2. 位置 位移（表格式教学设计）物理粤教版2019必修第一册

第2节 位置 位移（教学设计） 年级 高一年级 学科 物理 教师 课题 第2节 位置 位移 教学 目标 物理观念 理解位置坐标的物理意义，掌握位移的概念（大小、方向），区分位移与路程。 科学思维 通过矢量与标量的对比，建立矢量的科学思维；用数形结合法分析位置变化。 科学探究 探究位移的矢量性，设计实验验证位移大小与路径无关（如多点定位测量）。 科学态度 与责任 认识位移在定位技术中的应用（如北斗导航），培养严谨的空间描述能力。 教学重难点 教学重点： 1、位置坐标的表示方法。 2、位移的定义及矢量性。 3、位移与路程的区别。 教学难点： 1、位移方向的理解与表示。 2、位移大小与路径无关的抽象思维建立。 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 探险队进入沙漠，远眺不见边际，抬头不见飞鸟。沙丘像大海里的巨浪。 提问：身处何方？要去哪里？最佳路线是什么？ 创设情境，激发探究动机，引导学生发现问题。 新课讲授 一、位置和位移 【问题1】位置 1、 同学们在教室里面上课，怎样描述某个同学的位置？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？ 2、 若物体做直线运动，其位置可用直线坐标系的坐标x表示。 【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。 【问题2】位置的变化——位移 1. 广州白云国际机场到祖庙，选择不同的路线，路程一样吗？ 2. 能描述运动方向吗？ 3. 又怎样描述该同学的位置变化？ 【总结】： 1． 路程：路程是物体轨迹的长度。 描述不够精确，不能反应运动的某些本质 2． 位移：表示质点的位置变化，位移用从物体运动的起点指向终点的有向线段来表示。 3． 位移既有大小又有方向。 4． 位移的正负代表位移的方向。 【总结】： 比较项目 位移 路程 物理意义 位置变化量 路径长度 性质 矢量 标量 大小关系 ≤路程 ≥位移 决定因素 只与初末位置有关 与运动路径有关 通过对坐标系知识的回顾，从而体验物理与生活的密切联系。 交流讨论：1.如图1-2-5，一个物体从点A运动到点B，分别表示出（a）、（b）两图中物体的位移； （a） ；（b） 。 2.思考：位移的正负代表什么物理意义？ 3.总结路程与位移的区别与联系，完成表格。 新课讲授 二、位移—时间图象 【讨论与交流】 有一可看成质点的电动小车P,在水平面上前3秒沿直线先向东运动，后3秒向西运动，在该直线上建立由西向东的一维直线坐标系，测得在不同时刻小车P的位置坐标如表1-2-1所示． 【问题1】 （1)利用表中数据能求出小车P在前3秒内、第3秒、前6秒内和第6秒的位移和路程吗？为什么？ （2)根据题中所给出的信息，试在一维直线坐标系的坐标轴上画出小车P的运动过程的示意图。 （3)试用一段话把小车P的运动过程表述出来。 【总结】： 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。 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。 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。 【问题2】： （1) 图中abc分别在做什么运动？ （2) 图像的交点有什么物理意义？ 【回答2】： （1） 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. （2） 两图像的交点表示两物体相遇。 交流讨论：1.如表1-2-1，回答问题。 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的位移随时间变化的情况。 位移—时间图像是学生上到高中第一次接触图像，教师要特别注意引导学生过渡。帮助他们快速找到理解图像的方法，这样他们才能转变学习方法，和思维习惯等。 观察图像，回答问题。 新课讲授 三、矢量和标量 【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？ 【答案】 解:无人机的运动轨迹,如图上图所示,由图可知,无人机位移的大小为200m， 路程为：(1000×2-200)m=1800m 【总结】： 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。 感受矢量与标量的区别，并思考，时间是矢量还是标量，初中学过的物理量中有哪些是矢量，有哪些是标量。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 一、单选题 1．