高中物理 1.2 位置变化的描述 位移课件 教科版必修1

欢迎进入物理课堂 第一章 第2节 理解教材新知 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 应用创新演练 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 1 物体的位置及位置变化可用坐标系来描述 坐标系有一维坐标系和二维坐标系 2 位移是描述物体位置变化的物理量 其大小为初位置与末位置间的距离 方向由初位置指向末位置 3 路程是物体运动轨迹的长度 只有大小 没有方向 4 矢量既有大小又有方向 而标量只有大小没有方向 二者的运算法则不相同 确定位置的方法 自学教材 1 坐标系建立的原因为了定量地描述物体 质点 的以及的变化 需要在参考系上建立一个坐标系 2 坐标系的分类 1 直线坐标系 一维坐标系 适用于描述物体做运动 2 平面直角坐标系 二维直角坐标系 适用于描述物体在内运动 位置 位置 直线 一个平面 重点诠释 1 坐标系的建立方法 1 直线坐标系 选某一位置为坐标原点 以某个方向为正方向 选择适当的标度建立一个坐标轴 就构成了一维坐标系 适用于描述物体在一维空间运动 即物体沿一条直线运动 时的位置 2 平面直角坐标系 由两个互相垂直的坐标轴组成 适用于描述物体在二维空间 即在同一平面 内运动时的位置 2 建坐标系时应注意的问题 1 建坐标系必须标明原点 正方向和单位长度 2 建坐标系时一般以物体的出发点为原点 以物体初速度方向为坐标轴的正方向 1 从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球 它上升5m后回落 最后到达地面 如图1 2 1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 填写以下表格 图1 2 1 解析 本题中的物体沿直线运动 可以在该直线上建立直线坐标系来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x1 3m x2 8m x3 0 若以抛出点为原点 则x1 0 x2 5m x3 3m 答案 见解析 位移 自学教材 1 概念物体在一段时间内的变化称为位移 2 大小和方向 1 大小 从初位置到末位置的 2 方向 由指向 位置 距离 初位置 末位置 重点诠释 1 位移与路程的比较 2 位移大小与路程关系 1 在任何情况下 位移的大小都不可能大于路程 只有当物体做单向直线运动时 位移的大小才等于路程 2 一个位移可以对应多个路程 位移为零时路程不一定为零 而路程为零时位移一定为零 2 关于位移和路程 下列说法中正确的是 A 位移是矢量 位移的方向就是质点速度的方向B 路程是标量 即位移的大小C 质点做直线运动时 路程等于位移的大小D 位移的大小一定不会比路程大 解析 位移的方向由初位置指向末位置 不一定是质点的运动方向 A错误 路程为物体运动轨迹的长度 同一位置变化可能有多个路径 因此路程大于或等于位移的大小 仅当质点做单向直线运动时 位移的大小才等于路程 B C错误 D正确 答案 D 矢量和标量 自学教材 1 标量只有 没有的物理量 如长度 质量 时间 路程 温度等 2 矢量既有又有的物理量 如位移 速度 力等 大小 方向 大小 方向 重点诠释 1 对矢量概念的理解 1 矢量可用带箭头的有向线段表示 线段的长短表示矢量的大小 箭头的指向表示矢量的方向 2 同一直线上的矢量 可用正负号表示矢量的方向 当矢量方向与规定的正方向相同时 用正号表示 当矢量方向与规定的正方向相反时用负号表示 3 矢量的正负号只表示矢量的方向 不表示矢量的大小 比较矢量的大小时应比较矢量的绝对值 2 矢量与标量的运算法则的区别标量可以用算术法则直接相加减 而矢量的运算遵循平行四边形定则 后面的章节将学到 3 关于矢量和标量 下列说法中正确的是 A 标量只有正值 矢量可以取负值B 标量和矢量无根本区别C 标量和矢量 一个有大小无方向 另一个有大小也有方向D 当物体做单方向的直线运动时 路程和位移是一回事 解析 标量是只有大小而没有方向的物理量 标量的正 负表示大小 当温度低于零摄氏度时 它就是负值 如 10 10 比1 低 矢量也有正 负 如一物体在一段时间内发生的位移是 20m 负号表示位移的方向跟选定的正方向相反 即矢量的正 负表示方向 因此A B错误 当物体做单方向的直线运动时 路程和位移的大小相等 但二者不是一回事 前者是标量 后者是矢量 D错误 C正确 故选C 答案 C 用坐标系来描述物体的位置 例1 一个小球从距地面4m高处落下 被地面弹回 在距地面1m高处被接住 坐标原点定在抛出点正下方2m处 向下方向为坐标轴的正方向 则小球的抛出点 落地点 接住点的位置坐标分别是 A 2m 2m 1mB 2m 2m 1mC 4m 0 1mD 4m 0 1m 思路点拨 解答本题时可按以下思路进行 解析 根据题意建立如图所示的坐标系 A点为抛出点 坐标为 2m B点为坐标原点 D点为地面 坐标为2m C点为接住点 坐标为1m 所以选项B正确 答案 B 借题发挥 要确定物体的位置及变化 需建立适当的坐标系 研究直线运动 要建立直线坐标系 这样对描述质点的位置以及位置的变化就比较清晰 简洁 1 若选择抛出点为坐标原点 向下的方向为坐标轴的正方向 则抛出点 落地点 接住点的位置坐标分别是多少 2 抛出点与接住点之间的距离是多少 此距离与坐标原点的位置有无关系 解析 1 改变坐标系后三点的位置坐标分别是 0 4m 3m 2 抛出点与接住点之间的距离为 x 4m 1m 3m此距离与坐标原点的位置无关 答案 1 0 4m 3m 2 3m 无关 位移和路程的区别 图1 2 2 例2 小明从家中出发到达学校 其路线图如图1 2 2所示 已知AB段为0 5公里 BC段为0 5公里 CD段为1公里 DE段为2 5公里 则小明从家到学校的路程是多少 位移是多少 审题指导 解答本题时应注意以下两点 1 路程是小明运动路径的总长度 2 位移是由A指向E的有向线段 答案 4 5公里2 5公里 方向由A指向E 借题发挥 1 计算物体的位移时 关键是确定初位置和末位置 无论物体如何运动 初位置指向末位置的有向线段即为位移 2 描述物体的位移时不仅要说出大小还要指明方向 如图1 2 3所示 某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点 则它通过的位移和路程分别是 A 0 0B 2r 向东 rC r 向东 rD 2r 向东 2r 图1 2 3 解析 位移有大小同时还有方向 它是指从初位置指向末位置的有向线段 而路程是指质点运动轨迹的长度 只有大小 则位移为2r 向东 路程为 r 故B正确 答案 B 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全