1.2 位置 位移（25张PPT）课件 2024-2025学年高一物理粤教版（2019）必修第一册

(共25张PPT)
第一章 运动的描述
第2节 位置 位移
中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，在沙漠中，远眺不见边际，抬头不见飞鸟。许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生。归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里 我要去哪里 选哪条路线最佳 而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程。
1.能在坐标系上定量地描述物体的位置。
2.知道路程与位移的区别,能够描述直线运动的位移的大小和方向。
3.了解位移—时间图像的物理意义，了解矢量与标量的不同。
01 位置
物体做直线运动时，其位置可用直线坐标系的坐标x表示。当x>0时，表示质点的位置在原点的右边；当x<0时，表示质点的位置在原点的左边。如图所示，一个物体从点A运动到点B，点A的位置可以用坐标xA=2m表示，点B的位置可以用坐标xB=4m表示。
同理，物体在某一平面上运动时，其位置可用平面直角坐标系的坐标来表示。
手机导航软件
出发地点：广州白云国际机场
目的地：祖庙
从广州白云国际机场到祖庙，选择不同的路线，路程一样吗？
能描述运动方向吗？
又怎样描述该同学的位置变化？
01 位移
1.路程
例如：广州白云国际机场去祖庙，可以选择不同的交通方式。①乘火车②乘飞机③乘火车到武汉乘轮船沿长江而上。不同方式路程不同。
（1）定义：路程是质点运动轨迹的长度。
无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路径，他总是从广州白云国际机场到达了祖庙，即位置的变化是相同的。
A
B
如图：只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是确定的，它不因路径的不同而改变。
2.位移
（1）定义：由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
（2）意义：描述物体位置变化的物理量。
（3）理解：大小：有向线段的长度。
方向：由初位置指向末位置。
注意：求位移时必须回答方向。
路程
位移
末位置（x）和起始位置（x0）的坐标之差（x）来表示，即x= x- x0.
x的正负表示运动质点的位移方向， x的绝对值等于位移的大小.
如图所示，当 x >0 时，表示位移的方向与x轴正方向相同；
当x <0时，表示位移的方向与x轴正方向相反.
3.位移的表示
4.位移和路程的比较
比较项 位移 路程
区别 意义
大小
方向
联系
描述质点位置变化
描述质点轨迹的长度
从初位置到末位置的有向线段的长度
运动轨迹的长度
从初位置指向末位置
无方向
①都是描述质点运动的物理量
②都是过程量
③单位相同
④位移的大小不大于相应的路程
⑤只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
(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
14
x/m
0
-2
-4
2
4
6
8
10
12
前3秒内 第3秒内 前6秒内 第6秒
讨论与交流
t/s 0 1 2 3 4 5 6
x/m 0 7 10 14 12 8 -3
（2）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。
反映了做直线运动的物体位移与时间的对应关系。
s-t 图像中我们能得到哪些信息？
1.s-t图像的物理意义：
02 位移-时间图像
(1)由x-t图像可知物体各时刻所处位置及物体发生一段位移所需时间
(2) x-t图像只能用来描述直线运动
x-t图像中,表示位移的x轴是一条方向固定的直线
(3) x-t图像不是物体运动的轨迹
表示的是位移随时间t变化的情况
(4)纵轴表示物体的初始位置（x1、x2)
(5)交点表示相遇（点B）
2.根据x-t图像分析物体的运动
B
(6)水平直线表示物体静止(甲线)
(7)倾斜直线表示物体做匀速直线运动(乙线正向，戊线负向)
斜率表示速度，
斜率的大小表示速度的大小，
斜率的正负表示物体的运动方向。
(8)丙表示物体做加速直线运动，丁表示物体做减速直线运动
x-t图像上某点切线斜率的大小表示物体速度的大小（陡大缓小）
x-t图像上某点切线斜率的正负表示物体速度的方向
甲
丙
丁
乙
戊
1.标量：
(1)定义：在物理学中，既有大小又有方向的物理
量叫矢量，如位移、力、速度。
(2)标量相加遵从的法则：代数运算法则。
(2)矢量相加遵从的法则是什么？
(1)定义：在物理学中，只有大小而没有方向的物
理量叫标量，如路程、质量、温度、电流。
2.矢量：
03 矢量和标量
北
A
B
C
A
C
①当两个矢量共线时， （方向相同）
矢量相加的法则
可以用算术加法(代数和)，但首先要规定正方向。
AB=5m
BC=3m
合位移为AC
AC=AB+BC=5m+3m =8m。
表示A到C位移为8米，方向向北
②当两个矢量共线时， （方向相反）
也可以用算术加法(代数和)，但首先要规定正方向。
AB=5m
BC=-3m
合位移为AC
AC=AB+BC=5m+(-3m) =2m。
表示A到C位移为2米，方向向北
北
A
B
C
A
C
③下面这种情况呢？
AB=5m
BC= -8m
合位移为AC
AC=AB+BC=5m+(-8m) = -3m。
表示A到C位移为3米，方向向南
小结：当两个矢量共线时，在规定正方向时，矢量方向用正负号表示，直接进行代数和（相加）结果为负号表示合位移与正方向相反。
北
B
A
C
A
C
例：一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最后结果的位移）。
三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？
A
B
C
北
东
思考：当两个矢量不共线时，应该遵从什么法则呢？
当两个矢量不共线时，应该遵从三角形定则：两个矢量相加时，首尾依次相连，
合矢量为从第一个矢量的起端指向第二个矢量的末端。
1.下图为中国古代的太极图,图中大圆的半径为R,圆心在O点(图中未画出),AC是直径,中央“S”形部分是两个半径均为 R/2 的半圆。某人晨练时按此图自A点出发,沿图中箭头所示路径ABCOA进行,第一次返回A点的过程中,他的路程和位移大小分别是(　　)
A.0,0 B.0,2πR
C.2πR,0 D.2πR,2πR
C
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
3. (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
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
2.路程：是用来描述物体运动轨迹的长度的物理量，标量
3.位移：是用来描述物体位置变化的物理量，矢量
一、位置和位移
1.位置：运动质点某一时刻在空间所处的地方.
二、位移—时间图像
x-t图像的绘制和分析
三、矢量和标量
1. 矢量: 矢量既有大小，又有方向，运算法则与标量不同。
2. 标量: 只有大小，没有方向，标量相加遵从代数运算法则。