1.2《质点和位移》课时教案-2025--2026年鲁科版高中物理必修第一册（表格式）

1.2《质点和位移》课时教案
学科 物理 年级册别 高一上册 共1课时
教材 人教版高中物理必修第一册 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
本节内容位于高中物理必修第一册第一章《运动的描述》的第二节，是学生从初中物理向高中物理思维过渡的关键起点。教材通过引入“质点”这一理想化模型，帮助学生理解如何在研究物体运动时忽略次要因素、突出主要特征，体现了物理学中建模的思想。位移概念的引入则打破了学生对“路程”的原有认知，强调位置变化的矢量性，为后续学习速度、加速度等矢量概念打下基础。本节内容起着承上启下的作用，既是力学研究的逻辑起点，也是培养学生科学思维的重要载体。
学情分析
高一学生刚从初中升入高中，具备一定的生活经验和对机械运动的直观感知，如知道汽车行驶、行人走动等现象。但在思维层面仍以形象思维为主，对抽象模型的理解存在困难。学生容易将“质点”误解为“很小的点”，未能理解其物理意义是“理想化模型”。在位移学习中，常与路程混淆，缺乏矢量意识。此外，学生尚未建立严谨的物理语言表达习惯。针对这些问题，教学中应通过生活实例引导、对比辨析、可视化演示等方式，帮助学生突破认知障碍，逐步建立科学的物理观念。
课时教学目标
物理观念
1. 能准确说出质点的定义，理解质点是一种理想化模型，并能结合具体情境判断物体能否被看作质点。
2. 能区分位移与路程的概念，掌握位移的矢量性，能在坐标系中用有向线段表示位移，并计算其大小和方向。
科学思维
1. 经历从实际物体到质点的抽象过程，体会“突出主要因素、忽略次要因素”的物理建模思想，发展抽象思维能力。
2. 通过比较位移与路程的异同，掌握对比分析的方法，提升逻辑推理和概念辨析能力。
科学探究
1. 能设计简单的情境案例，探究物体能否视为质点的条件，体验科学探究的基本流程。
2. 能利用坐标纸或数字工具绘制物体运动轨迹及位移矢量，培养实验设计与数据表征能力。
科学态度与责任
1. 在讨论与交流中尊重他人观点，积极参与合作学习，形成实事求是的科学态度。
2. 认识到物理模型在科学研究中的重要价值，增强对物理学的兴趣与责任感。
教学重点、难点
重点
1. 理解质点的概念及其适用条件，能判断具体情境中物体能否被看作质点。
2. 掌握位移的矢量性，能正确计算并表示位移。
难点
1. 理解“质点”作为理想化模型的本质，克服“质点就是小物体”的错误前概念。
2. 建立矢量思维，深刻理解位移与路程的区别，特别是在曲线运动中的表现。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、讨论法
教具准备
多媒体课件、动画演示视频、激光笔、直尺、坐标纸、小车模型、轨道
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课
【5分钟】 一、创设情境，引发认知冲突 （一）、播放航天发射视频，提出问题：
教师播放“神舟飞船发射升空”的短视频，画面中火箭腾空而起，划出优美弧线。随后暂停视频，提问：“如果我们想研究这枚火箭从发射到进入预定轨道的整体运动轨迹，是否需要考虑它每一个部件的运动？比如它的太阳能板有没有展开？发动机有没有摆动？”
学生可能回答“需要”或“不需要”。教师不急于评判，继续追问：“但如果我们要研究火箭在飞行过程中因空气阻力导致的姿态偏转，是否还需要忽略这些细节？”引导学生意识到：研究的问题不同，关注的重点也不同。
（二）、引入建模思想，揭示课题：
