1.2 位置 位移 课件 (共31张PPT) 高一上学期物理粤教版（2019）必修 第一册

(共31张PPT)
高中物理（必修 第一册）第一章 运动的描述
1.2 位置 位移
情境导学
田径场上，要描述百米赛跑运动员、800米赛跑运动员在运动中的位置，足球场上足球的位置，需要建立什么样的坐标系？
直角坐标系（二维平面坐标系）
A
B
坐标系
A
一维坐标（直线坐标）
三维坐标（立体坐标）
应用实例 M点位置坐标： x＝2 m N点位置坐标： x＝3 m，y＝4 m
P点位置坐标：
x＝2 m，
y＝3 m，
z＝4 m
一、位置和坐标系
【例1】 有一口井，水面距井口4 m，现用水桶从井中提水(如图)，水桶出井后又将其提升了1 m。选井口处为坐标原点，以水桶竖直向上提升的路线为x轴，向上为正方向，则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别为(　　)
A.4 m，1 m B.－4 m，1 m
C.5 m，0 D.－5 m，1 m
B
1、各条线路：
(1)不同点
(2)共同点
2、图二中的红色线和绿色线分别代表什么？
情境导学
路程
是质点实际运动轨迹的长度
局限：
(1)选择的出行路线不同，路程不同。不能反映运动的某些本质(共同点)
(2)描述不够精确，只能表示大小，没有方向
位移：表示物体位置的变化。符号s
引 入
二、路程和位移
位移
从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段
特点：
(1)既有大小，又有方向
线段长度表示位移大小
箭头指向表示位移方向
(2)与路径无关，只由起、终点决定
x
0
y
A
B
精确地表示物体位置变化
二、路程和位移
矢量和标量
矢量：有大小又有方向
如：位移 速度 力等
如：路程 温度 质量 密度等
标量：只有大小,没有方向
表示方法：用一根带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小；箭头的指向表示矢量的方向。
矢量运算：同一直线上的矢量，用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法。
标量运算遵循算术运算法则。
x
Ｏ
直线运动的位置与位移
位置
指运动质点某一时刻在空间所处的地方
做直线运动时：物体在t1时刻处于“位置”x1 ；在t２时刻处于“位置” x2
X２
　　物体的“位移”记为：s ＝ x2 －x1 　　　　　　
s
正负表示在原点的左/右;
数值表示离坐标原点的距离
X１
教材第10页
1. 利用表中数据能求出小车P在前3秒内、第3秒内、前6秒内和第6秒的位移和路程吗？为什么？
t/s 0 1 2 3 4 5 6
X/m 0 7 10 14 12 8 -3
位移
14m
4m
-3m
-11m
路程
14m
4m
31m
11m
①第3秒内和第6秒内的位移谁大？
②位移和路程什么时候数值会相等？
讨论与交流
14
x/m
Ｏ
-2
-4
2
4
6
8
10
12
　 　物理量 比较项目 位移 路程
区 别 物理意义
矢标性
制约因素
联系 (1)都是描述质点运动的空间特征； (2)都是过程量； (3)位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程 （4）单位：千米（km）、厘米（cm）、毫末（mm）
二、路程和位移
描述质点的位置变化
描述质点实际运动轨迹的长度
是矢量
是标量
由质点的初、末位置决定，与质点的运动轨迹无关
与运动路径有关
直线运动的位置与位移
s = x – x0
物体运动的位移：
位置的变化量
末位置
初位置
如何理解 s ？
s >0，位移为正，方向与正方向相同；
s <0，位移为负，方向与正方向相反。
s
正负表示位移方向
绝对值表示位移大小
【例2】 (多选)如图所示，一个物体从A运动到C，位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m；从C运动到B，位移Δx2＝1 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，因为正负号表示位移的方向，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的位移为Δx＝Δx1＋Δx2
BD
C
运动：物体相对于其他物体在空间位置上随时间的变化
参考系
直线坐标系
t / s
时间轴
0 1 2 3 4 5 6 7 8
计时起点
怎么描述？
三、位移—时间图像
四、位移—时间图像
教材第10页，讨论与交流部分
试回答下列问题：
1. 利用表中数据能求出小车P在前3秒内、第3秒内、前6秒内和第6秒的位移和路程吗？为什么？
t/s 0 1 2 3 4 5 6
X/m 0 7 10 14 12 8 -3
2. 根据题中所给出的信息，试在一维直线坐标系上画出小车P的运动过程示意图。
