《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第2點(diǎn) 區(qū)分矢量與標(biāo)量理解位移與路程素材 滬科版必修1(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第2點(diǎn) 區(qū)分矢量與標(biāo)量理解位移與路程素材 滬科版必修1(通用)(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2點(diǎn) 區(qū)分矢量與標(biāo)量,理解位移與路程
高中階段的物理量分為兩類:一類是有大小、有方向的物理量,稱為矢量;另一類是有大小、沒有方向的物理量,稱為標(biāo)量.兩類物理量在表達(dá)、運(yùn)算、比較等方面都是不同的.
1.矢量和標(biāo)量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量.如:力、速度、位移等.
①矢量可以用帶箭頭的線段表示,線段的長(zhǎng)度表示矢量的大小,箭頭的指向表示矢量的方向.
②同一直線上的矢量,可用正、負(fù)表示方向.若矢量與規(guī)定的正方向相同,則為正;若矢量與規(guī)定的正方向相反,則為負(fù).
(2)標(biāo)量:只有大小沒有方向的物理量.如:長(zhǎng)度、質(zhì)量、溫度等.
①有些標(biāo)量也帶正、負(fù)號(hào),但標(biāo)量的正、負(fù)號(hào)與矢
2、量的正、負(fù)號(hào)意義是不同的,它不表示方向.對(duì)于不同的標(biāo)量,正、負(fù)號(hào)的意義也是不同的,如:溫度的正、負(fù)表示比零攝氏度高還是低,電荷量的正、負(fù)表示是正電荷還是負(fù)電荷.
②標(biāo)量的運(yùn)算遵從算術(shù)法則.
(3)大小比較:①比較兩個(gè)矢量大小時(shí)比較其絕對(duì)值即可;②比較兩個(gè)標(biāo)量大小時(shí),需比較其代數(shù)值.
2.位移和路程
(1)位移:表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量,是由初位置指向末位置的有向線段.線段的長(zhǎng)度表示位移的大小,有向線段的指向表示位移的方向.
(2)路程:物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,它不表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化.
路程和位移的比較:
路程
位移
區(qū)別
描述質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度
描述質(zhì)點(diǎn)位置的變化
3、
有大小,無方向
既有大小,又有方向
與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)
與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān),只由初、末位置決定
聯(lián)系
都是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的空間特征
都與一段時(shí)間相關(guān),是過程量
一般來說,位移的大小不等于路程,只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程.因此,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的位移大小總是小于或等于路程
對(duì)點(diǎn)例題 某學(xué)生參加課外體育活動(dòng),他在一個(gè)半徑為R的圓形跑道上跑步,從O點(diǎn)沿圓形跑道逆時(shí)針方向跑了4.75圈到達(dá)A點(diǎn),求它通過的位移和路程.
思路點(diǎn)撥 位移是矢量,求某一過程的位移,既要求出大小,還要標(biāo)明方向.描述物體在平面內(nèi)的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),需要建立平面直角坐標(biāo)系.當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)
4、,其位移的大小與路程是不相等的,且路程大于位移的大?。?
解題指導(dǎo) 如圖所示,有向線段OA即為該學(xué)生通過的位移
s==R,位移方向與x軸的夾角為φ=45°.
通過的路程為L(zhǎng)=4×2πR+×2πR=πR.
答案 見解題指導(dǎo)
技巧歸納 解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題時(shí),畫出運(yùn)動(dòng)示意圖可幫助分析問題,特別是運(yùn)動(dòng)過程較復(fù)雜時(shí),運(yùn)動(dòng)示意圖可使運(yùn)動(dòng)過程清晰.此外,對(duì)于定量計(jì)算的問題,若是直線運(yùn)動(dòng),就畫直線坐標(biāo)系;若是曲線運(yùn)動(dòng),就畫平面直角坐標(biāo)系,并將運(yùn)動(dòng)的軌跡在坐標(biāo)系上畫出.
如圖1所示,一邊長(zhǎng)為10 cm的實(shí)心立方體木塊,一只昆蟲從A點(diǎn)爬到G點(diǎn).求:
圖1
(1)該昆蟲的位移;
(2)該昆蟲的最短路程.
答案 (1)10 cm,方向由A指向G (2)10 cm
解析 (1)昆蟲的位移為A指向G的有向線段,大小為10 cm,方向由A指向G
(2)關(guān)于最短路程,應(yīng)該從相鄰的兩個(gè)面到達(dá)G點(diǎn)才可能最短,把面AEFD和CDFG展開,如圖所示,然后連接A與G,AG的長(zhǎng)度就是最短路程,大小為10 cm.