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位移是物理学中描述物体位置变化的重要概念。它表示从初始位置到最终位置的直线距离和方向，只关心起点和终点，与具体的运动路径无关。位移具有大小和方向两个要素，是一个矢量。这与路程不同，路程是物体实际运动轨迹的长度。
位移作为矢量具有两个重要特征：大小和方向。位移的大小表示起点到终点的直线距离，方向表示从起点指向终点的方向。位移可以为正值、负值或零。正位移表示沿正方向的运动，负位移表示沿负方向的运动，零位移表示物体回到原来的位置。矢量用箭头表示，箭头的长度代表大小，箭头的指向代表方向。
一维运动中，位移的计算公式是Δx等于x2减去x1，即最终位置减去初始位置。让我们通过具体例子来理解。如果物体从负2米位置运动到正3米位置，位移就是3减去负2，等于5米，这是正位移，表示向右运动。如果物体从正2米位置运动到负1米位置，位移就是负1减去2，等于负3米，这是负位移，表示向左运动。
在二维平面中，位移矢量可以用坐标分量来表示。位移矢量等于终点坐标减去起点坐标，即Δx等于x2减x1，Δy等于y2减y1。位移的大小用勾股定理计算，等于x分量和y分量平方和的开方。方向角用反正切函数计算。例如从点A(1,2)到点B(4,6)，x方向位移为3，y方向位移为4，总位移大小为5，方向角约为53.1度。
位移-时间图像是描述物体运动的重要工具。横轴表示时间，纵轴表示位移。对于匀速运动，图像是一条直线，斜率表示速度的大小。对于变速运动，图像是曲线，任意一点的切线斜率表示该时刻的瞬时速度。图像的斜率越大，速度越大。通过位移-时间图像，我们可以直观地了解物体的运动状态和速度变化情况。