高中物理教科版 (2019)必修 第一册第一章 描述运动的基本概念2 位置 位移教案

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第一册第一章 描述运动的基本概念2 位置 位移教案，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
知识与技能：
1.知道坐标系的概念．能够建立合理的坐标系来描述物体的位置。
2.理解位移的概念以及它与路程的区别。
3.初步了解矢量和标量。
过程与方法：
1.会用坐标表示位置和位移及相关方向。
2.会用矢量表示和计算质点位移。
3.会用标量表示路程。
情感、态度与价值观：
1.通过用物理量表示质点不同时间内的不同位移（或路程）的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量。
2.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
【教学重难点】
教学重点：
位移的概念以及它与路程的区别。
教学难点：
1.位移的概念、理解及计算。
2.位移—时间的图像。
【教学过程】
一、导入新课。
出示图片：塔克拉玛干沙漠
为什么以前的人很难穿越塔克拉玛干沙漠呢？是因为他们在穿越沙漠时不知道自己的位置，也不知道自己前进的方向，以及还有多远才能走出沙漠，从而在绝望中死去。因此，在物体运动中它的位置的确定，位置变化（位移）对我们来说是至关重要的，这节就让我们来讨论这些问题。
二、讲授新课。
（一）坐标系
1.意义：要准确地描述质点的位置，需要建立坐标系。
2.描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系。
教师画出一维坐标系
教师强调:注意要规定原点，正方向和单位长度
例1：沿东西方向建立一维坐标系，x轴的正方向指东，选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O，请说出汽车的位置。
出示动画：出发点坐标是；终点坐标是
参考答案：汽车的出发点坐标是，表示它在岗亭以西处；汽车的终点坐标是，表示它在岗亭以东处。
（2）描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系。
出示动画：二维坐标系
（3）描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系。
（二）路程 位移
1.路程：路程是质点运动轨迹的长度。
例如：北京去重庆，可以选择不同的交通方式。①乘火车②乘飞机③乘火车到武汉乘轮船沿长江而上。不同方式路程不同
出示图片：北京到重庆
思考：就位置的变动来说相同吗？
教师讲解：无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路径，他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1300km的重庆，即位置的变化是相同的.
如图：只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是确定的，它不因路径的不同而改变。
2.位移
（1）定义：由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
（2）意义：描述物体位置变化的物理量。
（3）大小：有向线段的长度。
方向：由初位置指向末位置。
注意：求位移时必须回答方向。
（三）矢量和标量
（1）矢量：既有大小又有方向的物理量叫作矢量。例如：力、速度、位移。
（2）标量：只有大小没有方向的物理量叫作标量。比如说质量、体积、温度、路程。
针对练习
一艘汽艇在宽广的湖面上先向东行驶了，接着向南行驶了，则该汽艇运动的位移的大小为________km，路程为________km。
答案：10.0
14.0
知识拓展
对矢量、标量的理解
（1）大小的比较
标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量就大。
（2）运算方法
标量的运算法则是算数法，即初中学过得加减乘除，乘方和开方等，矢量的运算法则为平行四边形法则，这要以后才能学习。
提问：你知道路程与位移的区别与联系有哪些吗？
教师总结：路程与位移的区别与联系
（1）位移有方向，路程没有方向。
（2）位移与运动运动路径无关，只与初位置、末位置有关，路程只跟运动路径有关。
（3）当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等。在其他情况中，路程要大于位移的大小。
（4）位移为零时，路程不一定为零。
（四）直线运动的位移
思考讨论：在一维坐标系中用坐标表示物体的位置，那么，你知道位移应该如何表示吗？
如图：物体在时刻处于“位置”，在时刻处于“位置”
位移：用坐标变化来表示：
若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向；
若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向。
思考讨论：某物体从A点运动到B点，坐标为，为，物体的位移大小等于多少？方向如何？
位移的方向指向x轴的负方向。
例题示范：出示书本例题和长安街示意图
请同学分别建立坐标系，求该汽车从西单路口到王府井路口以及它再从王府井路口返回西单路口这两个过程的位移。
教师总结：从上面可以看出，选择不同的位置作为坐标原点，各点的坐标数值是不同的，但某一过程的位移却与坐标原点的选择无关。在很多情况下，选择所研究的运动过程的起点作为坐标原点比较方便，这时各点的位置坐标x与该位置相对于起点的位移相等。
（五）位移—时间图像
物体的位置或位移可以用图像直观地表示。
若原点O选作初始位置，则位置与位移大小相等（），则左图为位移—时间图像，又称图像。
例如上一题例题中“10：00经过西单路口，10：06经过天安门，10：10到达王府井路口”。可以建立直角坐标系，用纵轴表示位置x，横轴表示时间t。其中纵轴的正方向为向东，原点O选为西单路口。
描点A点坐标为（，），B点坐标为（，）把图中各点连接成一条线，就得到了汽车的图像。
三、课堂练习
1.位移是矢量，它不仅具有大小，还有_____。位移是_____量，物体做直线运动时，其位移和速度的方向可以用_____来表示，它只表示位移的方向，而不表示位移的大小。
答案：方向；矢；正负号
2.一个篮球从高的地方竖直落下，碰地后反弹跳起被接住，这个过程中篮球所通过的路程是_____m，位移大小是_____m。
答案：5
3
3.如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到，下列关于该物体位移大小的表述正确的是（ ）
A．沿1较大
B．沿2较大
C．沿3较大
D．一样大
答案：D
4.小王走路上学用了30分钟走了一千米，此处的“30分钟”和“一千米”分别指（ ）
A．时间、位移
B．时刻、路程
C．时间、路程
D．时刻、位移
答案：C
5.桌面离地面的高度是，在桌面边缘上将一个小球竖直向上抛出，它上升后回落，最后到达地面，取竖直向上为正方向，整个过程中小球的位移是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：D
6.（多选）物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量表示物体的位移．如图所示，一个物体从A运动到C，它的位移；从C运动到B，它的位移．下列说法中正确的是（ ）
A．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数
B．A到C的位移大于C到B的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小
C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较
D．物体由A到B的合位移
解析：位移是矢量，比较位移的大小时，只需比较数值，正负号表示方向，选项A、C错误；选项B正确；因，，所以物体由A到B的合位移，选项D正确．
答案：BD