教师总结：“在物理学中，我们常常会忽略物体的形状、大小等次要因素，而只关注它的质量与位置变化，这时就可以把它简化为一个有质量的点——这就是我们今天要学习的‘质点’。”板书课题《质点和位移》。过渡语：“当我们把物体简化为质点后，如何描述它的位置变化呢？这就引出了另一个重要概念——位移。” 1. 观看视频，思考问题。
2. 参与讨论，表达观点。
3. 感知物理建模的必要性。
4. 明确学习主题。
评价任务 能否提出合理问题：☆☆☆
能否引发认知冲突：☆☆☆
能否激发学习兴趣：☆☆☆
设计意图 通过真实航天情境激发学生兴趣，利用“是否需要考虑细节”的问题引发认知冲突，自然引出物理建模的思想，使学生初步感知“理想化模型”的必要性，为质点概念的建立埋下伏笔。
新知建构一：质点
【12分钟】 一、概念生成：什么是质点？ （一）、对比分析，提炼本质：
教师展示三组图片：① 地球绕太阳公转；② 列车沿平直轨道行驶；③ 体操运动员做空翻动作。
提问1：“在研究地球绕太阳公转一周的时间时，地球的大小（直径约1.3万公里）相对于它与太阳的距离（约1.5亿公里）来说，能不能忽略？”引导学生计算比例：1.3×10 / 1.5×10 ≈ 8.7×10 ，远小于1，因此可以忽略。
提问2：“在研究列车从北京开往上海所需时间时，列车长度（约200米）相对于京沪距离（约1200公里）能否忽略？”同样计算比例，得出可忽略。
提问3：“在研究体操运动员完成空翻动作的旋转角度时，能否忽略他的身体形状和各部位的相对运动？”显然不能。
教师总结：“当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，我们可以把这个物体看作一个具有质量的点，称为质点。”板书质点定义。
（二）、辨析误区，深化理解：
教师提出常见误解：“是不是很小的物体就能看成质点？比如原子？”反例：“在研究电子绕原子核运动时，电子本身就可以看作质点；但若研究电子自旋，则不能。”再问：“很大的物体就不能看成质点吗？”反例：“地球很大，但在研究公转时可视为质点。”
组织小组讨论：“判断一个物体能否看作质点，取决于什么？”引导学生归纳：关键在于所研究的问题，而非物体本身的大小。只要物体的大小和形状对所研究问题没有影响或影响可忽略，就可视为质点。
二、应用迁移：判断质点的条件 （一）、设置情境任务：
教师发放任务卡，每组三个情境：
① 研究一辆汽车在高速公路上的行驶时间；
② 研究跳水运动员入水时的技术动作；
③ 研究地球自转引起的昼夜交替。
要求：小组讨论，判断每个情境中研究对象能否视为质点，并说明理由。
教师巡视指导，鼓励学生用“影响是否可忽略”来论证。
（二）、反馈点评，规范表达：
邀请小组代表发言，教师适时追问：“如果研究汽车轮胎的磨损情况呢？”“如果研究地球公转呢？”通过变式问题强化条件意识。强调：同一物体在不同问题中可能被视为质点，也可能不能。 1. 观察图片，分析问题。
2. 计算比例，得出结论。
3. 小组讨论，辨析误区。
4. 完成任务，汇报交流。
评价任务 能否理解质点定义：☆☆☆
能否判断质点条件：☆☆☆
能否纠正错误前概念：☆☆☆
设计意图 通过典型实例对比，引导学生从具体数据出发，理解“影响可忽略”的判断标准，突破“质点即小物体”的迷思。小组讨论促进合作学习，任务驱动提升参与度，变式提问深化思维，帮助学生真正掌握质点的适用条件。
新知建构二：位移
【15分钟】 一、现象观察，提出问题 （一）、演示实验，制造矛盾：
教师在讲台上推动一辆小车，从A点沿曲线路径运动到B点，用激光笔标记起点A和终点B。提问：“小车走过的路径长吗？我们可以用尺子量出这段曲线的长度，这就是——路程。”板书“路程：路径的长度，标量”。
