第二節(jié)位置位移核心素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)物理觀念(1)知道物體在空間的位置可以用坐標(biāo)系來描述。(2)理解位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量，知道位移與路程的區(qū)別與聯(lián)系。(3)初步認(rèn)識位移—時間圖像，知道圖像的物理意義。(4)初步知道矢量和標(biāo)量的概念，知道位移為矢量?？茖W(xué)思維能建立坐標(biāo)系來描述物體的空間位置及位移。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)勤于思考、留心自然、勇于探索的習(xí)慣。一、位置1．位置：是指運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)某一時刻在空間所處的地方。2．坐標(biāo)系(1)物體做直線運(yùn)動時，其位置可用______坐標(biāo)系的坐標(biāo)x表示。(2)物體在某一平面上運(yùn)動時，其位置可用__________坐標(biāo)系的坐標(biāo)來表示。直線平面直角二、位移1．路程：物體運(yùn)動______的長度。2．位移：(1)定義：起始位置指向末位置的有向線段。(2)大?。河邢蚓€段的______。(3)方向：從起始位置指向末位置，即有向線段的______。3．直線運(yùn)動位移：如圖所示，當(dāng)物體做直線運(yùn)動時，位移可以用末位置(x)和起始位置(x0)的坐標(biāo)之差(Δx)來表示，即Δx＝________。軌跡長度方向x－x04．Δx的正負(fù)：(1)Δx＞0時，表示位移的方向與x軸正方向______。(2)Δx＜0時，表示位移的方向與x軸正方向______。(1)位移和路程是兩個不同的物理量，位移是矢量，路程是標(biāo)量。(2)位移為零，路程不一定為零，路程為零，位移一定為零。相同相反三、位移—時間圖像矢量和標(biāo)量1．位移—時間圖像(1)圖像的建立：以時間t為橫坐標(biāo)，以位移s為縱坐標(biāo)，通過在坐標(biāo)

紙上描點(diǎn)作圖的方法來描述物體的位移隨_______變化的情況。(2)圖像的物理意義：表示物體的位移隨時間變化的規(guī)律。2．矢量和標(biāo)量(1)矢量：既有______又有______的物理量。(2)標(biāo)量：只有______沒有______的物理量。時間大小方向大小方向1．中考結(jié)束后，爸爸準(zhǔn)備帶小明去參觀清華、北大等名校，并讓小明

設(shè)計出行路線，路線起點(diǎn)：鄭州，終點(diǎn)：北京。他有三種方式可

供選擇：乘長途汽車、坐高鐵和乘飛機(jī)。請對以下結(jié)論作出判斷：(1)三種出行方式的起點(diǎn)和終點(diǎn)均相同，因此，三種出行方式對應(yīng)的路程相同。()(2)三種出行方式的起點(diǎn)和終點(diǎn)均相同，因此，三種出行方式對應(yīng)的位移相同。()(3)長途汽車?yán)锍瘫砩巷@示的數(shù)字表示汽車位移的大小。

()(4)長度、質(zhì)量、時間和路程都是標(biāo)量。

()×√×√2．如圖所示，一輛汽車在馬路上行駛，t＝0時，汽車在十字路口中心的左側(cè)20m處；過了2s，汽車正好到達(dá)十字路口的中心；再過3s，汽車行駛到了十字路口中心右側(cè)30m處。如果把這條馬路抽象為一個坐標(biāo)軸x，十字路口中心定為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，向右為x軸的正方向。(1)試將汽車在這三個觀測時刻的位置的坐標(biāo)填入表格內(nèi)。(2)前2s內(nèi)、后3s內(nèi)汽車的位移分別是多少？這5s內(nèi)的位移又是多少？提示：(1)－20m

