【创新设计】2014-2015学年高一物理教科版必修一课件：1.2 位置变化的描述

第一章运动的描述1.2位置变化的描述高中物理·必修一·教科版目标定位位置变化的描述——位移理解坐标系的概念，会用一维坐标系描述物体的位置及位置变化.理解位移的概念和矢量性，知道位移和路程的不同.知道矢量和标量的运算差异，能进行一维情况下矢量的运算．123目标定位预习导学课堂讲义对点练习预习导学1.位置位置变化2.直线平面直角3.原点单位长度正方向一、确定位置的方法想一想：2013年10月在天津举办的第六届东亚运动会上，中国队选手陈静文在女子400米决赛中以53秒76的成绩成功卫冕．为了准确的描述她在跑道上不同时刻的位置和位置变化，应建立怎样的坐标系？答案：运动员在400米赛跑时，要经过弯道，故建立平面直角坐标系．二、位移1.位置2.初末3.位置位移x2－x1目标定位预习导学课堂讲义对点练习位置变化的描述——位移预习导学想一想：物体在运动过程中的路程相等，位移一定相等吗？答案：不一定，路程是指轨迹长度，可以是曲线，也可以是直线；而位移指初、末位置的线段长度，是直线，所以两者不一定相等．三、矢量和标量1.大小方向质量时间路程温度2.大小方向位移答案：体积、密度、质量和温度这几个物理量都只有大小，没有方向，所以都是标量；而力有大小也有方向是矢量．想一想：我们初中物理学习过许多物理量，比如体积、密度、质量、温度、力等等，这些物理量中，哪些是矢量？哪些是标量？位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义一、坐标系的建立位置变化的描述——位移1．意义：借助适当的坐标系可以定量的描述物体的位置及位置的变化．2．方法种类适用的运动建立方法直线坐标系物体沿直线运动，即做一维运动在直线上规定原点、正方向和标度，就建立了直线坐标系．二维坐标系物体在某一平面内做曲线运动在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴和y轴)即可组成平面直角坐标系，物体的位置由一对数确定.三维坐标系物体在空间运动在空间画三个互相垂直的数轴(x轴、y轴、z轴)即可组成三维坐标系，这时物体的位置由三个数来确定.目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义位置变化的描述——位移例1一质点沿x轴运动，各个时刻的位置坐标如下表所示：t/s012345x/m05－4－1－71位置点ABCDEF(1)请在图中的x轴上标出质点在各时刻的位置．(2)哪个时刻质点离坐标原点最远？有多远？ABCDEF(2)质点在1s、2s、3s、4s、5s时离坐标原点的距离分别为5m、4m、1m、7m、1m，所以4s时质点离原点最远，为7m.最远目标定位预习导学课堂讲义对点练习借题发挥：当描述直线运动的物体的位置及位置变化时，只要建立直线坐标系即可；当物体在同一平面内运动时，要用平面直角坐标系才能定量描述物体的位置及位置变化.课堂讲义二、位移与路程的区别与联系位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习比较项目路程位移意义表示物体运动轨迹的长度表示物体位置的变化大小等于轨迹的长度等于从初位置到末位置的有向线段的长度方向无方向有方向：从初位置指向末位置联系(1)二者单位相同，都是长度单位(2)都是描述质点运动的空间特征的物理量(3)同一运动过程的路程，不小于位移的大小，只有质点在单向直线运动中，位移的大小才等于路程课堂讲义位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习例2关于位移和路程，下列说法中正确的是()A．在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的B．在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一定是静止的C．在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程D．在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程在往复直线运动中，路程大于位移除了单向直线运动位移的大小等于路程外，其他的运动中位移的大小都小于路程AD=质点？借题发挥：(1)如果某段时间内某物体通过的路程为零，则这段时间内物体一定静止，位移也一定为零．(2)如果某段时间内物体的位移为零，则这段时间内物体不一定静止，可能运动又回到了出发点，路程也不一定为零．课堂讲义例3如图所示，某同学沿图示路径从开阳桥出发，经西单，到达王府井．从开阳桥到西单的距离为4km；从西单到王府井的距离为3km.两段路线相互垂直．整个过程中，该同学的位移大小和路程分别为()A．7km、7kmB．5km、5kmC．7km、5kmD．5km、7km路程和位移的区别路程：物体运动的轨迹的长度位移：从起点到终点的有向线段4km3km7kml=+=22km5km34x==+D位置变化的描述——位移4km3km目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义三、对标量和矢量的理解位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习1．矢量的表示方法：(1)图示表示：用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向．