接着，教师用直尺连接A、B两点，画出一条有向线段，从A指向B。提问：“如果我们只关心小车最终相对于起点的位置变化，应该用哪条线来表示？”引导学生关注A到B的直线方向与距离。
（二）、引入概念，建立矢量意识：
教师正式引入：“物理学中，用从初位置指向末位置的有向线段来表示位置的变化，这条线段的长度表示变化的大小，箭头表示变化的方向，这个物理量叫做‘位移’。”板书位移定义，并强调其矢量性。
通过PPT动画展示：同一物体从A到B，沿不同路径运动，路程不同，但位移相同。再次强化“位移只与起点和终点有关，与路径无关”。
二、数学表征，深化理解 （一）、坐标系中的位移表示：
教师在黑板上建立平面直角坐标系，标出点A(2,3)和点B(6,7)。引导学生回忆数学知识：两点间距离公式。计算位移大小：Δx = √[(6 2) + (7 3) ] = √(16+16) = √32 ≈ 5.66m。
方向如何表示？教师讲解：可用与x轴夹角θ表示，tanθ = Δy/Δx = 4/4 = 1，故θ = 45°。强调位移是既有大小又有方向的矢量。
（二）、位移与路程的对比辨析：
组织学生填写对比表格：
比较项目位移路程物理意义位置变化路径长度有无方向有（矢量 无（标量）是否与路径有关 无关有关单位米（m）米（m）
举例说明：绕操场跑一圈，位移为0，路程为400m；从家到学校直线行走，位移等于路程。
三、巩固练习，即时反馈 （一）、课堂小练：
题目：一只蚂蚁从正方形ABCD的A点出发，沿A→B→C→D→A爬行一周。已知边长为1m。求：（1）整个过程的路程；（2）整个过程的位移；（3）从A到C的位移。
学生独立完成，教师巡视，选取典型答案投影展示，集体订正。强调第（3）问位移为对角线，大小√2m，方向由A指向C。 1. 观察实验，思考问题。
2. 理解位移定义，认识矢量。
3. 参与对比，填写表格。
4. 完成练习，订正错误。
评价任务 能否理解位移矢量性：☆☆☆
能否计算位移大小：☆☆☆
能否区分位移与路程：☆☆☆
设计意图 通过直观实验和动画演示，让学生在“路径长”与“位置变”的对比中自然生成位移概念。借助数学工具进行量化分析，提升科学表达能力。对比表格帮助系统梳理概念差异，典型例题及时巩固，确保核心知识落地。
综合应用
【8分钟】 一、情境任务：快递员的一天 （一）、创设真实任务情境：
教师讲述：“小李是一名快递员，早上从配送站O出发，先向东行驶3km到达A小区送件，再向北行驶4km到达B写字楼，最后原路返回配送站。”
问题1：请画出小李的运动轨迹示意图，并在坐标系中标出O、A、B三点。
问题2：计算小李整个过程的总路程。
问题3：计算小李整个过程的总位移。
问题4：在哪些路段，小李的位移大小等于路程？
（二）、合作探究，解决问题：
学生以小组为单位，在坐标纸上绘制轨迹，计算数据。教师巡视，提示使用矢量图示法。
重点指导学生理解“原路返回”意味着B→O的路径与O→A→B相反，总位移应回到原点。
（三）、成果展示，师生共评：
邀请一组上台展示绘图与计算过程。教师追问：“如果只研究小李从O到B的位移，是多少？”引导学生计算OB位移：大小5km（勾股定理），方向东偏北53.1°（tan (4/3)）。强调位移的独立性。
总结：“位移告诉我们‘最终去了哪里’，路程告诉我们‘走了多远的路’。” 1. 阅读情境，明确任务。
2. 合作绘图，计算数据。
3. 展示成果，接受评价。
4. 理解位移的实际意义。
评价任务 能否绘制运动轨迹：☆☆☆
能否计算总路程：☆☆☆
能否理解总位移为零：☆☆☆
设计意图 以“快递员工作”这一贴近生活的情境贯穿综合应用环节，增强知识的实用性与趣味性。任务设计层层递进，涵盖轨迹绘制、路程计算、位移分析，促进学生综合运用所学知识解决实际问题，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。
