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(共32张PPT)
第二节　位置　位移
[学习目标]
1．理解位置、位移和路程的概念．　2.知道位移与路程的区别和联系．
3．认识位移—时间图像的特点．　4.知道矢量、标量及其区别．
一、位置　位移
1．位置：指运动质点某一________在空间所处的地方．
2．路程：物体________________的长度．
3．位移
(1)物理意义：描述物体(质点)__________变化的物理量．
(2)定义：从物体运动的起始位置指向末位置的________线段．
(3)大小：起始位置、末位置间有向线段的________．
(4)方向：由________位置指向__________位置．
时刻
运动轨迹
位置
有向
长度
起始
末
4．直线运动的位移
研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示．


(1)物体的始、末位置：可用位置坐标x0、x表示．
(2)物体的位移：Δx＝________________．
(3)Δx的正、负表示位移的方向，正值表示位移的方向与x轴的正方向________，负值表示位移的方向与x轴的正方向________．
x－x0
相同
相反
二、位移—时间图像
1．位移—时间图像(s－t图像)
以时间t为横坐标，以位移s为纵坐标，通过在坐标纸上描点作图的方法来描述物体的位移随时间变化的情况，以此得到的图像称为位移—时间图像或s－t 图像．
2．物理意义：描述了物体在不同时间内的位移．
三、矢量和标量
1．矢量：既有大小又有________的物理量．
标量：只有大小，没有________的物理量．
2．矢量和标量的算法遵从不同法则．
方向
方向
判断下列说法是否正确．
(1)物体运动的位移为0，则路程也一定为0.(　　)
(2)位置图线是运动物体的运动轨迹．(　　)
(3)路程是标量，位移是矢量，两者都描述物体的运动．(　　)
(4)物体在运动过程中的路程相等，位移一定也相等．(　　)
×
×
√
×
课堂 深度探究
知识点一　位置、位移和路程　矢量和标量
京沪高速铁路东线建成后，从上海到北京，列车可走京沪高速铁路西线或京沪东线．列车行驶的路程是否相同？位置的变化是否相同？
[提示]　路程不相同 位置变化相同．
1．位移和路程的区别与联系
物理量 位移 路程
区别 物理
意义 描述质点的位置变化，是从起始位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度
矢标性 是矢量，有大小和方向 是标量，只有大小，没有方向
制约
因素 由质点的始、末位置决定，与质点的运动路径无关 与运动路径有关
物理量 位移 路程
联系 (1)都是描述质点运动的空间特征
(2)都是过程量
(3)位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程
2.对矢量和标量的理解
正、负号
的区别 矢量的方向一般用正、负号来表示．但既有大小又有方向的物理量不一定是矢量，如电流，有大小和方向，但它是标量
大小
比较 矢量的大小只比较绝对值，而标量的大小根据正、负号的物理意义比较．如两位移s1＝5 m 和s2＝－7 m，则s1角度1　矢量和标量
　　(多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是(　　)
A．做直线运动的两物体位移s甲＝3 m，s乙＝－5 m，则s乙>s甲
B．两运动物体的位移大小均为30 m，这两个位移一定相同
C．温度计读数有正有负，其正、负号表示方向
D．温度计读数t1＝3 ℃，t2＝－5 ℃，则t1>t2
√
√
[解析]　位移的符号只代表方向，不代表大小，做直线运动的两物体位移s甲＝3 m，s乙＝－5 m，则s乙>s甲，A正确；两运动物体的位移大小均为30 m，但是方向不一定相同，则这两个位移不一定相同，B错误；温度计读数有正有负，其正、负号并不表示方向，而是代表温度的高低，温度计读数t1＝3 ℃，t2＝－5 ℃，则t1>t2，C错误，D正确．
角度2　位移和路程的区别
　　如图，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后下落，最后到达地面．下面叙述正确的是(　　)

A．整个过程，小球的位移为13 m
B．整个过程，小球的路程为16 m
C．整个过程，小球的位移方向竖直向下
D．整个过程，小球的位移大小和路程相等
√
[解析]　位移为初位置指向末位置的有向线段，整个过程，小球的位移大小为3 m，方向竖直向下，故A错误，C正确；整个过程，小球的路程为13 m，故B错误；由A、B选项分析可知，整个过程，小球的位移大小和路程不相等，故D错误．
　　　(2025·广州市期中)某同学在操场上向正北方向运动了60 m，接着转向正西方向运动了80 m，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．20 m，60 m B．100 m，100 m
C．100 m，140 m D．140 m，140 m
√
知识点二　直线运动中的位移
1．位置在一维坐标系中的表示
在一维坐标系中，物体的位置用它的坐标表示，坐标的绝对值表示物体到坐标原点的距离．
2．位移在一维坐标系中的表示
用始、末坐标的差值即Δx＝x－x0表示位移．Δx的绝对值表示位移大小，Δx的正负表示方向，正为沿x轴正方向，负则沿x轴负方向．
3．建立一维坐标系时，选择不同的坐标原点，物体的位置坐标不同，但在同一运动过程中物体位移却是相同的．
　　　(2024·东莞月考)如图所示的位置坐标轴中，已知t0＝0时刻质点位于0处，t1＝1 s时质点位于5 m处，t2＝2 s时质点位于－1 m处，t3＝3 s时质点位于－4 m处，则下列说法正确的是(　　)

