2. 位置变化的描述——位移教学设计范文

第一章

运动的描述

二、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：

“辛集市第一中学”

师：不认识辛集一中的人还是不知道你在哪儿？

学生：市府街128号

师：能再具体点儿吗？

学生：高一（426）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．

阅读课本课本第7页图1-2-8以及例题

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．

例1：下列关于位移和路程的说法中，正确的是

（

）

A．位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程

B．位移的大小等于路程，方向由起点指向终点

C．位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短

D．位移描述直线运动，路程描述曲线运动

参考答案：C 例2：气球升到离地面80m高空时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10 m高后才开始下

落，规定向上方向为正方向．讨论并回答下列问题，体会矢量的表示方向．

(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?

(2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“－”号在表示方向上的作用．

解析：(1)一80m，方向竖直向下；(2)到现在有三种：语言表述法，如“位移的大小为80m，方向竖直向下”；矢量图法；“+”“一”号法，如“规定竖直向上为正方向，则物体的位移为一80m”．

【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；

课堂反馈

1、下列表示同一时刻的是( ) A.第2 s末和第3 s初

C.第3 s末和第2 s初

B.前3 s内和第3 s内

D.第1 s内和第1 s末

2、由天津去上海,可以乘火车,也可以乘轮船,如图所示,曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上航线,线段AB表示天津到上海的直线距离,则下列说法中正确的是( ) A.乘火车通过的路程等于其位移的大小

B.乘轮船通过的路程等于其位移的大小

C.乘火车与轮船通过的位移大小相等

D.乘火车与轮船通过的位移大小不相等

3、关于矢量和标量,下列说法中正确的是(

) A.矢量既有大小又有方向

B.标量既有大小又有方向

C.位移-10 m比5 m小

D.-10 ℃比5 ℃

的温度低

4、如图所示,一物体沿3条不同的路径由A运动到B,则沿3条路径运动时的位移关系是( ) A.沿1较大

B.沿2较大 C.沿3较大

D.都一样大

5、一艘汽艇在宽广的湖面上先向东行驶了6.0 km,接着向南行驶了8.0 km,则该汽艇运动的位移的大小为( ) A.14 km B.10 km C.6.0 km D.8.0 km 6、如图所示为时间轴,下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( ) A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为2 s内

B.t2～t3表示时间间隔,称为第3 s内

C.t0～t2表示时间间隔,称为最初2 s内或第2 s内

D.tn-1～tn表示时间间隔,称为第(n-1)s内

7、根据材料,结合已学的知识,判断下列说法正确的是( )

A.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是位移

B.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是路程

C.如图(乙)所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图,由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移

D.如图(丙)所示是高速公路指示牌,牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km 8、一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则此质点开始运动后: t/s x/m

(1)前几秒内的位移最大?(

) A.1 s

B.2 s

C.3 s

D.4 s

E.5 s (2)第几秒内的位移最大?(

) A.第1 s

B.第2 s

C.第3 s

D.第4 s

E.第5 s (3)前几秒内的路程最大?(

) A.1 s

B.2 s

C.3 s

D.4 s

E.5 s 9、在第26届世界大学生运动会上,甲、乙两名运动员均参加了400 m比赛,其中甲在第2跑道起跑,乙在第3跑道起跑,最后都通过终点线,则甲、乙两运动员所通过的路程s甲

s乙,甲、乙两运动员的位移大小x甲

x乙.标准跑道的周长是400 m.(填“>”“<”或“=”)

参考答案：

1、A 2、C 3、AD 4、D 5、B 6、B 7、B 8、答案:(1)D (2)B (3)E 9、答案:= <

0 0 1 5 2 -4 3 -1 4 -7 5 1

课后测评

1、关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是(

) A．位移是个矢量概念，位移的方向即是质点的运动方向

B．位移的大小不会比路程大

C．路程是标量，路程即是位移的大小

D．当质点做直线运动时，路程等于位移的大小

2、2008北京奥运会已胜利闭幕，世人瞩目，中国代表团参加了包括田径、体操、柔道等在内的所有28个大项的比赛，下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是(