0

30m

(2)20m，方向向右30m，方向向右50m，方向向右觀測時刻t＝0時過2s再過3s位置坐標(biāo)x1＝______x2＝______x3＝_____新知學(xué)習(xí)(一)|位移與路程的比較[活動探究]1．閱讀下面的對話：甲：請問到市圖書館怎么走？乙：從你所在市中心向南走400m到一個十字路口，再向東走300m就到了。甲：謝謝！乙：不用客氣。請在圖上把甲從市中心到市圖書館的位移和要經(jīng)過的路程表示出來。提示：2．請你歸納一下：位移和路程有什么不同？什么情況下位移的大小與路程相等？

提示：略[系統(tǒng)歸納]1．位置與位移的關(guān)系2．位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系

位移路程區(qū)別物理意義描述質(zhì)點(diǎn)的位置變化，是從起始位置指向末位置的有向線段描述質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動軌跡的長度矢標(biāo)性矢量，既有大小，又有方向標(biāo)量，有大小，無方向相關(guān)因素由質(zhì)點(diǎn)的始、末位置決定，與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動路徑無關(guān)既與質(zhì)點(diǎn)的始、末位置有關(guān)，也與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動路徑有關(guān)聯(lián)系(1)都是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的空間特征的物理量(2)都是過程量(3)位移的大小不大于相應(yīng)的路程，只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動時，位移的大小才等于路程[針對訓(xùn)練]1．(2022·江門一中月考)下列是四位同學(xué)關(guān)于位移和路程關(guān)系的觀點(diǎn)，其中正確的是(

)A．甲：位移和路程是一回事，只是說法不同B．乙：位移和路程的大小總是相等的C．丙：位移是用來描述直線運(yùn)動的，路程是用來描述曲線運(yùn)動的D．?。何灰剖鞘噶?，取決于物體的始、末位置；路程是標(biāo)量，取決于物體實(shí)際通過的路線解析：由位移和路程的定義可知，位移是矢量，取決于物體的始、末位置；路程是標(biāo)量，取決于物體實(shí)際通過的路線，A、B、C錯誤，D正確。答案：D2．(2022·茂名學(xué)考檢測)如圖所示，A、B是靜止在球桌臺面上的兩

個球，相距1.1m，運(yùn)動員將球A擊向球臺側(cè)壁C點(diǎn)，球A碰壁后

反彈與球B相碰，已知C點(diǎn)與球A、球B原來位置的距離分別為

0.6m和0.9m。關(guān)于球A從開始被擊到撞到球B的全過程中，下列判斷正確的是(

)A．球A通過的路程是1.5mB．球A通過的路程是1.1mC．球A通過的位移大小是0.9mD．球A通過的位移大小是0.6m解析：路程為運(yùn)動軌跡的長度，為l＝0.6m＋0.9m＝1.5m，故A正確；B錯誤；位移大小是始、末位置的距離，即s＝1.1m，故C、D錯誤。答案：A新知學(xué)習(xí)(二)|矢量和直線運(yùn)動的位移表示[任務(wù)驅(qū)動]質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，坐標(biāo)xA為5m，xB為2m，則：(1)物體的位移大小等于多少？方向如何？(2)如果始、末位置換過來，物體的位移又是多少？(3)兩種情況下，哪個位移大？(4)位移的正負(fù)表示什么？提示：(1)位移大小為3m，方向沿x軸負(fù)方向。(2)位移為3m。(3)兩位移一樣大。(4)位移的正負(fù)表示位移的方向。

[重點(diǎn)釋解]1．對矢量概念的理解(1)矢量可用帶箭頭的線段表示，線段的長短表示矢量的大小，箭頭的指向表示矢量的方向。(2)同一直線上的矢量，可在數(shù)值前加上正、負(fù)號表示矢量的方向，正號表示矢量方向與規(guī)定正方向相同，負(fù)號表示矢量方向與規(guī)定正方向相反，加上正、負(fù)號后，同一直線上的矢量運(yùn)算可簡化為代數(shù)運(yùn)算。(3)矢量的正負(fù)號只表示方向，不表示大小，矢量大小的比較實(shí)際上是矢量絕對值的比較。如前一段時間位移為2m，后一段時間位移為－3m，則后一段時間物體的位移大。2．直線運(yùn)動中物體的位移如圖所示，物體t1時刻處于位置x1，在t2時刻運(yùn)動到位置x2，在Δt＝t2－t1這段時間內(nèi)的位移記為Δx＝x2－x1?？梢娢矬w位置變化可用位移表示。關(guān)于直線運(yùn)動的位置和位移，我們可以歸納如下：[針對訓(xùn)練]1．(多選)關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法正確的是

