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(共25張PPT)
第一章 運動的描述
第2節 位置 位移
中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國最大的沙漠，在沙漠中，遠眺不見邊際，抬頭不見飛鳥。許多穿越這個沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而喪生。歸結他們失敗的原因都是因為在沙漠中搞不清這樣三個問題：我在哪里 我要去哪里 選哪條路線最佳 而這三個問題涉及三個描述物體運動的物理量：位置、位移、路程。
1.能在坐標系上定量地描述物體的位置。
2.知道路程與位移的區別,能夠描述直線運動的位移的大小和方向。
3.了解位移—時間圖像的物理意義，了解矢量與標量的不同。
01 位置
物體做直線運動時，其位置可用直線坐標系的坐標x表示。當x>0時，表示質點的位置在原點的右邊；當x<0時，表示質點的位置在原點的左邊。如圖所示，一個物體從點A運動到點B，點A的位置可以用坐標xA=2m表示，點B的位置可以用坐標xB=4m表示。
同理，物體在某一平面上運動時，其位置可用平面直角坐標系的坐標來表示。
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出發地點：廣州白云國際機場
目的地：祖廟
從廣州白云國際機場到祖廟，選擇不同的路線，路程一樣嗎？
能描述運動方向嗎？
又怎樣描述該同學的位置變化？
01 位移
1.路程
例如：廣州白云國際機場去祖廟，可以選擇不同的交通方式。①乘火車②乘飛機③乘火車到武漢乘輪船沿長江而上。不同方式路程不同。
（1）定義：路程是質點運動軌跡的長度。
無論使用什么交通工具、走過了怎樣不同的路徑，他總是從廣州白云國際機場到達了祖廟，即位置的變化是相同的。
A
B
如圖：只要物體的初、末位置確定，這個有向線段就是確定的，它不因路徑的不同而改變。
2.位移
（1）定義：由初位置指向末位置的有向線段稱為位移。
（2）意義：描述物體位置變化的物理量。
（3）理解：大小：有向線段的長度。
方向：由初位置指向末位置。
注意：求位移時必須回答方向。
路程
位移
末位置（x）和起始位置（x0）的坐標之差（x）來表示，即x= x- x0.
x的正負表示運動質點的位移方向， x的絕對值等于位移的大小.
如圖所示，當 x >0 時，表示位移的方向與x軸正方向相同；
當x <0時，表示位移的方向與x軸正方向相反.
3.位移的表示
4.位移和路程的比較
比較項 位移 路程
區別 意義
大小
方向
聯系
描述質點位置變化
描述質點軌跡的長度
從初位置到末位置的有向線段的長度
運動軌跡的長度
從初位置指向末位置
無方向
①都是描述質點運動的物理量
②都是過程量
③單位相同
④位移的大小不大于相應的路程
⑤只有質點做單向直線運動時,位移的大小才等于路程
(1)利用表中數據能求出小車P在前3秒內、第3秒內、前6秒內和第6秒的位移和路程嗎？為什么？
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秒內 第3秒內 前6秒內 第6秒
討論與交流
t/s 0 1 2 3 4 5 6
x/m 0 7 10 14 12 8 -3
（2）一維直線坐標系上只能表達小車P所在位置，并不能準確知道小車P某時刻在那個位置。能否試用位移-時間圖像平面直角坐標系來畫出小車整個運動過程。
反映了做直線運動的物體位移與時間的對應關系。
s-t 圖像中我們能得到哪些信息？
1.s-t圖像的物理意義：
02 位移-時間圖像
(1)由x-t圖像可知物體各時刻所處位置及物體發生一段位移所需時間
(2) x-t圖像只能用來描述直線運動
x-t圖像中,表示位移的x軸是一條方向固定的直線
(3) x-t圖像不是物體運動的軌跡
表示的是位移隨時間t變化的情況
(4)縱軸表示物體的初始位置（x1、x2)
(5)交點表示相遇（點B）
2.根據x-t圖像分析物體的運動
B
(6)水平直線表示物體靜止(甲線)
(7)傾斜直線表示物體做勻速直線運動(乙線正向，戊線負向)
斜率表示速度，
斜率的大小表示速度的大小，
斜率的正負表示物體的運動方向。
(8)丙表示物體做加速直線運動，丁表示物體做減速直線運動
x-t圖像上某點切線斜率的大小表示物體速度的大小（陡大緩小）
