1.2-位置变化的描述-位移课件.ppt
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- 1.2 位置 变化 描述 位移 课件
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1、塔克拉玛干沙漠,布满了起伏的沙丘,被称为塔克拉玛干沙漠,布满了起伏的沙丘,被称为“死死亡之海亡之海”我在哪里?我在哪里?我要去的地我要去的地方在哪里?方在哪里?选哪条路线选哪条路线最佳?最佳?问题三:问题三:选哪条路线最佳?选哪条路线最佳?问题一:问题一:我在哪里?我在哪里?问题二:问题二:我要去的地方在哪里?我要去的地方在哪里?20世纪末一位欧州妇女成功地穿越了这个世纪末一位欧州妇女成功地穿越了这个“死亡之海死亡之海”。这是因为她携带了这是因为她携带了GPS接收机,解决了三个问题。接收机,解决了三个问题。这三个问题就是本节我们学习描述物体运动的物理量这三个问题就是本节我们学习描述物体运动的物
2、理量我在哪里?我在哪里?我要去的地方在哪里?我要去的地方在哪里?选哪条路线最佳?选哪条路线最佳?位置位置位移位移路程路程你能用什方法来表示课桌上你能用什方法来表示课桌上的笔的的笔的位置位置吗?吗?知识点一知识点一 物物体的位置及其确定方法体的位置及其确定方法1.1.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体的位置 把物体看作质点物体的位置对应着某个时刻2.2.确定物体位置的方法确定物体位置的方法理想化处理:将笔看成一个质点质点语言描述和用图示的方法在物理学中我们可以用在物理学中我们可以用坐标系坐标系的方法来确定物体的位
3、置的方法来确定物体的位置比较得出用图示的方法更为简单易懂一、确定位置方法实例一、确定位置方法实例高速公路上高速公路上的汽车的汽车 大海中的轮大海中的轮船船 蔚蓝天空上蔚蓝天空上的飞机的飞机0 x0 xy0 xyz一维直线一维直线二维平面二维平面三维空间三维空间为了定量地描述物体为了定量地描述物体(质点质点)的的 以及以及 的变化,的变化,需要在参考系上建立一个坐标系。需要在参考系上建立一个坐标系。一一.物体的位置及其确定方法物体的位置及其确定方法自学教材自学教材 (1)直线坐标系直线坐标系(一维坐标系一维坐标系)适用于描述物体做适用于描述物体做 运动。运动。 (2)平面直角坐标系平面直角坐标系
4、(二维直角坐标系二维直角坐标系)适用于描述物体在适用于描述物体在 内运动。内运动。 (3)空间直角坐标系(三维直角坐标系)适用于描述物体空间直角坐标系(三维直角坐标系)适用于描述物体内运动。内运动。位置位置位置位置直线直线一个平面一个平面空间空间1坐标系建立的原因坐标系建立的原因2坐标系的分类坐标系的分类(1)(1)物体做物体做直线运动直线运动时其位置可用直线坐标系来确定时其位置可用直线坐标系来确定t=1st=2st=0s直线坐标系直线坐标系: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,适选择适当的标度
5、建立一个坐标轴,就构成了一维坐标系,适用于描述物体在一维空间运动用于描述物体在一维空间运动(即物体沿一条直线运动即物体沿一条直线运动)时的时的位置。位置。0X/m12345-7-5 -4 -3 -2 -1-6(2)(2)物体在某一平面上做曲线运动时其位置可用平面直角物体在某一平面上做曲线运动时其位置可用平面直角坐标系来确定坐标系来确定/4321-1Y/重点诠释重点诠释 1坐标系的建立方法坐标系的建立方法 (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
6、坐标系,适用于描述物体在一维空间运动了一维坐标系,适用于描述物体在一维空间运动(即物体即物体沿一条直线运动沿一条直线运动)时的位置。时的位置。 (2)平面直角坐标系:由两个互相垂直的坐标轴组成,平面直角坐标系:由两个互相垂直的坐标轴组成,适用于描述物体在二维空间适用于描述物体在二维空间(即在同一平面即在同一平面)内运动时的内运动时的位置。位置。 (3)空间直角坐标系:由三个互相垂直的坐标轴组)空间直角坐标系:由三个互相垂直的坐标轴组成,适用于描述物体在三维空间内运动的位置。成,适用于描述物体在三维空间内运动的位置。 2建坐标系时应注意的问题建坐标系时应注意的问题 (1)建坐标系必须标明建坐标系
7、必须标明原点原点、正方向正方向和和单位长度单位长度。 (2)建坐标系时建坐标系时一般一般以物体的以物体的出发点为原点出发点为原点,以物,以物体体初速度方向为坐标轴的正方向初速度方向为坐标轴的正方向。1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,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。填写以下表格。图图121坐标原点的位置坐标原点的位置出发点出发点的坐标的坐标最高点最高点的坐标的坐标落地点落
8、地点的坐标的坐标以地面为原点以地面为原点以抛出点为原点以抛出点为原点x13 mx28 mx10 x25 mx30 x33 m 位移位移思维体操思维体操二二中中医医院院 位移位移自学教材自学教材1概念概念物体在一段时间内物体在一段时间内 的变化称为位移。的变化称为位移。2大小和方向大小和方向(1)大小:从初位置到末位置的大小:从初位置到末位置的 。(2)方向:由方向:由 指向指向 。位置位置距离距离初位置初位置末位置末位置+路程的局限性+ 1)不能反应运动的某些本质(共同点)+ 2) 描述不够精确思考思考:新的物理量如何定义?特点?新的物理量如何定义?特点?体会体会:任何一个物理量的引入都是必须