桌面离地面的高度是0.8m，坐标系的原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，有A、B两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m。那么A、B的坐标分别是（　　） A．1.1m        0.5m B．1.1m        -0.4m C．1.1m        -0.5m D．0.9m        -0.5m 【答案】B 【详解】由题意可知A的坐标为 B的坐标为 故选B。 2．要确定一辆行驶在北京长安街上汽车的位置，可以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，汽车的位置就可以用它的坐标准确地描述出来（    ） A．如果汽车的坐标是30m，表示它在岗亭以西30m处 B．如果汽车的坐标是－20m，表示它在岗亭以东20m处 C．如果汽车的坐标由30m变为－20m，表示它由东向西运动了10m D．如果汽车的坐标由30m变为－20m，表示它由东向西运动了50m 【答案】D 【详解】A．如果汽车的坐标是30m，表示它在岗亭以东30m处，故A错误； B．如果汽车的坐标是－20m，表示它在岗亭以西20m处，故B错误； CD．如果汽车的坐标由30m变为－20m，则汽车的坐标变化量为 表示它由东向西运动了50m，故C错误，D正确。 故选D。 3．2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。该导弹射程约12000千米。以下说法正确的是（　　） A．射程12000千米指的是导弹的位移大小 B．研究弹头分离过程时，可以将导弹看成质点 C．8时44分指的是导弹在空中飞行的时间 D．研究弹头在空中的运动轨迹时，弹头可以看成质点 【答案】D 【详解】A．导弹射程指的是导弹从发射点到命中目标的最大距离，该距离是沿地球表面的长度，不符合位移的定义，故A错误； B．在分离过程中，弹头的形状和大小不可忽略，不可将弹头看成质点，故B错误； C．结合题述可知，8时44分指的是导弹发射的时刻，故C错误； D．分析弹头在空中的运动轨迹时，弹头的大小和形状可以忽略，故其可以作为质点，故D正确。 故选D。 4．在力学范围内，下列物理量是矢量且该物理量的单位属于国际单位制基本单位的是（　　） A．位移，m B．质量，kg C．路程，m D．时间，s 【答案】A 【详解】力学范围内，规定长度、质量、时间为三个基本物理量，在国际单位制中对应的基本单位是米、千克、秒；选项中“位移、速度和力”是矢量，“质量”是标量。 故A正确。 二、解答题 5．气球升到离地面80m高时，从气球上掉下一物体，该物体又上升了10m后才开始下落。求： (1)物体从离开气球到落到地面的路程； (2)物体从离开气球到落到地面的位移。 【答案】(1)100m (2)80m，方向向下 【详解】（1）路程等于运动轨迹的长度，所以 （2）物体从离开气球开始下落到地面时，初末位置的距离为80m，所以位移大小为80m，方向向下。 6．近几年来景德镇旅游市场火热，瓷宫以其新奇创意和靓丽外形吸引了许多游客前来打卡，成为新晋网红旅游景点。其由6万余件瓷器凝聚一起，瓷宫地面有一副由瓷片拼成的中国古代太极图，其可简化为半径为R的圆，中央S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向。若游客从A点出发沿曲线ABCOADC行进，则当他走到D点时，他的路程和位移大小分别是多少？位移的方向是什么？ 【答案】πR，R ，方向由A指向D 【详解】路程是轨迹的长度 则 位移大小为AD线段的长度，由直角三角形知识得 方向由A指向D。 板 书 设 计 第2节 位置 位移 课 堂 小 结 一、位置描述 坐标系中的坐标：x（直线运动） 二、位移 1. 定义：Δx = x₂ - x₁ （矢量） 2. 方向：正号→正方向，负号→负方向 3. 图示：有向线段（长度=大小，箭头=方向） 三、位移 vs 路程 三、矢量 vs 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。 作 业 布置 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步作业 教学反思 1.成功之处： 1. 小车实验直观展示位移矢量性；2.对比表格强化位移与路程区别。 2. 改进方向： 1. 部分学生对“负位移”的方向理解困难，需增加指南针定向活动；2. 矢量作图应提供更多阶梯训练（如先标正方向再画箭头）；3. 融入更多科技案例 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$