九年級理化 03 位移與路徑長(1):描述位置的三要素、位移與路徑長性質對照、圓形跑道實戰解析|何肇忠老師(最新課綱)

📖 解鎖描述運動的精準語言,從此不再搞混位移與路徑長!本集帶領同學攻略講義第 6 頁。為什麼單單說「我在 2 公尺處」無法讓別人找到你?描述位置必備的「三要素」是什麼?老師將深度對照:一個是具備方向性的「位移」,一個是描述實際走過痕跡的「路徑長」。透過經典的圓形跑道範例,老師將示範如何判斷這兩者的數值差異。掌握這一頁,你就能建立起運動學最重要的邏輯骨架!
本集進度:講義第 6 頁 (位置描述、路徑長與位移定義)
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⭐ 康軒版:第五冊 第一單元 [1-2 位移與路徑長]
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🎓 本集學習重點:
⭐ 位置的描述三要素:解析講義第 6 頁。理解描述精確位置必須包含:參考點、距離、以及方向 。
⭐ 路徑長 (路程) vs 位移:
* 路徑長:起點和終點之間「實際經過」的路徑總長,不具方向性 。
* 位移:表示物體的「位置變化量」,是從起點指向終點的直線向量,具方向性 。
⭐ 圓形跑道實戰範例:解析講義範例。繞半徑 50 公尺跑道跑完半圈:
* 位移為 100 公尺(起點到終點的直線距離) 。
* 路徑長為 50π 公尺(半圓弧長) 。
⭐ 參考點與座標:學習以不同點為參考點時,座標值的正負號變化邏輯 。
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🔷 請以學校的教學為主,影片教學為輔。
💗 肇忠老師的真心叮嚀:
🔷 記住!「位移」只看起點跟終點,不管你中間繞了多少圈。只要你繞完操場一圈回到原點,你的位移就是 0!但你的路徑長可是扎扎實實的一圈長度喔 。
🔷 老師的解題觀察:很多題目會故意不給參考點,這時候你就要自己設定原點。記住,向東、向上通常設定為「正」,向西、向下設定為「負」。
🔷 理化很簡單,只要你懂得區分「向量」與「標量」。這頁是運動學最基礎的計算,跟著老師把圖畫清楚,後面的速度與速率計算你就能輕鬆上手!
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我們現在要教的是那個
位移跟路徑長
位移路徑長呢
第一個先介紹那個
位置的描述
好 我們要說明一個位置的時候呢
比如說你跟同學去約
約要見面你會怎麼約
比如說我在火車站
100公尺處
哪個火車站不知道
所以你要講說我哪個火車站
比如說我在臺北火車站
100公尺處
臺北火車站的什麼地方的100公尺處
所以你要講得很清楚嘛
人家才會知道這什麼位置喔
所以我們那個對於位置的描述呢
就是說
你在講的時候必須提供一個明顯的物體
然後再確認方向跟距離
所以在
做位置描述的時候呢
好 要
必先提供
我們說呢
關於一個位置的描述
位置的描述啊
你要先找一個參考點
就是一個明確的物體
這是一個參考點
然後再說明它的方向跟距離
這樣纔能夠做一個完整的一個位置的描述的表達
這是位置的描述
好 再來那個我們講到那個位移跟
路程
我這邊先做
解說
位移
跟路程
這個路程因為版本的差異啊
有些把路程呢
又翻為那個路徑長
就路徑的長度
它是一樣的意思
那什麼叫位移
位移它很特別
它是說它只在意它的
起點
跟終點
那中間怎麼繞的不管
而且位移本身呢
它具有方向性
所以它只在意呢
它的起點
起點到終點
中間怎麼走的不管
它只在意兩個點
只要給我起點
給我終點
我就會知道位移什麼移動的
所以位移是一個位置的移動
它只關心它怎麼移動
動哪邊去
它不關心中間的過程
就稱為位移
那位移呢
它是關心起點到終點
所以它本身會具有方向性
記得喔
位移它具有方向性
這個很重要喔
位移具有方向性
位移本身具有方向性
然後呢
它在做計算的時候
位移
它在做公司計算的時候
位移你記得就這樣算
怎麼算呢
用終點減掉起點
用終點的數字
去減掉起點
兩個相減
可能會有負的沒有關係喔
因為負的表示它的方向問題
所以位移的算法
就是終點減掉起點
互減那個答案
就是位移的一個移動的方式
然後呢位移具有方向性
那什麼叫路程呢
路程就簡單這樣說
它是一步一腳印
走多少算多少
走多遠算多遠
一步一腳印
就所謂的
路程
像我們那個開車的那個里程數
它表達的絕對不是位移嘛
對不對
因為你開車會繞來繞去的啊
它那個所謂的路程
或是路徑長
開車的那個或是
自行車
或者是那個
腳踏車摩托車
Ubike 都是
它那裡面那個公里數
指的是那個里程數
是路程
或是路徑長
就是你騎車騎多少
算多少
可是位移不是喔
位移怎樣不是知道嗎
看這裡
老師呢在這邊做個小範圍移動
那這邊是那個
我的方位來
這邊是東
這邊是西
我在東邊的位置
東邊的位置
這邊是
這邊是零好了
0
1
2
3
我在山這邊對不對
山這邊
然後呢
我往這邊走過去
一樣走三格走到零
就是1
2
3
走到這邊來對不對
我走過來之後呢
怎麼樣求位移
位移它的求法
就是終點減掉起點
我從東邊對不對
走到西邊去
所以我的起點在哪邊
我起點在山這邊
我起點在山
我的終點在零
在這個位置
在零
所以你為了要求位移怎麼求
叫終點減掉起點
我終點是零
所以我用那個零去減掉山
那零去減掉山
答案叫負三
所以我就移了負三的位置
什麼叫負三
你有沒有注意到
它的箭頭是右邊是正向
所以正向是東方
所以這個負三
表示說我往西方移動了
移動了幾步
移動了三步
這樣知道嗎
所以位移本身會具有方向性
它會從它相減後的結果知道說
它是往哪個方位走
所以這個正負會影響它的方向的問題
所以位移具有方向性
那路程就沒有囉
路程它是說
一步一腳印
走多少算多少
再舉個例子來
看這邊
我從東方這個山的位置
我往西方走
走過去喔
一樣走三單位
一二三走到零
走到零之後呢
我又反過來
往東方走
走三個單位
一二三
我又走回來
所以你注意看喔
我從山這邊走到零
又走到山
對不對
那位移多少
位移答案就是
零
為什麼零
你用看喔
我從山出發
終點也是山
求位移怎麼求
終點減掉起點
三減三
答案是零
所以位移是零
等於沒有動
這樣知道嗎
但是
位移雖然沒有動
可是
路徑長怎麼樣
就不這樣算了喔
路徑長怎麼算的
走多少算多少
我剛剛走過去三單位
就要寫一個三
我又往回走三單位
再加一個三
所以三加三多少
答案就是六
所以我剛剛的移動呢
從三到零
零到三
三加三
答案就是六
但是呢
位移就是零
這樣知道嗎
位移跟
路徑長是差很多的喔
這樣沒問題
好這是那個
位移跟路徑長的部分
好那差不多了
還有一個就是那個
我們要講那個就是
ST圖
哎呦
時間剛好
快到呢
好那我先介紹到這裡
那剩下的說不完的
我們禮拜五再繼續
好介紹到這邊喔
拜拜