(

)A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．標(biāo)量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10m比5m小D．－10℃比5℃的溫度低解析：由矢標(biāo)量的定義可知，A正確，B錯誤；位移的正、負(fù)號只表示方向，不表示大小，其大小由數(shù)值和單位決定，所以－10m的位移比5m的位移大，C錯誤；溫度是標(biāo)量，其正、負(fù)是相對0℃時高出和低于的溫度，所以－10℃比5℃的溫度低，D正確。答案：AD2．(多選)如圖所示是為了定量研究物體的位置變化而作出的坐標(biāo)軸(x軸)，在畫該坐標(biāo)軸時規(guī)定原點(diǎn)在一長直公路上某中心點(diǎn)，公路為南北走向，規(guī)定向北為正方向，坐標(biāo)軸上有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的位置坐標(biāo)為xA＝5m，B點(diǎn)的位置坐標(biāo)為xB＝－3m。下列說法正確的是

(

)A．A點(diǎn)位于該中心點(diǎn)南5m處B．A點(diǎn)位于該中心點(diǎn)北5m處C．B點(diǎn)位于該中心點(diǎn)南3m處D．B點(diǎn)位于該中心點(diǎn)北3m處解析：由題意可知，A點(diǎn)在原點(diǎn)的正方向5m處，即位于該中心點(diǎn)北5m處，同理B點(diǎn)位于該中心點(diǎn)南3m處，B、C正確。答案：BC

3．(多選)物體做直線運(yùn)動時，可以用坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)表示其位置，用坐標(biāo)的變化量表示其位移。如圖所示，一個物體沿直線從A運(yùn)動到C，然后又從C運(yùn)動到B，物體的位移分別是ΔxAC＝－4m－5m＝－9m，ΔxCB＝1m－(－4m)＝5m。下列說法正確的是

(

)A．C到B的位移大于A到C的位移，因為正數(shù)大于負(fù)數(shù)B．A到C的位移大于C到B的位移，因為正負(fù)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運(yùn)動到B的位移ΔxAB＝ΔxAC＋ΔxCB解析：位移是矢量，比較兩位移的大小時，只需比較其絕對值，正負(fù)號表示方向，A、C錯誤，B正確；因ΔxAC＝xC－xA，ΔxCB＝xB－xC，則ΔxAC＋ΔxCB＝xC－xA＋xB－xC＝xB－xA＝ΔxAB，即ΔxAB＝ΔxAC＋ΔxCB，D正確。答案：BD

新知學(xué)習(xí)(三)|位移—時間圖像的初步認(rèn)識[任務(wù)驅(qū)動]在如圖所示的位移—時間圖像中，圖線a與縱軸的交點(diǎn)和圖線a、b交點(diǎn)的含義是什么？提示：圖線a與縱軸的交點(diǎn)表示在開始計時的時刻物體相對坐標(biāo)原點(diǎn)的距離；圖線a、b的交點(diǎn)表示t1時刻兩物體位于同一位置，即相遇。

