位置 位移
【学习目标】
1.知道坐标系的概念.能够建立合理的坐标系来描述物体的位置。 2.知道位移的概念,会用矢量表示和计算质点位移。 3.会用矢量表示和计算质点位移。
【学习重点】
位移的概念以及它与路程的区别。
【学习难点】
1.位移的概念、理解及计算。 2.位移—时间的图像。
【学习过程】
一、确定位置的方法
(一)自学教材 1.坐标系建立的原因
要准确地描述________的________,需要建立坐标系 2.坐标系的分类
(1)直线坐标系(一维坐标系)适用于研究________________运动。
(2)平面直角坐标系(二维直角坐标系)适用于描述物体在____________上的运动。 (3)空间三维坐标系(三维直角坐标系)适用于描述除了经纬度,还需要高度的数值的位置,例如空中飞机的位置。
(二)重点诠释 1.坐标系的建立方法
(1)直线坐标系:选某一位置为坐标原点,以某个方向为正方向,选择适当的标度建立一个坐标轴,就构成了一维坐标系。
(2)平面直角坐标系:由两个互相垂直的坐标轴组成。 2.建坐标系时应注意的问题
(1)建坐标系必须标明原点、正方向和单位长度。
(2)建坐标系时一般以物体的出发点为原点,以物体初速度方向为坐标轴的正方向。
(三)典题强化 1.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坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格。 坐标原点的位置 以地面为原点 以抛出点为原点 二、位移 (一)自学教材 1.概念 描述物体___________的物理量,称为位移。 2.大小和方向 (1)大小:从初位置到末位置的___________。 (2)方向:由___________指向___________。 (二)重点诠释 1.位移与路程的比较 意义 不同点 位移 是一条由起点指向终点的有向线段,它表示质点的位置变化 路程 是质点运动的轨迹 出发点的坐标 最高点的坐标 落地点的坐标 大小 等于物体起点到终点的直线距质点运动轨迹的长度,与质点运离,与质点运动的路径无关 矢量,有向线段的指向表示位移的方向 动的路径有关 标量,只有大小,没有方向 标矢量 相同点 单位 国际单位制中都是米(m) 2.位移大小与路程关系
(1)在任何情况下,位移的大小都不可能大于路程,只有当物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。
(2)一个位移可以对应多个路程,位移为零时路程不一定为零,而路程为零时位移一定为零。
(三)典题强化
1.关于位移和路程,下列说法中正确的是( ) A.位移是矢量,位移的方向就是质点速度的方向 B.路程是标量,即位移的大小
C.质点做直线运动时,路程等于位移的大小 D.位移的大小一定不会比路程大 三、矢量和标量
(一)自学教材 1.标量。
只有___________,没有___________的物理量。如长度、质量、时间、路程、温度等。 2.矢量。
既有___________又有___________的物理量。如位移、速度、力等。 (二)重点诠释 1.对矢量概念的理解
(1)矢量可用带箭头的有向线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向。
(2)同一直线上的矢量,可用正负号表示矢量的方向,当矢量方向与规定的正方向相同时,用正号表示,当矢量方向与规定的正方向相反时用负号表示。
(3)矢量的正负号只表示矢量的方向,不表示矢量的大小,比较矢量的大小时应比较矢量的绝对值。
2.矢量与标量的运算法则的区别
标量可以用算术法则直接相加减,而矢量的运算遵循平行四边形定则(后面的章节将学到)。 (三)典题强化
1.关于矢量和标量,下列说法中正确的是( ) A.标量只有正值,矢量可以取负值 B.标量和矢量无根本区别
C.标量和矢量,一个有大小无方向、另一个有大小也有方向 D.当物体做单方向的直线运动时,路程和位移是一回事 四、直线运动的位移