x-t圖像上某點切線斜率的正負表示物體速度的方向
甲
丙
丁
乙
戊
1.標量：
(1)定義：在物理學中，既有大小又有方向的物理
量叫矢量，如位移、力、速度。
(2)標量相加遵從的法則：代數運算法則。
(2)矢量相加遵從的法則是什么？
(1)定義：在物理學中，只有大小而沒有方向的物
理量叫標量，如路程、質量、溫度、電流。
2.矢量：
03 矢量和標量
北
A
B
C
A
C
①當兩個矢量共線時， （方向相同）
矢量相加的法則
可以用算術加法(代數和)，但首先要規定正方向。
AB=5m
BC=3m
合位移為AC
AC=AB+BC=5m+3m =8m。
表示A到C位移為8米，方向向北
②當兩個矢量共線時， （方向相反）
也可以用算術加法(代數和)，但首先要規定正方向。
AB=5m
BC=-3m
合位移為AC
AC=AB+BC=5m+(-3m) =2m。
表示A到C位移為2米，方向向北
北
A
B
C
A
C
③下面這種情況呢？
AB=5m
BC= -8m
合位移為AC
AC=AB+BC=5m+(-8m) = -3m。
表示A到C位移為3米，方向向南
小結：當兩個矢量共線時，在規定正方向時，矢量方向用正負號表示，直接進行代數和（相加）結果為負號表示合位移與正方向相反。
北
B
A
C
A
C
例：一位同學從操場中心A出發，向北走了40 m，到達C點，然后又向東走了30m，到達B點。用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移（即代表他的位置變化的最后結果的位移）。
三個位移的大小各是多少？你能通過這個實例總結出矢量相加的法則嗎？
A
B
C
北
東
思考：當兩個矢量不共線時，應該遵從什么法則呢？
當兩個矢量不共線時，應該遵從三角形定則：兩個矢量相加時，首尾依次相連，
合矢量為從第一個矢量的起端指向第二個矢量的末端。
1.下圖為中國古代的太極圖,圖中大圓的半徑為R,圓心在O點(圖中未畫出),AC是直徑,中央“S”形部分是兩個半徑均為 R/2 的半圓。某人晨練時按此圖自A點出發,沿圖中箭頭所示路徑ABCOA進行,第一次返回A點的過程中,他的路程和位移大小分別是(　　)
A.0,0 B.0,2πR
C.2πR,0 D.2πR,2πR
C
2.(多選)如圖所示，一個物體從A運動到C，位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m；從C運動到B，位移Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m。下列說法中正確的是(　 　)
A.C到B的位移大于A到C的位移，因為正數大于負數
B.A到C的位移大于C到B的位移，因為正負號表示位移的方向，不表示大小
C.因為位移是矢量，所以這兩個矢量的大小無法比較
D.物體由A到B的位移為Δx＝Δx1＋Δx2
BD
3. (多選)如圖是甲、乙兩個物體在同一直線上運動時的位移-時間圖像，由圖像可知(　　 )
A.乙開始運動時，兩物體相距20 m
B.在0～10 s這段時間內，兩物體間的距離逐漸增大
C.在10～25 s這段時間內，兩物體間的距離逐漸減小
D.兩物體在10 s時相距最遠，在25 s時相遇
BCD
4.某質點沿直線運動，其運動的s－t圖像如圖所示，則：
(1)質點在________時間內遠離出發點；質點在________時間內靠近出發點；質點在________時間內沒有運動。
A.0～20 s B.20～30 s
C.30～40 s D.40～50 s
(2)質點離出發點的最遠距離是________ m。
(3)質點在10 s時距離出發點________ m，質點在30～40 s內的位移為________ m，質點在________ s時回到出發點。
AC
D
B
50
10
30
50
2.路程：是用來描述物體運動軌跡的長度的物理量，標量
3.位移：是用來描述物體位置變化的物理量，矢量
一、位置和位移
1.位置：運動質點某一時刻在空間所處的地方.
二、位移—時間圖像
x-t圖像的繪制和分析
三、矢量和標量
1. 矢量: 矢量既有大小，又有方向，運算法則與標量不同。
2. 標量: 只有大小，沒有方向，標量相加遵從代數運算法則。

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