2.位置变化的描述——位移.ppt

达喀尔汽车拉力赛路线图及赛程安排达喀尔汽车拉力赛路线图及赛程安排在哪里？在哪里？到哪里去？到哪里去？怎么走最近？怎么走最近？一、物体的位置一、物体的位置1.1.物体的位置：物体在某时刻处于空间的某个点，物体的位置：物体在某时刻处于空间的某个点，这个点就叫物体的位置这个点就叫物体的位置 如何确定物体的位置？如何确定物体的位置？为了让新老师能准确地找到你，为了让新老师能准确地找到你，请描述你在教室中的位置请描述你在教室中的位置地球上某点地球上某点的位置是如的位置是如何确定的？何确定的？一、物体的位置一、物体的位置 1.1.物体的位置：物体在某时刻处于空间的某物体的位置：物体在某时刻处于空间的某个点，这个点就叫个点，这个点就叫物体的位置物体的位置 2 2坐标系建立的原因坐标系建立的原因 为了定量地描述物体为了定量地描述物体(质点质点)的的位置位置以及以及位位置置的变化，需要在参考系上建立一个坐标系。的变化，需要在参考系上建立一个坐标系。3坐标系的分类坐标系的分类 (1)直线坐标系直线坐标系(一维坐标系一维坐标系)适用于描述物体适用于描述物体做做 直线直线运动。运动。高速公路上高速公路上的汽车的汽车 0 x一维直线一维直线3坐标系的分类坐标系的分类 (2)平面直角坐标系平面直角坐标系(二维直角坐标系二维直角坐标系)适用于适用于描述物体在描述物体在一个平面一个平面内运动。内运动。大海中的轮船大海中的轮船 0 xy二维平面二维平面3坐标系的分类坐标系的分类 (3)空间直角坐标系（三维直角坐标系）适空间直角坐标系（三维直角坐标系）适用于描述物体用于描述物体空间空间内运动。内运动。0 xyz三维空间三维空间蔚蓝天空上的飞机蔚蓝天空上的飞机（3 3）用坐标表示质点的位置；坐标的正负表）用坐标表示质点的位置；坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置到原点的距离（到原点的距离（正负不表示大小正负不表示大小）注：坐标系的特点注：坐标系的特点（1 1）坐标系相对参考系一般是静止的。）坐标系相对参考系一般是静止的。（2 2）坐标的三要素：原点、正方向、标度）坐标的三要素：原点、正方向、标度3 3-2-21从高出地面从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球。它上升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，如图后回落，最后到达地面，如图121所示，分别以地所示，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。写以下表格。图图121坐坐标标原点的位置原点的位置出出发发点点的坐的坐标标最高点最高点的坐的坐标标落地点落地点的坐的坐标标以地面以地面为为原点原点以抛出点以抛出点为为原点原点x13 mx28 mx10 x25 mx30 x33 mAB。要从要从B B到到A A，有不同的路径可选择？，有不同的路径可选择？这些选择有什么共同点和不同点？这些选择有什么共同点和不同点？从从B B到到A A和从和从A A到到B B走同一路走同一路径时，路程是径时，路程是什么关系？从什么关系？从B B到到A A和从和从A A到到B B的位置变化相的位置变化相同吗？不同在同吗？不同在哪里？哪里？如何描述物体位置的变化？如何描述物体位置的变化？能否用路程和距离来描述位置的变化？能否用路程和距离来描述位置的变化？初位置初位置初位置初位置末位置末位置末位置末位置不同的路径路程不同，有远有近，（但不管怎不同的路径路程不同，有远有近，（但不管怎样走，位置变动是相同的，结果都是由样走，位置变动是相同的，结果都是由B B到到A A）二、位移二、位移1 1概念：概念：物体在一段时间内物体在一段时间内 位置位置 的变化称为位移。的变化称为位移。2 2大小和方向大小和方向(1)(1)大小：从初位置到末位置的大小：从初位置到末位置的 距离距离 。(2)(2)方向：由方向：由初位置初位置指向指向 末位置末位置 。3 3单位：单位：米（米（m m）如：物体从如：物体从 A 点点沿曲线运动到沿曲线运动到 B 点，点，这次运动对应的位这次运动对应的位移用有向线段移用有向线段 AB 表示表示x=xx=x2 2-x-x1 1=(4-2)m=2m=(4-2)m=2m，方向沿，方向沿x x轴的正方向轴的正方向-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 x/mAB(a)练一练：求物体练一练：求物体A A到到B B的位移的位移15AB(b)-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 x/mx=xx=x2 2-x-x1 1=(-5-2)m=-7m=(-5-2)m=-7m，沿，沿x x轴的负方向轴的负方向练一练：求物体练一练：求物体A A到到B B的位移的位移ABCD例例1 1初位置初位置末位置末位置x047-3Xx=-3mx=-3m强调：位移的大小跟运动过程无关，只与强调：位移的大小跟运动过程无关，只与初末位置有关。