2 位置 位移 [学习目标] 1.理解坐标系概念,会用坐标系描述质点的位置和位移。2.理解位移的概念,知道位置、位移、路程等概念的区别与联系(重点)。3.会用位移—时间图像描述物体的直线运动(重点)。4.知道矢量与标量的区别(重难点)。 一、确定质点位置的方法———坐标系 对于疾驶在高速公路上的汽车、航行在浩瀚大海中的轮船和翱翔在蔚蓝天空中的飞机,我们怎样确定它们在某个时刻的位置呢? _____ _____ 1.要准确地描述质点的 ,需要建立坐标系,即按照规定的方法选取一组有序的数来描述它的 ,这组有序的数就是“坐标”。 2.研究物体的直线运动时,只需要使用沿运动方向的 坐标系就可以准确地描述质点的位置;研究平面上物体的运动,需要建立 坐标系;研究空间物体的运动,需要建立三维坐标系。 二、位移和路程 矢量和标量 如图,某人从北京去重庆,可以选择不同的交通方式。既可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江而上。 三种出行方式路程是否相同?位置变化是否相同? _____ 1.路程:物体运动 。 2.位移: (1)物理意义:描述物体 的物理量。 (2)定义:由 位置指向 位置的有向线段。线段的长短表示位移的 ,箭头表示位移的 。 3.位移在一维坐标系中的表示 用两个坐标的差值即Δx=x2-x1表示 。Δx的绝对值表示位移大小,Δx为正,表示位移方向与正方向 ;Δx为负,表示位移方向与正方向 。 4.矢量和标量 (1)标量:只有 没有 的物理量,如 、 、路程、 等。 (2)矢量:既有 又有 的物理量,如力、 、 等。 (3)运算法则:标量加减遵循“ ———,矢量的加减 (填“没有区别”或“有所区别”)。 1.如图,假如蚂蚁从A点出发到达终点B,其位移大小为0.5 m,方向为东偏南30°,它爬行的路径可能有多少条?路程与位移大小的关系如何? _____ 2.若蚂蚁恰好沿半径为R的圆爬行一周,则它的位移与路程各是多少? _____ 位移和路程的区别与联系 项目 比较 位移 路程 区 别 物理意义 描述物体的位置变化,是由初位置指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度 矢标性 矢量 标量 相关因素 由物体的初、末位置决定,与物体运动路径无关 既与物体的初、末位置有关,又与物体运动路径有关 联系 位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程 (1)一个物体一段时间内的位移为零,路程也一定为零。 ( ) (2)位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的。 ( ) (3)路程就是位移的大小。 ( ) 例1 如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C两地到达D地。D地与A、C两地恰好在一条直线上,汽车行驶的路程是多少?位移又是多少?方向如何?(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6) _____ 例2 从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面,如图所示。分别以地面和抛出点为原点建立一维坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格。 坐标原点 抛出点的 坐标 最高点的 坐标 落地点的 坐标 从抛出点到最高点的 位移 从最高点到落地点的 位移 从抛出点到落地点的 位移 地面 抛出点 物体的位置坐标与坐标原点的选取有关;但位移与坐标原点的选取无关。 三、位移———时间图像(x-t图像) 一辆汽车沿平直公路行驶,汽车各个时刻的位置坐标列表如下。 时刻t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9 ... ...
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