[重點(diǎn)釋解]1．應(yīng)用s-t圖像能獲得的七個信息(1)任意時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移。(2)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生某段位移所用的時間。(3)判斷質(zhì)點(diǎn)是靜止的還是運(yùn)動的。若圖線與t軸平行，表示質(zhì)點(diǎn)靜止；若圖線是一條傾斜的直線，表示質(zhì)點(diǎn)在相等時間內(nèi)位移相等，質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動。(4)判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的快慢。運(yùn)動的快慢由圖線的斜率直觀表示，斜率越大，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動得越快。(5)判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動過程中離出發(fā)點(diǎn)是越來越遠(yuǎn)，還是越來越近。(6)圖像不過原點(diǎn)，說明開始計時時質(zhì)點(diǎn)的位移不為零，或經(jīng)過一段時間才開始運(yùn)動。(7)兩圖線相交，表示兩質(zhì)點(diǎn)在這一時刻位于同一位置(相遇)。2．常見的三種s-t圖像的比較[典例體驗][典例]某一做直線運(yùn)動的物體的s-t圖像如圖所示，根據(jù)圖像求：(1)物體距出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；(2)前4s內(nèi)物體的位移；(3)前4s內(nèi)物體通過的路程。[解析]

(1)物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離sm＝4m。(2)前4s內(nèi)物體的位移s＝s4－s0＝(－2m)－0＝－2m。(3)前4s內(nèi)物體通過的路程l＝l1＋l2＋l3＝4m＋4m＋2m＝10m。[答案]

(1)4m

(2)－2m

(3)10m[針對訓(xùn)練]1．(多選)如圖所示為A、B兩個物體從O點(diǎn)開始運(yùn)動的位移—時間

圖像的一部分。從A、B兩物體的位移—時間圖像可知，下列

說法中正確的是

(

)A．A、B兩物體的運(yùn)動方向相同B．A物體4s內(nèi)發(fā)生的位移是10mC．B物體發(fā)生10m位移的時間是4sD．A、B兩物體同時開始運(yùn)動解析：A、B兩物體運(yùn)動的s-t圖線相對時間軸的傾斜方向相同，即A、B兩物體的運(yùn)動方向相同，A正確；由題圖可知，B物體在4s內(nèi)的位移是10m，A物體在2s內(nèi)的位移為10m，B錯誤，C正確；A、B兩物體都是從0時刻開始運(yùn)動，D正確。答案：ACD2．如圖所示是一輛汽車做直線運(yùn)動的s-t圖像，關(guān)于線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動，下列說法正確的是

(

)A．OA段汽車運(yùn)動最快B．AB段汽車靜止C．CD段表示汽車的運(yùn)動方向與初始運(yùn)動方向相同D．0～4h內(nèi)，汽車的位移大小為30km解析：s-t圖像的斜率表示物體運(yùn)動的快慢，由題圖可知，CD段圖線的斜率的絕對值最大，因此CD段汽車運(yùn)動得最快，A錯誤；AB段圖線平行于時間軸，表示位移不隨時間變化，汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，B正確；OA段表示汽車沿正方向運(yùn)動，CD段表示汽車沿負(fù)方向運(yùn)動，所以CD段汽車的運(yùn)動方向與OA段汽車的運(yùn)動方向相反，C錯誤；由題圖可知0～4h內(nèi)，汽車的位移大小為0，D錯誤。答案：B

一、好素材分享——看其他教材如何落實(shí)核心素養(yǎng)

科學(xué)思維——一維坐標(biāo)系中位置、位移的描述1．(選自魯科版新教材課后練習(xí))如圖所示，一輛汽車在橋上由北向

南直線行駛。假如你和小明均用一維坐標(biāo)系來描述汽車的運(yùn)動：你以北橋頭為原點(diǎn)，汽車運(yùn)動方向為正方向；小明把坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)在南橋頭，選定的正方向與汽車運(yùn)動方向相反。你們通過各自建立的坐標(biāo)系對汽車位置的描述一致嗎？對汽車運(yùn)動的位移、路程和時間的描述呢？請予以解釋。提示：通過各自的坐標(biāo)系對汽車位置的描述不一致，但對汽車運(yùn)動的位移、路程和時間的描述是一致的，因為汽車運(yùn)動的位移、路程和時間的描述與坐標(biāo)系的建立無關(guān)。

科學(xué)思維——由s-t圖像確定位移及時間2．(選自教科版新教材“自我評價”)如圖是某昆蟲沿一條鐵絲運(yùn)動的s-t