第2节 位置 位移 核心素养导学 物理观念 (1)理解位置、位移等概念的含义。(2)了解矢量、标量的含义,理解位移的矢量性。(3)了解位移—时间图像的物理意义。 科学思维 (1)会在实际问题中正确分析位置、位移等。(2)会在一维坐标系中表示物体做直线运动的位置、位移等物理量。 科学态度与责任 认识到物理学是对自然现象的描述与解释;对自然界有好奇心,知道学习物理需要实事求是,有与他人合作的意愿。 一、确定质点位置的方法———坐标系 1.描述方法 借助数学方法,通过建立坐标系来描述物体的位置。 2.常用的坐标系 (1)一维坐标系:用来描述物体在_____上的位置。当物体沿直线运动时,以这条直线为x轴,在直线上规定原点、_____和单位长度,建立一维坐标系。 (2)二维直角坐标系:用来描述物体在一个_____上的位置。在平面上画出两条_____的数轴,建立平面直角坐标系。 3.建立坐标系的目的 定量描述物体的_____以及_____。 (1)坐标轴有正方向,坐标的正负不表示大小,而表示该位置相对坐标原点的方位。如图所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标xA=3 m;若它运动到B点,此时它的位置坐标xB=-2 m。 (2)书写位置坐标时必须有正负号以及相应的单位。 二、位置的改变———位移 1.路程:物体_____的长度。 2.位移 (1)定义:由_____指向_____的有向线段。 (2)物理意义:描述物体_____的物理量。 (3)大小:初、末位置间有向线段的_____。 (4)方向:由_____指向_____。 3.直线运动的位移 (1)物体的初、末位置:在一维坐标系中可用位置坐标x1、x2表示。 (2)物体的位移等于两个位置的_____,即:Δx=_____。 三、位移—时间图像(x-t图像) 1.建立坐标轴:用横轴表示_____,纵轴表示物体的_____。坐标原点为物体运动的_____。 2.图像的意义:通过x-t图像可以直观地看出物体在任意时刻的_____或物体在不同时间内的_____。 (1)位置坐标表示物体的位置,而位置坐标之差表示物体的位移。 (2)位移—时间图像只能描述直线运动,其图像不表示物体的运动轨迹。 四、矢量和标量 1.矢量:既有大小又有方向的物理量。 2.标量:只有大小没有方向的物理量。 (1)位移和路程是两个不同的物理量,位移有方向,是矢量,路程无方向,是标量。 (2)位移为零,路程不一定为零,路程为零,位移一定为零。 1.如图所示,一辆汽车在笔直的公路上从超市出发,向东行驶了300 m到达电影院,继续行驶了150 m到达度假村,又向西行驶了950 m到达博物馆,最后回到超市。 (1)若问汽车分别行驶到哪里了,我们怎样回答? (2)若以超市所在的位置为原点,以向东的方向为正方向,用1个单位长度表示100 m,建立直线坐标系。怎样描述汽车的位置? 2.如图所示,某旅行者想从北京去上海,他有三种路线方案:甲方案是乘高铁直达;乙方案是乘飞机直达;丙方案是先乘汽车到天津,再换乘轮船到上海。 据此,请对以下结论做出判断: (1)三种路线的起点和终点相同,因此三种路线方案的路程相同。( ) (2)三种路线的起点和终点相同,因此三种路线方案的位移相同。( ) (3)长度、质量、时间和路程都是标量,位移是矢量。( ) (4)丙方案先乘汽车到天津,从北京到天津汽车里程表上显示的数字表示汽车位移的大小。( ) 3.如图所示为某同学在研究物体的运动情况时绘制的x-t图像,请思考: (1)x-t图像中的图线就是物体的实际运动轨迹吗? (2)你认为图线发生弯曲的原因是什么? 新知学习(一)|位移与路程的比较 [活动探究] (选自沪科版教材“思考与讨论”) 1.阅读下面的对话: 甲:请问到市图书馆怎么走? 乙:从你所在市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走300 m就到了。 甲:谢谢! 乙:不用客气。 请在图上把甲从市中心到市图书馆的位移和要 ... ...
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