9、任何一个物理量的引入都是必须 的,是其他量所难以描述的。的,是其他量所难以描述的。位移位移例例1.由初位置指向末位置的有向线段由初位置指向末位置的有向线段AB大小:线段的长度大小:线段的长度方向:由初位置指向方向:由初位置指向末位置末位置单位:米(单位:米(m)m)- 0 1 2 3 4/时刻时刻t t=0=0 汽车汽车 坐标坐标 = =时刻时刻t t2 2 =2s=2s 汽车汽车 坐标坐标 = =位移位移 : : =x=x2 2 - x- x1 1 = =2.做直线运动的物体的位移做直线运动的物体的位移位移:位移: =x=x2 2 - x - x1 1 即为坐标的变化量即为坐标的变化量- 0
10、 1 2 3 4/时刻时刻t t=0=0 汽车汽车 坐标坐标 = =时刻时刻t t2 2 =2s=2s 汽车汽车 坐标坐标 = =位移位移: : =x=x2 2 - x- x1 1 = =P7例题请同学们思考两题中的正负号的含义练习练习物体从物体从A运动到运动到B, ,初位置的坐标是初位置的坐标是XA3m, ,XB=-2m, ,它的坐标变化量它的坐标变化量X?xxx X X-2m3m-5m位移是多少?位移是多少?- 0 1 2 3 4/4321-1Y/重点诠释重点诠释1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义意义是一条由起点指向终是一条由起点指向终点的有向线段,它表点的
11、有向线段,它表示示质点的位置变化质点的位置变化是是质点运动的轨迹质点运动的轨迹大小大小等于物体等于物体起点到终点起点到终点的直线距离的直线距离,与质点,与质点运动的路径无关运动的路径无关质点运动轨迹的长度质点运动轨迹的长度,与质点运动的路径有与质点运动的路径有关关标矢量标矢量矢量矢量,有向线段的指,有向线段的指向表示位移的方向向表示位移的方向标量标量,只有大小,没,只有大小,没有方向有方向相同点相同点单位单位国际单位制中都是米国际单位制中都是米(m) 2位移大小与路程关系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,在任何情况下,位移的大小都不可能大于路程,只有当物体做只
12、有当物体做单向直线运动单向直线运动时,位移的大小才等于路程。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。不一定为零,而路程为零时位移一定为零。2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三、矢量和标量1
13、、矢量:既有大小又有方向的物理量。、矢量:既有大小又有方向的物理量。如:位移、力、速度如:位移、力、速度2、标量:只有大小没有方向的物理量。、标量:只有大小没有方向的物理量。如:温度、质量、时间、密度如:温度、质量、时间、密度求矢量时,既要说明大小,又要说明方向。求矢量时,既要说明大小,又要说明方向。在没有特殊说明的情况下,求矢量,则在没有特殊说明的情况下,求矢量,则必须说明其必须说明其大小和方向大小和方向。位移位移路程路程方向方向大小大小运算法则运算法则是矢量是矢量需考虑方向需考虑方向是标量是标量不需考虑方向不需考虑方向位移的大小与路径无关;位移的大小与路径无关;一般情况下:路程一般情况下:
14、路程位移的大小;位移的大小;只有当物体做只有当物体做单向单向直线运动时,物体的直线运动时,物体的位移大小才等于路程。位移大小才等于路程。平行四边形法则平行四边形法则算术加法算术加法位移和路程的区别位移和路程的区别位移和路程都是过程量位移和路程都是过程量P9讨论交流1、一、一个物体从个物体从A点运动到点运动到B点,则点,则 ( ) 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. 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. 物体位移的大小总是小于或等于物体运动的物体位移的大小总是小于或等于物体运动的路程路程D. 物体的位移是直线,而路程是曲线物
15、体的位移是直线,而路程是曲线ABC2 2、下、下列关于位移和路程的说法中,正确的是列关于位移和路程的说法中,正确的是( )A.A.位移的大小和路程总是相等,但位移是矢量,位移的大小和路程总是相等,但位移是矢量,路程是标量路程是标量B.B.位移描述直线运动,路程描述曲线运动位移描述直线运动,路程描述曲线运动C.C.位移取决于始末位置,路程取决于实际运动路位移取决于始末位置,路程取决于实际运动路线线D.D.运动物体的路程总大于位移运动物体的路程总大于位移C 3、如、如图所示,某物体沿两个半径为图所示,某物体沿两个半径为R的圆的圆弧由弧由A经经B到到C。下列结论正确的是。下列结论正确的是 ( )A.
16、物体的位移等于物体的位移等于4R,方向向东,方向向东B. 物体的位移等于物体的位移等于2RC. 物体的路程等于物体的路程等于4R,方向向东,方向向东D. 物体的路程等物体的路程等于于2R,方向沿轨迹的方向,方向沿轨迹的方向A5 5、如图所示,一物体沿三条不同的路径由如图所示,一物体沿三条不同的路径由A A运动运动到到B B,下列关于它们的位移的大小说法正确的是,下列关于它们的位移的大小说法正确的是 ( )( )A A沿沿较大较大 B B沿沿较大较大C C沿沿较大较大 D D一样大一样大图1-2D6、一、一小球小球从离地面从离地面3m高的地方竖直向高的地方竖直向上抛出,几秒后落回地面,小球到最高
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