《质点和位移》教案(1)

质点和位移

一、三维目标

知识与技能

1.通过大量实例，每一个学生都能体会到抓住主要矛盾分析和解决问题的思想，并能说出质点的概念，会确定怎样运动的物体可以当作质点来处理.

2.通过大量实例和问题，每一个学生都会确定位移并会计算位移.

3.通过对位移的学习，明确“像位移一样的有大小，又有方向的物理量”叫矢量，对矢量的更重要的性质将随着后面的学习而深入理解.

过程与方法

通过老师或学生做演示实验，学生分组讨论，自行解释现象并从中提炼出知识，形成概念；会计算位移并能体会到位移的矢量性.

情感态度与价值观

小组合作学习能让每个同学体会到责任和义务以及尊重，学会从别人那里学到长处并体会欣赏别人和帮助别人的乐趣，学会倾听，为学生逐渐形成严谨的科学态度进行点滴积累.

二、教学重点 1.理想化的模型——质点.

2.位移.

三、教学难点位移和路程的区别.

四、教学过程

导入新课

［教师活动］

1.演示弹簧振子

2.老师从某位置走到另一位置

提示同学们注意观察并分析弹簧振子及老师的运动性质，怎样描述和确定研究对象的位置.

［学生活动］

同学们讨论两分钟，找两个小组的两三位同学描述研究对象的运动性质并确定出他的位置，让其他同学补充完整.

让学生的描述在多方努力的情况下尽量严谨，会用确定坐标系的方法表示出研究对象的位置.

推进新课

［教师活动］在研究老师的运动的时候，通常说的老师的位置在哪，同学们是以老师的哪个部位来衡量的呢？（脚还是头？）

［学生活动］学生讨论得出，以老师的整体或任何一个部分为研究对象都可以，因为老师的各个部分的运动情况完全一样.

对质点概念的形成，提出最初步的印象.

［教师活动］

1.接着研究纸飞机的运动.

2.观察陀螺的运动.

提示学生分析纸飞机、陀螺的运动情况，会确定它们的位置，讨论纸飞机的各个部分运动是否相同.

［学生活动］学生讨论得出：如果研究纸飞机飞行的路径很长的时候可以忽略各部分的差异，如果路线较短，则不可忽略各部分的差异；陀螺运动分析.

得出一般平动或可以忽略自转影响的情况下，物体可以看成质点.

一、质点：物理学中把用来代替物体的有质量的点叫做质点.

把物体看作质点的条件:

物体之间的距离比物体大得多时

如研究地球绕太阳公转时，由于地球和太阳之间的距离比地球直径大得多,因自转引起地球各部分运动的差异对我们研究的问题不起主要作用,因而可以忽略地球的大小和形状，把它当作质点.然而研究地球上昼夜交替时要考虑地球自转,不能把地球看成质点，所以所谓的“大小”是相对要研究对象之间的距离而言的.

物体的运动为平动时

此时物体各部分的运动情况都相同，它的任何一点的运动都可以代表整个物体的运动.

［教师活动］

1.任意抛出乒乓球.

2.再抛纸飞机.

3.以学生自己从起床开始一天的运动为例表示物体的位置.

方法引导

提示：已经可以确定出研究对象的位置，怎样表示出来呢？是用路径好还是用直线好？最好把方向、远近都表示出来.

［学生活动］

学生讨论，得出比较全面的概念，老师明确：位移、矢量.

二、位移：在物理学中采用位移来描述运动物体空间位置的变化.位移通常用符号s来表示.

注意:先得出位移的概念，然后再给它加个“矢量”帽子，明确矢量和标量的区别和联系.

教师精讲

关于位移要弄清以下几点：“位置”在几何图上对应的是点，位移就是针对始末这两个位置而言的，它与路径无关.位移具有大小和方向，是矢量.直线长度表示物体位置变化的大小,直线的方向表示位移的方向.

路程:物体（质点）运动过程中所通过的实际轨迹的长度叫路程.

很明显:路程是标量，只有大小没有方向.路程是沿质点运动轨迹计算的实际长度，与路径有关.由此可见位移与路程是两个完全不同的物理量.

教师精讲

［位移和路程的关系］

（1）位移和路程的区别

位移是矢量,有大小和方向;路程是标量,总是正值.

（2）位移和路程的联系

一般情况下，路程大于位移的大小，只有做直线直进运动,物体的位移的大小才等于路程.位移是一个很重要的概念，有了位移就可以确定运动物体的位置，今后要讲的速度、加速度、功等都是建立在位移的基础上的.路程是建立在路径的基础上的.路径就是物体运动的轨迹，我们通常将物体运动分类就是以运动轨迹为依据的.

矢量和标量

标量是指只有大小，没有方向的物理量.如：质量、时间以及我们学过的功等.与它相对应的是矢量，矢量是指既有大小又有方向的物理量，如力、位移、速度、冲量、动量等等.

［例题剖析1］下列说法正确的是( )

A.凡是轻小的物体都可看作质点

B.物体的运动规律是确定的，与参考系的选取无关

C.物体的位置确定，则位置坐标是确定的

D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素，就可以把物体看作质点

教师精讲

物体能否看成质点是由问题的性质决定的，与物体的大小无关，A不正确.物体的运动规律是相对参考系而言的，同一个物体的运动，如果选择不同的参考系，描述的运动规律是不同的，B不正确.只有先确定坐标原点，才能确定某点的位置坐标，C不正确.由以上分析得D正确.

答案：D

［例题剖析2］下列情况的物体，哪些情况可将物体当作质点来处理( )

A.放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动

B.放在地面上的木箱，在木箱高的中点处用水平推力推它,木箱在地面上滑动

C.做花样滑冰的运动员

D.研究钟表的时针转动的情况

教师精讲

如果物体的大小、形状在所研究的问题中属于次要因素，可忽略不计，该物体就可看作质点.A项中箱子的转动，B项中花样滑冰运动员，有着不可忽略的旋转等动作，身体各部分运动情况完全不同，所以不能看作质点.同理，钟表的时针转动也不能当作质点.B项中箱子平动，可视作质点，故B项正确.

点评：质点作为学生在高中接触到的第一个物理模型，让学生仔细体会，只要把握问题的实质，一般不会很难. 课堂小结

一、质点：物理学中把用来代替物体的有质量的点叫做质点.

二、位移：在物理学中采用位移来描述运动物体空间位置的变化.位移通常用符号s来表示.

三、位移和路程的关系

（1）位移和路程的区别

位移是矢量,有大小和方向;路程是标量,总是正值.

（2）位移和路程的联系

一般情况下，路程大于位移的大小，只有做直线直进运动物体的位移的大小才等于路程.

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板书设计

一、质点：物理学中把用来代替物体的有质量的点叫做质点.

二、位移：在物理学中采用位移来描述运动物体空间位置的变化.位移通常用符号s来表示.

三、位移和路程的关系

（1）位移和路程的区别

位移是矢量,有大小和方向;路程是标量,总是正值.

（2）位移和路程的联系