2. 位置变化的描述——位移优质课教案整理

位置变化的描述——位移

〖知识目标〗

1、掌握位移的概念以及意义。

2、利用路程和位移来区别矢量和标量。

3、能够识别简单的位移—时间（x—t）图象的意义。

〖重点〗位移的概念、矢量性。

〖难点〗位移—时间（x—t）图象的物理意义。

授 课 过 程

〖引言〗

中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，在沙漠中，远眺不见边际，抬头不见飞鸟。沙漠中布满了高低不等的沙丘，像大海的巨浪，人们把它称为“死亡之海”。

许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生。归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里？我要去哪里?选哪条路线最佳? 而这三个问题分别涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程。

〖合作与讨论〗

观察地图，从北京到重庆，你有哪些不同的路径可以选择？这些选择有何相同或不同之处？

〖问题1〗路程和位移的物理意义以及区别是什么？

1、路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。

2、位移：是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。

它是用一条自

初始位置

指向

末位置

的

有向线段

表示，位移的大小等于质点始末位置间的直线距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初、末位置，与运动路径无关。

3、路程和位移大小的关系：

①位移的大小≤路程的大小。

②只有质点做方向不变的直线运动时位移大小才等于路程大小。

例题1：关于位移和路程，下列说法正确的是（ ）

A、出租汽车按路程收费 B、位移和路程都有大小和方向

C、在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的大小

D、在直线运动中，位移就是路程

〖练习〗关于物体运动的路程和位移,下列说法中正确的是（

）

A、物体沿直线运动,路程一定等于位移

B、位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动

C、在任何时间内,物体的位移一定不会等于路程

D、物体通过的路程为零,则位移肯定为零

〖讨论〗一位同学从操场中心A出发，向北走了40米，到达C点，然后又向东走了30米到达B点。

①用有向线段表明他第一次，第二次和全程的位移。

②三次过程位移的大小以及方向。

〖问题2〗如何确定做直线运动物体的位置和位移？

〖分析〗一物体在做直线运动，t1时刻物体处在位置x1，t2时刻物体处在位置x2 ，那么x1和x2就表示物体所处的位置。

而（x2- x1）就是物体的位移，记为△x= x2- x1（如下图左）

例题1：如上右图，物体的位移大小是多少？正、负号的含义是什么？

〖问题3〗如何利用图像描述

直线运动

中位移和时间的关系？

〖特别提醒〗x—t图只能描述直线运动。

（1）分析、比较甲、乙两图中几条图线的含义：

①甲图中，位移均匀增加的是

B

。

位移非均匀增加的是

A、C

。

甲图中，做匀速直线运动的是

B

。

甲图中，A、B、C三者运动方向

相同

。

②乙图中，做匀速直线运动的是

E、F、G

。

乙图中，E和G运动方向

相反

。

乙图中，E和F运动方向

相同

。

5 10 O 10 x/m A B C 甲图

x/m G E 8 t/s F

乙图中，三者运动的快慢关系是？

O t/s E比F快，E和G一样快，但是运动方向相反。

8 乙图

（2）〖归纳小结〗

①匀速直线运动的x—t图象是一条倾斜的直线

变速直线运动的x--t图象为曲线。

静止物体的x--t图像是平行直线。

②x—t图象中直线的倾斜程度（斜率大小）表示物体运动快慢，倾斜程度（斜率越大）越大，速度越快。

③x—t图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向相反。

④x—t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。

⑤x—t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。

例题2：如图是在同一直线上运动的物体甲、乙的位移图象。由图可知（ ） A、甲比乙先出发； x B、甲和乙从同一地方出发； 乙

C、甲的运动速率大于乙的运动速率；

D、甲的出发点在乙前面x0处。

x0

甲

O

t 〖质量检测〗

1、一物体从A点运动到B点，则（

）

A、物体的位移由物体运动的路程来决定

B、物体的位移就等于物体运动通过的路程

C、物体的位移的大小总是小于或等于物体运动的路程

D、物体的位移是直线，而路程是曲线

2、一篮球从离地高4m的地方落下，被地面弹起后在高出地面1m的地方被人接住，则篮球在这一过程中的位移大小和方向分别是（ ）

A、1m，向上 B、5m，向下 C、3m，向下 D、5m，向上

3、如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是（ ）

A、0，0 C B、4R、向西，2πR

西

东

A C、4πR、向东，4R D、4R向东，2πR 4、如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上．手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置．小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始，小球：

a．0.2s内发生的位移大小是____ ，方向向___ _，经过的路程是_____。

b．0.6s内发生的位移大小是_____，方向向__ __，经过的路程是__ __。

c．0.8s内发生的位移是__ __，经过的路程是__ __。

d．1.0s内发生的位移大小是____ ，方向向___ ___，经过的路程是__ __。

5、如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知：

____ __物体作匀速直线运动；

_____ _ 物体作变速直线运动；

物体运动过程中，方向发生了改变。

A、B、C位移和总路程分别是_ ,__ ,__ ；_ ,__ ,__ ；