粤教版 (2019)必修 第一册第二节 位置 位移教学设计
展开教学目标:
理解位置、位移的概念,能用直线坐标系表示位置和位移,建立位移观念;
认识矢量与标量,知道矢量与标量的区别;
通过理解位移—时间图象的意义,培养学生的科学思维;
通过对路程和位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,学会用科学的思维看待事实.
讨论位置与位移的关系,培养学生实事求是的科学态度。
重点:
位移的概念;
位移—时间图象的意义。
难点:
位移—时间图象的意义
教学方法:
通过创建贴近学生生活实际的情境,引导学生讨论,理解位移的概念,能正确区分位移与路程。
课时安排:2课时
情境引入:
我国西部的塔克拉玛干沙漠,远眺不见边际,抬头不见飞鸟,沙丘像大海的巨浪。有支探险队要进入该沙漠探险,那么他们需要弄清楚三个重要的问题:身处何方?要去哪里?最佳路线是什么?而这三个问题涉及描述物体运动的三个物理量:位置、位移和路程。
新课教学:
位置:运动质点某一时刻在空间所处的地方。
思考问题1:同学们在教室里面上课,怎样描述某个同学的位置?(学生定性描述)。在物理学中,我们又如何描述一个运动质点某个时刻的位置?
总结:为了定量描述运动质点,首先选取一个参考系,然后在参考系上建立坐标系,质点的位置,可由质点在坐标系中的坐标来确定。
1、若物体只在一条直线上运动,其位置可用直线坐标系的坐标来表示。
一个物体从点A运动到点B,点A的位置可以用坐标表示,点B的位置可以用坐标表示
2、若物体在某一平面上运动,其位置可用平面坐标系的坐标()来表示。
二、位移:
思考问题2:质点在运动过程中,它的位置随时间不断地变化,那么怎样表示质点位置的变化?
某个同学被中山大学录取,家长计划驾车从云安中学到中山大学,用手机导航软件选择出行路线,输入出发地点“云安中学(南门)”和目的地“中山大学”后,软件界面上会显示多条不同的路线。(可适当开展励志教育)
思考问题2:从云安中学到中山大学,选择不同的路线,路程一样吗?能描述运动方向吗?又怎样描述该同学的位置变化?(引入位移)
总结:1、路程:物体运动轨迹的长度。
位移:表示质点的位置变化。位移用从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段来表示。
质点从点A运动到点B,位移用有向线段AB来表示,
其大小为有向线段AB的长度,其方向是有向线段AB的
方向(由A指向B)。
位移既有大小又有方向。
位移和路程的单位(国际单位制):米,符号为“m”。
位移的符号:“s”。
思考问题3:一个物体做直线运动,如何用坐标系定量描述该物体的位移?
方向由A指向B(沿x轴正方向)
方向由A指向B(沿x轴负方向),“-”表示沿x轴负方向
总结:物体做直线运动,位移可以用末位置()和起始位置()的坐标之差()来表示,即,的正负表示运动质点的位移方向,当时,表示位移的方向与轴正方向相同;当时,表示位移的方向与轴正方向相反。
取起始位置为坐标原点,。
【讨论与交流1】:教材第10页
【讨论与交流2】
位移与路程有什么区别?在什么情况下两者的量值相等?在什么情况下两者的量值不相等?
三、矢量和标量
1.矢量:既有大小,又有方向的物理量。位移是矢量。
2.标量:只有大小,没有有方向的物理量。路程是标量。
3.矢量和标量的算法遵从不同法则。
例题:一支150m长的抢险救灾队伍匀速前进,队长从队尾放出无人机到前方1000m处侦查受灾路况,拍照后立即返回,当无人机返回队长处时,队伍已前进了200m。则在全过程中,无人机位移的大小和路程分别是多少?
分析:画出无人机的运动轨迹图,确定无人机的始、末位置,以及它由初始位置到末位置的运动轨迹的长度,即可求出无人机的位移和路程。(在黑板上完成演示过程)
四、位移-时间图象:
当质点做直线运动时,以它的起点为坐标原点,终点在该时刻物体所在的位置,这时,可把位置看成是一种特殊的位移,即物体相对于坐标原点的位移。
【学生活动】
以时间t为横坐标,以位移s为纵坐标,在坐标纸上以描点作图的方法来描述小车P(第10页:讨论与交流)的位移随时间变化的情况。
总结:
图像法:用图像描述一个物理量随另一个物理量变化的情况的方法。
位移—时间图像(s-t图像):用图像描述位移随时间变化的图像。图线上任意一点的横纵坐标表示物体在某一时刻及所处的位置。
注意:图像不是物体的运动轨迹,而是位移与时间的关系图线。
用图像能形象直观地描述物理现象及其规律,它是物理学中研究问题的一种常用方法。
【思考问题4】
一个物体的位移-时间图像是一条与时间轴平行的直线,请表述该物体的运动情况。
位移—时间图像是平行于t轴的直线表示的是:物体静止
【讨论与交流】
一个物体从原点出发,沿正方向以3m/s的速度做匀速直线运动,请用位移—时间图像描述该物体前4s的运动。
在1情境中,如果物体是从位置s=1m处出发,请画出位移—时间图像。
在1情境中,如果物体是沿着负方向运动,请画出位移—时间图像。
总结:匀速直线运动的位移—时间图像是一条倾斜的直线。
位移—时间图像(如右图):
两图像的交点表示两物体相遇。
a图线向上走表示物体向正方向运动。
b图线水平表示物体静止.
c图线向下走表示物体向负方向运动.
课堂小结:
1、位置与位移的关系:取起始位置为坐标原点,。
2、位移:初始位置指向末位置的有向线段,有大小,有方向,是矢量。
3、位移-时间图像的意义。
课后作业:
第1课时作业:课后练习第2题、第3题
第2课时作业:课后练习第4题、第5题
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