) A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时

B．帆船比赛中确定帆船在大海中位置时

C．跆拳道比赛中研究运动员动作时[来源学科网][来源学科网Z.X.X.K]

D．铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时

3、如右图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列关于它们位移大小的比较正确的是(

) A．沿Ⅰ较大

C．沿Ⅲ较大

B．沿Ⅱ较大

D．一样大

4、在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是(

) A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间是多少

B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节和昼夜长短的变化C．将一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上

D．正在进行花样溜冰的运动员

5、某一运动质点沿一直线往返运动，如右图所示，OA＝AB＝OC＝CD＝1 m，设O点为x轴坐标原点，且质点由A点出发向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动，则下列说法中正确的是(

) A．质点在A→B→C时间内发生的位移为2 m，路程为4 m B．质点在B→D时间内发生的位移为－4 m，路程为4 m C．当质点运动到D点时，其位置可用D点的坐标－2 m表示

D．当质点运动到D点时，相对于出发点A的位移为－3 m 6、某学校田径运动场跑道示意图如右图所示，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点；B点是100 m赛跑的起跑点．在校运会中，甲、乙、丙三个同学分别参加了100 m、400

m和800 m赛跑，则(

) A．甲的位移最小

B．丙的位移最大

C．乙、丙的路程相等

D．丙的路程最大

7、氢气球升到离地面80 m高空时掉下一物体，物体又上升了10 m后开始下落．若取向上为正方向，则物体从掉落开始到落到地面时的位移和经过的路程分别为(

) A．80 m,100 m

C．90 m,180 m

B．－80 m,100 m D．－90 m,180 m [来源学*科*网Z*X*X*K]

8、某同学做匀速运动去新华书店买书，在书店停留了一会又匀速返回出发点，下列可以大致

表示该同学运动的s－t图象的是(

)

9、如右图所示，是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为3 m和5 m的半圆经B点到达C点，则他的位移和路程分别为(

) A．16 m，方向从A到C；16 m B．8 m，方向从A到C；8π m[来源学*科*网Z*X*X*K]

C．8π m，方向从A到C；16 m D．16 m，方向从A到C；8π m

10、甲、乙两位同学的家都在学校门前的东西路上，某一天他们在上学的路上恰好在学校门口相遇，他们在同一个s－t坐标系中画出了各自的运动图象，如右图所示，以甲的出发点为参考点，以甲的时间为计时的起点，则下列说法中正确的是(

) A．甲、乙两位同学的家可能分别在学校的两侧

B．甲、乙两位同学是同时出发的

C．甲同学离学校更近

D．以上说法都不对

11、如下图所示，一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C两地到达D地．D与A、C两地恰好在一条直线上，汽车行驶的路程是多少？位移又是多少？方向如何？

12.如右图所示是两质点A和B沿一条直线运动，结合图象求出：

(1)质点A在第1 s内的位移大小是多少？

(2)质点B在前2 s内的位移大小是多少？

(3)两图线的交点P表示什么？

13．经过查询，下表为T16次列车的相关数据介绍，请续表后回答下列问题：

详

细

情

况

车次

发车时间

类型

备注

T16[来源学科网]

运行时间

到站时间

全程

20小时25分钟

13：50 2 294公里

17：25

暂无数据

无

站次

1

2

3

4

5

车站

广州

长沙

武昌

郑州

北京西

日期

当天

当天

第2天

第2天

第2天

到站时间

始发站

00：21

03：41

08：17

13：50

开车时间

17：25

00：27

03：47

08：21

终点站

里程

0公里

707公里

1 069公里

1 605公里

2 294公里

(1)表中哪项数据表示的是时间？

(2)表中数据显示，列车在中途停站的时间共有多少？

(3)表中的里程数据所表示的是位移还是路程？

参考答案：

1、B 2、BD 3、D 4、A 5、BCD 6、D 7、B 8、A 9、D 10、B 11、【答案】

2 200 m 1 800 m 方向北偏东53°

12、【答案】

(1)4 m (2)2 m (3)A、B两物体在第2 s末相遇

13、【答案】

(1)运行时间

20小时25分钟

(2)16分钟 (3)路程