A．物体在第1 s内的位移大于第2 s内的位移
B．物体在前2 s内的路程大于前2 s内的位移大小
C．物体在第3 s内的位移最大
D．物体在前3 s时间内的位移为4 m
√
[解析]　物体在第1 s内的位移s1＝5 m－0＝5 m，物体在第2 s内的位移s2＝－1 m－5 m＝－6 m，物体在第3 s内的位移s3＝－4 m－(－1 m)＝－3 m，可知物体在第1 s内的位移小于第2 s内的位移，物体在第3 s内的位移不是最大，故A、C错误；物体在前2 s内的路程x≥5 m＋6 m＝11 m，物体在前2 s内的位移s＝－1 m－0＝－1 m，可知物体在前2 s内的路程大于在前2 s内的位移大小，故B正确；物体在前3 s时间内的位移s′＝－4 m－0＝－4 m，故D错误．
　　　一质点沿x轴运动，如图所示，t1时刻质点位于x1＝－3 m处，t2时刻质点到达x2＝5 m 处，t3时刻到达x3＝－7 m处．

(1)质点在t1到t2这段时间内位移的大小和方向如何？
[解析]　质点在t1到t2这段时间内位移Δx1＝x2－x1＝5 m－(－3 m)＝8 m，为正值，说明位移方向沿x轴正方向．
[答案]　8 m　沿x轴正方向　
(2)t2到t3这段时间内位移的大小和方向如何？
[解析]　t2到t3这段时间内的位移为Δx2＝x3－x2＝－7 m－5 m＝－12 m，为负值，说明位移方向沿x轴负方向．
[答案]　12 m　沿x轴负方向　
(3)t1到t3这段时间内位移的大小和方向如何？
[解析]　t1到t3这段时间内位移为Δx3＝x3－x1＝－7 m－(－3)m＝－4 m，为负值，说明位移方向沿x轴负方向．
[答案]　4 m　沿x轴负方向
知识点三　对s－t图像的理解
1．s－t图像反映了物体的位移随时间的变化关系，图像上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于规定位置的位移．
2．图像信息
(1)任一时刻质点的位置
图像中的每一个点表示质点某时刻的位置．
(2)质点在某段时间内发生的位移．
(3)两图线的交点表示两质点在这一时刻位于同一位置，即相遇了．
(4)截距
若图像不过原点，如图中图线甲所示，表示质点的出发位置不在坐标原点，图线乙则代表t＝t1时刻质点才开始运动．
(1)s－t图像表示的是物体的位移随时间变化的规律，而不是物体运动的轨迹．
(2)s－t图像只能用来描述物体的直线运动，原因是s－t 图像中s的方向只有正、负两个方向．
　　　有两个跑步者A和B，他们运动的位移—时间图像如图中的a、b图线所示。回答下列问题。
(1)当跑步者A位于0处时，跑步者B在哪里？
(2)在何时，A和B处于相同的位置？
(3)当t＝20.0 s时，跑步者A和B谁在前？
(4)在t＝48.0 s时，哪一位跑步者领先？
(5)A和B相遇时，运动位移相同吗？分别是多少？
[答案]　(1)跑步者B在运动的反方向距A出发点50 m 处　(2)45 s　(3)A在前　(4)B领先 (5)不相同　190 m　240 m
综合一练　位移和路程
　　如图所示，物体沿半径均为R的半圆弧AB和四分之三圆弧BCDE从A运动到E，其中A、O1、B、O2、D在一条直线上，AB、BD和CE是直径，O1和O2是圆心，下列说法正确的是(　　)
A．当物体运动到B点时，位移大小和路程都是2R
B．物体从A运动到C点和运动到E点位移相同
C．当物体运动到D点时，位移大小和路程都是4R
√
随堂 巩固落实
√
1．(矢量和标量)下列描述运动的物理量中，属于矢量的是(　　)
A．质量　　　　　　 B．路程
C．时间 D．位移
解析：质量、路程和时间都是标量，位移是矢量，故选D.
2．(位移和路程)若规定向东方向为位移的正方向，现有一个皮球停在水平面上某处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经5 m时与墙相碰后又向西做直线运动，经7 m后停下，则上述过程中皮球通过的路程和位移分别是(　　)
A．2 m，2 m B．2 m，－2 m
C．12 m，2 m D．12 m，－2 m
解析：物体的路程即为物体实际运动轨迹的长度，所以皮球通过的路程x＝5 m＋7 m＝12 m，物体的位移即从初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移的大小，所以皮球的位移为－2 m．
√
3．(对s－t图像的理解)一辆汽车做直线运动的s－t图像如图所示，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法不正确的是(　　)
A．OA段表示汽车驶离出发点
B．CD段表示汽车驶向出发点
C．AB段表示汽车静止
D．运动4 h汽车的位移大小为60 km
解析：OA段汽车的位移越来越大，CD段汽车的位移越来越小，故A、B正确；AB段汽车位移不随时间变化，表示汽车静止，故C正确；运动4 h汽车的路程为 60 km，位移大小为0，故D错误．
√

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