位移和路程是我們?cè)谘芯课矬w的機(jī)械運(yùn)動(dòng)中首先要碰到的兩個(gè)概念。由于這兩個(gè)概念比較相近，有一定的相似性，加上平時(shí)含糊說(shuō)法的干擾，在遇到具體問(wèn)題時(shí)，一些人常常把這兩個(gè)概忿混為一談。所以，我們有必要對(duì)這兩個(gè)概念加以分析、討論，以便能確切地理解它們的真實(shí)含義，明確它們的區(qū)別和聯(lián)系。

在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)中，所研究的物體可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來(lái)看待，而高中物理研究的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，主要是平面運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)中，它的位置是隨時(shí)間而不斷改變的。例如有一質(zhì)點(diǎn)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖1-23)，圓周的半徑是R，質(zhì)點(diǎn)速度為v。設(shè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)在A點(diǎn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間Δt沿圓弧C運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。顯然，在Δt時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位置有了變化，物理上把質(zhì)點(diǎn)的位置的改變稱作位移。圖中質(zhì)點(diǎn)的位移可以用有向線段AB來(lái)表示，AB的長(zhǎng)度表示位移的大小，箭頭的方向表示位移的方向，即位移的方向是由初始位置指向終點(diǎn)位置。位移不僅有大小，而且還有方向，它的加減遵循“平行四邊形法則”，故是個(gè)矢量。位移矢量通常用s表示。然而位移與路程是不同的物理量。路程(或路徑)是指質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所經(jīng)過(guò)的實(shí)際路徑(即軌跡)的長(zhǎng)度，它只有大小，沒(méi)有方向，是個(gè)標(biāo)量。在圖中，質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)路程就是指圓弧段ACB的長(zhǎng)度。根據(jù)以上位移和路程的含義，不難知道，如質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)開(kāi)始按逆時(shí)針?lè)较蜓貓A弧D運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)的位移將仍是s，但路程卻是圓弧ADB之長(zhǎng)。更有甚者，如質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)開(kāi)始沿圓周(不管是順時(shí)針?lè)较蜻€是逆時(shí)針?lè)较?運(yùn)動(dòng)返回到A點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)的位移是零，而質(zhì)點(diǎn)的路程卻是2πR(圓周之長(zhǎng))。

一般來(lái)說(shuō)，在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程和位移大小是不等的，僅當(dāng)質(zhì)點(diǎn)沿直線作單向運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的路程才與質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)沿直線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)(如振動(dòng))時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的路程與位移大小也不一定相等。關(guān)于其詳細(xì)情況，讀者可根據(jù)位移和路程的定義自作討論。概括起來(lái)講，位移是一個(gè)描述在一定時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)大小和方向的物理量，是矢量;而路程是一個(gè)描述在一定時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)路程的總長(zhǎng)度的物理量，是標(biāo)量;位移加減遵循“平行四邊形法則”，而路程加減遵循“代數(shù)法則”;與同一位移相對(duì)應(yīng)的路徑可以是初位置與終位置之間的任何一條曲線;曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)位移大小與路程總不相等;單向直線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)位移大小與路程相等;路程能“記憶”運(yùn)動(dòng)過(guò)程而位移一般不能“記憶”運(yùn)動(dòng)過(guò)程，特別是位移等于零的情況。