1.2 位置的变化 位移 课时教案-2025-2026学年高一上学期物理沪科版必修第一册

1.2 《位置的变化 位移》课时教案

学科

物理

年级册别

高一上册

共1课时

教材

沪科版必修第一册

授课类型

新授课

第1课时

教材分析

教材分析
本节内容位于沪科版高中物理必修第一册第一章第二节，是学生在学习“质点”和“参考系”后进一步理解运动描述的关键环节。教材通过生活实例引入位置变化的概念，引导学生从直观感知过渡到科学定义，重点阐述了位移与路程的区别，并借助坐标系建立矢量描述的初步模型。该节内容为后续学习速度、加速度等矢量概念打下基础，具有承上启下的作用。

学情分析
高一学生已具备初中阶段对机械运动的基本认识，能区分位置与移动路径，但对“位移”这一矢量概念仍停留在模糊感知层面。他们习惯用“走了多远”来描述运动，容易将路程与位移混淆。此外，学生的空间想象能力和数学建模能力尚在发展初期，对坐标系中矢量的方向性理解存在困难。针对这些问题，教学中应强化情境对比、图形辅助和动手实践，帮助学生突破认知障碍，建立科学的物理观念。

课时教学目标

物理观念
1. 理解位移是描述物体位置变化的物理量，掌握其矢量性特征；
2. 能够区分位移与路程的本质差异，并能在具体情境中准确判断。

科学思维
1. 能通过建立坐标系定量描述直线运动中的位移，体会模型建构的思想方法；
2. 运用比较、归纳的方法分析位移与路程的关系，提升逻辑推理能力。

科学探究
1. 在模拟行走实验中自主测量并记录数据，体验科学探究的过程；
2. 借助纸带打点或手机APP轨迹记录工具，收集真实运动信息进行数据分析。

科学态度与责任
1. 认识到位移作为矢量在导航、交通规划等领域的重要应用价值；
2. 养成严谨求实的科学态度，避免凭直觉代替科学判断。

教学重点、难点

重点
1. 位移的概念及其矢量性（大小与方向）；
2. 位移与路程的区别与联系。

难点
1. 位移的方向性理解及在坐标系中的表示；
2. 多段折线运动中总位移的合成计算。

教学方法与准备

教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法
 

教具准备
激光笔、直尺、白板贴纸、坐标网格地垫、智能手机（含GPS轨迹记录APP）、投影仪、实验记录单

教学环节

教师活动

学生活动

情境导入：校园寻宝挑战
【5分钟】

一、创设真实情境，激发认知冲突

（一）、发布“校园寻宝”任务：
教师手持激光笔指向教室前方地面一点：“同学们，请注意！今天我们要开启一场‘校园寻宝’挑战。宝藏就藏在学校东门花坛中央，现在你们每人手中都有一张任务卡——但只有一个人能最快找到它！”
接着展示任务卡内容：“任务A：从教室门口出发，沿走廊向东走30米，再向北走40米到达东门花坛。”
“任务B：从教室门口出发，先向北走40米，再向东走30米。”
提问：“这两条路线一样吗？谁走的路更长？谁能更快找到宝藏？”
学生纷纷讨论，多数认为不同路线路程相同，都能到达目的地。
此时教师追问：“那你们的位置变化一样吗？如果只看起点和终点，我们能不能用一个更简洁的方式描述这种‘变化’？”
顺势引出课题：“今天我们就来研究——位置的变化，也就是‘位移’。”

（二）、揭示核心问题驱动学习：
教师在黑板上画出两条路径示意图，标注起点O、转折点P、终点Q，强调：“虽然两条路线长度相等，都是70米，但它们的走向不同。可最终，所有人都是从O点到了Q点。这个从起点指向终点的有向线段，就是我们要研究的‘位移’。”
过渡语：“古希腊哲学家赫拉克利特说：‘人不能两次踏进同一条河流。’而今天我们发现，即使走过不同的河岸，只要起点和终点一致，我们的位置变化就可以用同一个‘箭头’来表示——这就是位移的魅力。”

1. 参与“寻宝”游戏，思考路线差异。
2. 讨论路程与位置变化是否相同。
3. 观察教师绘图，初步感知位移方向。
4. 回答问题，表达对位移的好奇。

评价任务

路线识别：☆☆☆
概念猜想：☆☆☆
方向感知：☆☆☆

设计意图

以贴近生活的“寻宝”任务引发兴趣，制造认知冲突，让学生意识到“走了多远”不等于“变到哪去”，从而自然引出位移概念。通过对比路径差异，初步建立方向意识，为后续矢量教学埋下伏笔。

新知建构：位移的科学定义
【12分钟】

一、提炼位移本质，构建物理模型

（一）、引导学生归纳位移定义：
教师组织学生回顾刚才的寻宝过程：“无论你选择哪条路线，你的起始位置在哪里？最终位置又在哪里？”
待学生明确回答后，教师用红色粉笔在黑板网格图上标出起点O(0,0)和终点Q(30,40)，并连接两点形成一条带箭头的线段。“这条从起点指向终点的有向线段，物理学中称为‘位移’。它不仅告诉我们移动了多远，还指明了方向。”
教师正式给出定义：“位移是用来描述物体位置变化的物理量，它是从初位置指向末位置的有向线段。我们用字母Δx表示位移，单位是米(m)。”
 

1. 回忆起点与终点，理解位移含义。
2. 观察图形，认识位移的矢量性。
3. 参与讨论，区分位移与路程。
4. 记录笔记，掌握公式与概念。

进一步解释：“Δ是希腊字母delta，表示‘变化量’。所以Δx就是位置的变化量。”

（二）、深化位移的矢量性特征：
教师出示三幅图：① 向右平移5m；② 向左平移5m；③ 向上平移5m。
提问：“这三个运动的位移相同吗？”
引导学生观察发现：虽然移动距离相同，但由于方向不同，位移也不同。
教师总结：“因此，位移既有大小又有方向，是一个矢量。而像路程这样的只有大小没有方向的量，叫做标量。”
接着在黑板上写出：
位移 Δx = x₂ - x₁ （适用于一维直线运动）
举例说明：若某物体从x₁=2m处移动到x₂=7m处，则Δx = 7m - 2m = +5m，正号表示方向向右；若从x₁=6m移动到x₂=1m，则Δx = 1m - 6m = -5m，负号表示方向向左。
强调：“符号在这里不是数值大小，而是方向的体现。”

（三）、辨析位移与路程的根本区别：
教师回到寻宝情境：“任务A和B的路程是多少？”
学生计算得：30+40=70米。
教师问：“那它们的位移呢？”
引导学生利用勾股定理计算位移大小：√(30²+40²)=50米，并指出方向为东北方向（可用角度tanθ=4/3≈53°）。
教师板书对比：
 

评价任务

定义理解：☆☆☆
矢量识别：☆☆☆
对比分析：☆☆☆

设计意图

通过具体案例抽象出位移的定义，结合数学工具进行量化表达，帮助学生建立科学模型。利用对比表格清晰呈现位移与路程的异同，强化概念辨析，防止混淆。引入正负号表示方向，为后续矢量运算奠定基础。

实验探究：测量我的位移
【15分钟】

一、小组合作开展实地测量

（一）、布置探究任务与分工：
教师将全班分为6个小组，每组发放一张实验记录单、卷尺、记号贴纸和一部安装好“轨迹记录仪”APP的智能手机。
 

1. 分组设计行走路线，明确分工。
2. 使用工具测量并记录数据。
3. 分析轨迹图像