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 位移教案设计

《位置 位移》教学设计

教学目标：

1. 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；
2. 认识矢量与标量，知道矢量与标量的区别；
3. 通过理解位移—时间图象的意义，培养学生的科学思维；
4. 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．
5. 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：

1. 位移的概念；
2. 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：

一、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。

2、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）。

3、位移既有大小又有方向。

4、位移和路程的单位（国际单位制）：米，符号为“m”。

5、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】

1、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。

2、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。

3、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