北方向运动了5 km D.小船的位置在东偏北37方向距O点5 km处,解析,答案,解析小船虽然运动了7 km，但在O点的观察员看来，它离自

12、己的距离是 km5 km，方向要用角度表示，sin 0.6，37，表示小船的位置在东偏北37方向.,当堂达标检测,1.(位移和路程的比较)在某次铅球比赛中，某运动员以18.62 m的成绩获得金牌.这里记录的成绩是指 A.比赛中铅球发生的位移大小 B.比赛中铅球经过的路程 C.既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程 D.既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程,解析,答案,解析铅球的运动轨迹如图所示，铅球的比赛成绩18.62 m是抛出点A的竖直投影点A到落地点B的距离，而位移是有向线段 ，路程是AB曲线的长度，只有D正确.,1,2,3,4,2.(位移和路程的计算)如图5所示，一小球在光

13、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 1 m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为,图5,解析,答案,1,2,3,4,3.(矢量的表示)(多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量x表示物体的位移.一个物体从A运动到C，它的位移x14 m5 m9 m；从C运动到B，它的位移x21 m(4 m)5 m.下列说法中正确的是 A.C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数 B.A到C的位移大于C到B的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小 C.因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较 D.物体由A到B的合位移xx1x2,答案,1,2,3,4,4.(坐标系中位置和位移的表示)一物体从O点出发，沿东偏北30的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点. (1)建立适当坐标系，大体描述出该物体的运动轨迹.,1,2,3,4,解析,答案,解析以出发点O为坐标原点，以正东方向为x轴正方向，正北方向为y轴正方向，建立平面直角坐标系如图，线OAB即为物体的运动轨迹.,答案见解析,(2)依据建立的