高一物理質點和位移的教學設計

高一物理質點和位移的教學設計

學習目標:

1. 知道位移的概 念。知道它是表示質點位置變動的物理量，知道它是向量，可以用 有向線段來表示。

2. 知道路程和位移的區別。

學習重點: 質點的概念

位移的向量性、概念。

學習難點:

1.對質點的理解。

2.位移和路程的區別.

主要內容:

一、質點：

定義：用來代替物體的具有質量的點，叫做質點。

質點是一種科學的抽象，是在研究物體運動時，抓住主要因素，忽略次要因素，是對實際物體的近似，是一個理想化模型。一個物體是否可以視為質點，要具體的研究情況具體分析。

二、路程和位移

2.路程：質點實際運動軌跡的長度，它只有大小沒

有方向，是純量。

3.位移：是表示質點位置變動的物理量，有大小和方向，是向量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示，位移的大小等於質點始末位置間的距離，位移的方向由初位置指 向末位置，位移只取決於初末位置，與運動路徑無關。

4. 位移和路程的區別：

5.一般來説，位移的大小不等於路程。只有質點做方向不變的直線運動時大小才等於路程。

【例一】下列幾種運動中的物體，可以看作質點的是( )

A.研究從廣州飛往北京時間時的飛機

B.繞地軸做自轉的地球

C.繞太陽公轉的地球

D.研究在平直公路上行駛速度時的汽車

【例二】中學的壘球場的內場是一個邊長為16.77m的正方形，在它的四個角分別設本壘和一、二、三壘.一位球員擊球后，由本壘經一壘、一壘二壘跑到三壘.他運動的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?

課堂訓練：

1.以下説法中正確的是( )

A.兩個物體通過的路程相同，則它們的位移的大小也一 定相同。

B.兩個物體通過的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。

C.一個物體在某一運動中，位移大小可能大於所通過的路程。

D.若物體做單一 方向的直線運動，位移的大小就等於路程。

2.如圖甲，一根細長的彈簧繫着一個小球，放在光滑的桌面 上.手握小球把彈簧拉長，放手後小球便左右來回運動，B為小球向右到達的最遠位置.小球向右經過中間位置O時開始計時，其經過各點的時刻如圖乙所示。若測得OA=OC=7cm，AB=3cm，則自0時刻開始：

a.0.2s內小球發生的位移大 小是____，方向向____，經過的路程是_____.

b.0.6s內小球發生的位移大小是_____，方向向____，經過的路程是____.

c.0.8s 內小球發生的位移是____，經過的路程是____.

d.1.0s內小球發生的位移大小是____，方向向______，經過的路程是____.

3.關於質點運動的位移和路程，下列説法正確的是( )

A.質點的位移是從初位置指向末位置的有向線段，是向量。

B.路程就是質點運動時實際軌跡的長度，是純量。

C.任何質點只要做直線運動，其位移的大小就和路程相等。

D.位移是向量，而路程是純量，因而位移不可能和路程相等。

4.下列關於路程和位移的説法，正確的是( )

A.位移就是路程。 B.位移的大小永遠不等於路程。

C.若物體作單一方向的直線運動，位移的大小就等於路程。

D.位移是向量，有大小而無方向，路程是純量，既有大小，也有方向。

5.關於質點的位移和路程，下列説法正確的是( )

A.位移是向量，位移的方向就是質點運動的方向。

B.路程是純量，也是位移的大小。

C.質點做直線運動時，路程等於其位移的大小。

D.位移的數值一定不會比路程大。

6.下列關於位移和路程的説法，正確的是( )

A.位移和路程的大小總相等，但位移是向量，路程是純量。[

B.位移描述的是直線運動，路程描述的是曲線運動。

C.位移取決於始、末位置，路程取決於實際運動路徑。

D.運動物體的路程總大於位移。

7.以下運動物體可以看成質點的是：( )

A.研究地球公轉時的地球 B.研究自行車在公路上行駛速度時的自行車

C.研究地 球自轉時的地球 D.研究列車通過某座大橋所用時間時的列車

三、向量和純量

四、直線運動的位置和位移

課堂訓練

課後作業:

閲讀材料: 我國古代關於運動的知識

我國在先秦的時候，對於運動就有 熱烈的爭論，是戰國時期百家爭鳴的一個題目.《莊子》書上記載着，公孫龍曾提出一個奇怪的説法，叫做飛 鳥之影未嘗動也.按常識説，鳥在空中飛，投到地上的影當然跟着鳥的移動而移動.但公孫龍卻説鳥影並沒有動.無獨有偶，當時還有人提出鏃矢之疾;有不行不止之時，一支飛速而過的箭，哪能不行不止呢?既説不行，又怎能不止呢?乍看起來，這些説法實在是無稽之談，也可以給它們戴一頂詭辯的帽子.

但是事情並不這麼簡單.這個説法不但不是詭辯，而且還包含着辯證法的正確思想.恩格斯曾經指出，運動本身就是矛盾，甚至簡單的機械的位移之所以能夠實現，也只是因為物體在同一 瞬間既在一個地方又在另一個地方，既在同一個地方又不在同一個地方.這種矛盾的連續產生和同時解決正好就是運動.因為運動體的位置隨時間而變化，某一時刻在A點，在隨之而來的另一時刻，就在相鄰的B點，因此，也就有一個時刻，它既在A點又不在A點，既在B點又不在B點.在這時刻，物體豈不是不行不止嗎?再者，在一定的時間t內，物體前進一段距離s，當這時間變小，s隨之變小;當t趨近於零時，s也趨近於零.也就是説，在某一瞬間，即某一時刻，運動體可以看作是靜止的，所以飛鳥之影確實有未 嘗動的時候，對於運動的這種觀察和分析實在是十分深刻的.這同他們能夠區分時間與時刻的觀念很有關係.《墨經》對於鳥影問題又有他們自己的理解，説那原因在於改為.認為鳥在A點時，影在A點，當鳥到了相鄰的B點，影也到了相鄰的B點.此時A上的影已經消失，而在B處另成了一個影，並非A上的影移 動到B上來，這也是言之有理的.

機械運動只能在空間和時間中進行，運動體在單位時間內所經歷的空間長度，就是速率.《墨經下》第65條之所述就包含着這方面的思想.《經説》雲：行，行者必先近而後遠.遠近，修也;先後，久也.民行修必以久也.這裏的文字是明明白白的，修指空間距離的長短.那意思是，物體運動在空間裏必由近及遠.其所經過的空間長度一定隨時間而定.這裏已有了路程隨時間正變的樸素思想，也隱隱地包含着速率的觀念了.

東漢時期的著作《尚書緯考靈曜》中記載地球運動時説：地恆動不止而人不知，譬如人在大舟中，閉牖(即窗户)而坐，舟行不覺也.

這是對機械運動相對性的十分生動和淺顯的比喻.哥白尼①在敍述地球運動時 也不謀而合地運用了十分類似的比喻*