3.一维直线坐标系上只能表达小车P所在位置，并不能准确知道小车P某时刻在那个位置。能否试用位移——时间图像平面直角坐标系来画出小车整个运动过程。
三、位移—时间图像
四、位移—时间图像
反映了做直线运动的物体位移与时间的对应关系。
A
B
s-t 图像中我们能得到哪些信息？
s-t图像的物理意义：
三、位移—时间图像
如图为某质点的位置—时间图像，请通过图像回答以下问题：
(1)t＝0时刻该质点的位置，2 s末时该质点的位置；
(2)前2 s该质点的位移，第3 s内该质点的位移；
(3)请在一维坐标系中画出质点运动过程的示意图；
(4)s－t图线代表质点的运动轨迹吗？
情境导学
1.s－t图像的物理意义：s－t图像反映了物体的位移随时间的变化关系，图像上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于坐标原点的位移。
深化提升
2.从s－t图像中获得的信息
（1）点
截距
交点
极值点
（2）线：
轨迹？曲线运动？
深化提升
2.从s－t图像中获得的信息
（3）斜率
大小
正负
谁的速度大？
①你知道小车哪段
时间速度最快吗？
②你知道小车速度方向如何变化吗？
①甲的速度大小如何变化？
②甲的速度方向如何变化？
0
t/s
x/m
4
3
1
2
5
1
5
2
3
4
-1
●
A
B
C
t/s
x/m
O
t1
t2
t3
t4
x2
x3
x4
A
B
倾斜直线表示的是：物体做匀速直线运动
图像陡缓决定运动快慢
正方向的匀速直线运动
负方向的匀速直线运动
x1
图像升降决定运动方向
运动的快慢：
t/s
x/m
O
a
b
c
由图线的陡缓程度来决定
图线越陡，速度越大
t/s
x/m
O
思考：物体的位移-时间图象是曲线如图，表示物体做什么运动？
曲线表示的是：
物体做变速直线运动
图像的倾斜程度如何变化？
斜率？
速度？
x/m
0
t/s
比较a、b、c三条线，回答下列问题
1、a、b、c分别做直线运动还是曲线运动
2、a、b、c前10s内的位移比较大小
3、a、b、c前10s内的路程比较大小
4、试分析a线的运动情况
2.从s－t 图像中获得的信息
(1)轴：横轴的物理意义为时间，纵轴的物理意义为位移。
(2)线：图线并不是物体的运动轨迹。
s－t 图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。
(3)点：图像中的特殊点一般有如下3种类型。
①截距
若图像不过原点，纵截距表示起始位置，
横截距表示出发时间
深化提升
四、位移—时间图像
②交点：两图线的交点表示两质点在这一时刻位于同一位置，即相遇了。
③极值点：如图所示的极值点 c、d 分别代表物体沿 x 轴正方向、负方向运动到距原点位置最远的距离。同时也是位移方向变化的转折点。
(4)斜率：s-t 图像的斜率表示速度
斜率的大小（绝对值）表示速度的大小
斜率的正负表示速度的方向
【例4】 某质点沿直线运动，其运动的s－t图像如图所示，则：
(1)质点在________时间内远离出发点；质点在________时间内靠近出发点；质点在________时间内没有运动。
A.0～20 s B.20～30 s
C.30～40 s D.40～50 s
(2)质点离出发点的最远距离是________ m。
(3)质点在10 s时距离出发点________ m，质点在30～40 s内的位移为________ m，质点在________ s时回到出发点。
AC
D
B
50
10
30
50
【训练】 (多选)如图是甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位移—时间图像，由图像可知(　　 )
A.乙开始运动时，两物体相距20 m
B.在0～10 s这段时间内，两物体间的距离逐渐增大
C.在10～25 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小
D.两物体在10 s时相距最远，在25 s时相遇
BCD
10.(多选)甲、乙、丙三个物体运动的位移—时间(s－t)图像如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A.丙物体做曲线运动
B.甲物体做曲线运动
C.三个物体在0～t0时间内的位移相同
D.物体乙和丙在0～t0时间内的路程相等
解析　s－t图像只能描述做直线运动的物体，选项A、B错误；三个物体在0～t0时间内的位移相同，故C正确；乙和丙的运动方向不变，都做单向直线运动，其位移的大小等于路程，故D正确。
CD
归纳小结
1、用坐标反映物体的位置；用位移反映物体位置的变化。
2、
3、矢量与标量的区别
4、位移——时间图像
注重 属性 大小关系
路程 路径 只有大小
没有方向
位移 初末位置 有大小
有方向
位移大小≤路程
仅在单向直线运动位移大小等于路程
归纳小结