(2)数字表示：先建立坐标系并规定正方向，然后用正负数来表示矢量，“＋”“－”号表示方向(“＋”号表示与坐标系规定的正方向一致，“－”表示与坐标系规定的正方向相反)，用数字的大小表示矢量的大小．课堂讲义位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习2．矢量和标量的区别(1)矢量是有方向的，标量没有方向．(2)标量的运算法则为算术运算法则，即初中所学的加、减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后要学到的平行四边形法则．(3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值、大的矢量大，而“－”号只代表方向．三、对标量和矢量的理解课堂讲义位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习例4下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是()A．两个运动的物体位移大小均为20m，这两个位移一定相同B．做直线运动的两个物体的位移x甲＝1m,x乙＝－3m,则x甲＜x乙C．温度计读数有正负，其正号表示温度的方向D．温度计读数时正的温度一定大于负的温度,正负不能代表方向BD方向不同，运动效果不同负号代表方向，若规定向东为正，向西走3m和向东走1m哪个更远些呢温度的正负代表温度的高低，而不代表方向课堂讲义位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习例5如图所示是小灰灰一家周末外出的行车路线：从狼堡超市羊村博物馆狼堡，小灰灰想分析一下一天的行程，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100m建立了一个直线坐标系，试求：四、利用坐标系表示位移和路程(1)在该坐标系上标出超市、博物馆、羊村和狼堡的位置；(2)小灰灰一家从狼堡经羊村到博物馆的位移与路程分别为多少？向东行驶500m向东行驶450m向西行驶150m向西行驶500m450m150mx/×102m0m超市-1-2-3-4-512345狼堡博物馆羊村(2)位移：x＝300m－(－500m)＝800m，方向向东其路程为l＝500m＋450m＋150m＝1100m对点练习时间和位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习1．2013年吴桥杂技节上，一名杂技演员将手中的球从高出地面3m的位置竖直向上抛出，它上升5m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坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：坐标系的建立坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点以抛出点为原点0m8m3m3m8m0m0m5m0m5m－3m－3m对点练习位置变化的描述——位移2.2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，登陆月球后“玉兔号”月球车将在月球上开展3个月巡视勘察．若以着陆器所在地为坐标原点，以月球车运动方向为x轴的正方向，建立一个一维坐标系．月球车从距离原点5m处出发，沿直线运动，经过一段时间后到达距离出发点15m处．月球车最初位置坐标和最终位置坐标分别是()A．0m，15mB．5m，15mC．0m，20mD．5m，20m解析05m15m着陆器月球车20mD目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习3．某同学的家到学校的直线距离为1000m，但他从家出发步行到学校，要先向东走400m，然后再向北走600m，最后再向东走400m才能到达学校，如图所示．则他从家到学校的位移大小为________m，走过的路程为________m.对位移和路程的考查1000ml=400m+600m+400m＝1400m1400m对点练习位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习4．400m比赛中终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，如图所示，关于这样的做法，下列说法正确的是()对位移和路程的考查A．这样做目的是为了使参加比赛的同学位移大小相同B．这样做目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同C．这样做目的是为了使参加比赛的同学所用时间相同D．这样做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利有弯道B对点练习位置变化的描述——位移目标定位预习导学课堂讲义对点练习x/m0m-1-2-3-4-5123455．一质点沿x轴运动，开始时位置为x0＝－2m，第1s末位置为x1＝3m，第2s末位置为x2＝1m．请分别求出第1s内和第2s内质点位移的大小和方向？利用坐标系表示位置和位移第1s初第1s内x1＝3m△x1＝3m－（-2m）＝5m沿x轴正方向△x2＝1m－3m＝－2m沿x轴负方向x2＝1m第2s内x0＝-2m再见