高一物理教案--位置变化的描述—位移

位置变化的描述—位移

教学目标

1．理解位移的概念，了解路程与位移的区别．

2．知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是

标量．

3．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移．

4．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系．

重点难点

重点：位移的概念以及它与路程的区别．

难点：理解位移的概念，会用有向线段表示位移．

设计思想

位移和路程是两个不同的物理量，位移是用来表示质点变动的，它的大小等于运动物体初、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置，是矢量；而路程是物体实际运动路径的长度，是标量．这两个概念是运动学中的基本概念，是学生学好后续课程内容的重要基础，所以在教学中要特别注意帮助学生形成准确而清晰的第一印象。还想通过刚开始的这几节课让学生认识到物理和实际生活是密不可

分的，认识到物理的重要性。所以通过一些生活实例来解读位移和路程的概念。同时利用数学知识和方法即用数轴来表示位移轴，在位移轴上，点表示某一时刻的位置，线段表示某段时间内的位移．要选位置参考点(位置零点)，直线运动中，可选某一单一方向作为正方向，朝正方向离开参考点的位置都为正，朝负方向离开参考点的位置都为

负．位移方向与规定方向相同时为正相反时为负．标量遵从算术加法的法则，矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则，以后会学到，不让学生知道)．这样既直观又易懂。同时让学生举例并进行讨论。对学习基础较好的同学，可以指导学生阅读课本，提出问题，分组讨论解决问题。这样既调动了学生学习的积极性，也培养了学生的阅读能力，提出问题的能力，合作探究等方面的能力。

教学资源《位置变化的描述——位移》多媒体课件

教学设计【课堂引入】

问题：阅读课本关于塔克拉玛干沙漠的故事，提到的三个问题涉及哪三个物理量？

物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，我们用什么来量度物体位置的改变呢?

【课堂学习】

学习活动一：确定位置的方法

师：你现在在哪儿？如何描述？学生：“扬州市新华中学”

师：不认识新华中学的人还是不知道你在哪儿？

学生：扬子江中路728号。

师：能再具体点儿吗？学生：高一（1）班

师：能再具体点儿吗？学生：第二行第五个

问题1：什么是位置？

物体所在的具体地点叫位置。

问题2：阅读课本第6页观察思考，如何描述物体的位置和位置的变

化？

建立坐标系．如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系来描述。问题3：对照课本第7页图1-2-5、1-2-6，怎样建立坐标系来研究物体的位置及其位置的变化？

学习活动二：位移

师：从北京到上海，观察地图，你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?

生：从北京到上海，可以乘汽车，也可以乘火车或飞机，还可以中途改变交通工具．选择的路线不同，运动轨迹不同，但就位置变动而言，都是从北京来到了上海．

问题1：根据上面的学习，你能给出位移的概念以及如何表示位移呢?

位移是表示物体位置变化的物理量．从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段来表示位移．

问题2：位移就是初中学过的路程吗？什么是路程？

位移不是路程。路程是质点实际运动轨迹的长度．

问题3：怎样在坐标系中表示位移呢？

如果物体做的是直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，如果

是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移．

如上图所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2，那么(x2－x1)就是物体的“位移”，记为Δx ＝x2－x1可见，要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维坐标系，用坐标表示位置，用位置坐标的变化量表示物体位移．

在一维坐标系中，用正、负表示运动物体位移的方向．如下图所示汽车A的位移为负值，B的位移则为正值．表明汽车B的位移方向为x轴正向，汽车A的位移方向为x轴负向．

学习活动三：标量和矢量

阅读课本第8页

问题1：什么是标量？什么是矢量？

只有大小没有方向的物理量称为标量；既有大小又有方向的物理量称为矢量。矢量用一根带箭头的线段（有向线段）表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向。

问题2：位移、路程、温度、质量、体积、长度、时间、电流、压强哪些量是标量，哪些量是矢量？

路程、温度、质量、体积、长度、时间、电流、压强是标量，位移以及下面几节课要学的速度、加速度和力都是矢量。

问题3：但是电流和压强是有方向的，它们应该是矢量呀，为什么是

标量呢？矢量和标量的运算法则？

标量遵循算术法则，矢量遵循平行四边形法则(第二章学) 学习活动四：位移和路程

甲：请问到市图书馆怎么走?

乙：从你所在的市中心向南走400 m到一个十

字路口，再向东走300m就到了．

甲：谢谢!

乙：不用客气．

请在图上把甲要经过的路程和位移表示出来．

问题：归纳一下：位移和路程有什么不同?

1、质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关．

2、位移与路程不同，路程是质点运动轨迹的长度，路程只有大小没有方向，是标量．

师：位移的大小有没有等于路程的时候?学生讨论后回答，并交流自己的看法．

生：在直线运动中，位移的大小就等于路程。教师适时点拨，画一往复直线运动给学生讨论．

生：在单方向的直线运动中，位移的大小就等于路程．

教师总结

师：只有在单向直线运动中位移的大小才等于路程，在其他情况中，路程要大于位移的大小．

【课堂小结】

问题1：什么是位置以及如何描述位置？问题2：什么是位移以及如何描述位移？

问题3：什么是矢量和标量，遵循什么运算法则？问题4：位移和路程的区别？

【板书设计】

二位置变化的描述——位移

一、位移初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位置的改变；

二、路程质点运动轨迹的长度；

三、矢量矢量既有大小，又有方向；

四、标量只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则，路程是标量，取决于物体运动路径；

五、位置用坐标表示位置；

六、位移用位置坐标的变化量表示物体，位移是矢量，与运动路径无关，只由初末位置决定；