初末位置有关。练一练：求运动员的练一练：求运动员的位移是多少？位移是多少？位移与路程的比较位移与路程的比较不不同同点点位移位移路程路程意意义义是一条由起点指向是一条由起点指向终终点的有向点的有向线线段，它表段，它表示示质质点的位置点的位置变变化化是是质质点运点运动动的的轨轨迹迹大小大小等于物体起点到等于物体起点到终终点点的直的直线线距离，与距离，与质质点点运运动动的路径无关的路径无关质质点运点运动轨动轨迹的迹的长长度，度，与与质质点运点运动动的路径有的路径有关关标标矢量矢量矢量，有向矢量，有向线线段的指段的指向表示位移的方向向表示位移的方向标标量，只有大小，没量，只有大小，没有方向有方向相同点相同点单单位位国国际单际单位制中都是米位制中都是米(m)2 2位移大小与路程关系位移大小与路程关系 (2)(2)在任何情况下，位移的在任何情况下，位移的大小大小都都_路程路程_等于路程。等于路程。(3)(3)一个位移可以一个位移可以对应对应多个路程，位移多个路程，位移为为零零时时路程路程_为为零，路程零，路程为为零零时时位移位移_为为零。零。不可能大于不可能大于只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才不一定不一定一定一定(1)(1)位移与路程位移与路程_相同相同由于位移是矢量而路程是标量，所以位移不可能和路由于位移是矢量而路程是标量，所以位移不可能和路程相同，但大小可能相等程相同，但大小可能相等不可能不可能1关于位移和路程，下列说法中正确的是关于位移和路程，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位移的大小一定不会比路程大D2 2、一个物体从、一个物体从A A点运动到点运动到B B点，则点，则 （）A.A.物体的位移可能等于物体运动的路程物体的位移可能等于物体运动的路程B.B.物体的位移可能是正值也可能是负值物体的位移可能是正值也可能是负值C.C.物体位移的大小总是小于或等于物体运动的路程物体位移的大小总是小于或等于物体运动的路程D.D.物体的位移是直线，而路程是曲线物体的位移是直线，而路程是曲线BC3 3、如图所示，某物体沿两个半径为、如图所示，某物体沿两个半径为R R的圆弧的圆弧由由A A经经B B到到C C。下列结论正确的是。下列结论正确的是()()A.A.物体的位移等于物体的位移等于4R4R，方向向东，方向向东B.B.物体的位移等于物体的位移等于2R2RC.C.物体的路程等于物体的路程等于4R4R，方向向东方向向东D.D.物体的路程等于物体的路程等于2 2R R，方向沿轨迹的方向方向沿轨迹的方向A4.小明从家中出发到达学校，其路线图如图所示，已知小明从家中出发到达学校，其路线图如图所示，已知AB段为段为0.5公里，公里，BC段为段为0.5公里，公里，CD段为段为1公里，公里，DE段为段为2.5公里，求小明从家到学校的路程和位移。公里，求小明从家到学校的路程和位移。三、矢量和标量三、矢量和标量1 1标量标量 只有只有 ，没有，没有 的物理量。的物理量。如长度、质量、时间、路程、温度等。如长度、质量、时间、路程、温度等。2 2矢量矢量 既有既有 又有又有 的物理量。的物理量。如位移、速度、力等。如位移、速度、力等。大小大小方向方向大小大小方向方向 1对矢量概念的理解对矢量概念的理解 (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。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，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。量方向与规定的正方向相反时用负号表示。BAX XB B=2m2mX XA A=3m=3m 如：物体从如：物体从O点，点，分别到达分别到达A,B两点两点的位移。的位移。(3)矢量的正负号只表示矢量的方向，不表示矢量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。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遵循平行四边形定则(后面的章节将学到后面的章节将学到)。我们学习的物理知识在日常生活中有着非常我们学习的物理知识在日常生活中有着非常广泛的应用广泛的应用GPs定位系统图片典型例题典型例题关于位移和路程关于位移和路程例、例、一辆汽车从一辆汽车从 A 点出发，向东行驶了点出发，向东行驶了 40km到达到达 C 点，又向南行驶了点，又向南行驶了 30km到达到达 B 点，此过程中它通点，此过程中它通过的路程有多少？它的位移大小、方向如何？过的路程有多少？它的位移大小、方向如何？