课堂总结
【5分钟】 一、结构化回顾与升华 （一）、知识梳理：
教师引导学生共同回顾：“今天我们学习了两个核心概念：质点和位移。”
质点——不是真实存在的点，而是一种理想化的物理模型。能否将物体看作质点，不在于它有多大，而在于所研究的问题中，它的大小和形状是否可以忽略。
位移——描述位置变化的物理量，是矢量，有大小也有方向。它只由初位置和末位置决定，与中间路径无关。而路程是标量，只关心路径总长。
（二）、哲理升华：
“同学们，人生就像一次运动。路程是你走过的所有弯路、经历的风雨，它记录了你的努力与坚持；而位移，是你最终达到的位置，是你目标的实现。也许你走了很长的路，但只要方向正确，终将抵达理想的彼岸。物理学不仅教我们认识世界，也启迪我们如何走好自己的人生之路。愿你们在今后的学习中，像科学家一样思考，用精准的‘位移’去实现人生的理想！” 1. 回顾知识点。
2. 理解模型思想。
3. 感悟物理哲理。
4. 明确学习意义。
评价任务 能否复述核心概念：☆☆☆
能否理解模型价值：☆☆☆
能否感悟学科意义：☆☆☆
设计意图 通过结构化梳理帮助学生构建知识网络，强化记忆。以“人生位移”作比喻，将物理概念升华为人生哲理，激发学生的情感共鸣，体现物理教学的育人价值，实现知识、能力与情感的统一。
作业设计
一、基础巩固
1. 下列关于质点的说法中，正确的是（ ）
A. 质点是一个理想化模型，实际上并不存在
B. 因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别
C. 凡是轻小的物体，都可看作质点
D. 如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素，就可以把物体看作质点
2. 一物体从A点沿直线运动到B点，再从B点沿原路返回到A点。已知AB距离为10m。求：（1）整个过程的路程；（2）整个过程的位移。
二、能力提升
3. 如图所示，某人从学校门口A点出发，先向正东走40m到达B点，再向正北走30m到达C点。求：（1）此人走过的总路程；（2）此人的位移大小和方向（用与正东方向的夹角表示）。
三、拓展探究
4. 查阅资料，了解GPS导航系统是如何利用位移和速度信息为用户提供路线规划的。写一段100字左右的说明，谈谈你对“位置变化”这一物理量在现代科技中应用的认识。
【答案解析】
一、基础巩固
1. AD（解析：B错误，质点有质量，几何点无质量；C错误，轻小物体不一定能看作质点，如研究其自转时不能）
2. （1）路程s = 10m + 10m = 20m；（2）位移 = 0（起点与终点重合）
二、能力提升
3. （1）路程s = 40m + 30m = 70m
（2）位移大小x = F＝= 50m，方向：tanθ = 30/40 = 0.75，θ ≈ 36.9°，即东偏北36.9°
板书设计
《质点和位移》
一、质点
● 定义：忽略大小、形状，有质量的点
● 条件：大小、形状影响可忽略
● 本质：理想化模型
→ 关键：研究问题决定是否可视为质点
二、位移
● 定义：初位置 → 末位置（有向线段）
● 特点：矢量（大小 + 方向）
● 公式：|Δx| = √(Δx + Δy )
● 方向：tanθ = Δy/Δx
三、位移 vs 路程
比较项目位移路程物理意义位置变化路径长度有无方向有（矢量 无（标量）是否与路径有关 无关有关单位米（m）米（m）
教学反思
成功之处
1. 通过“神舟飞船”和“快递员”等真实情境贯穿教学，有效激发了学生兴趣，实现了知识的情境化建构。
2. 注重概念辨析，通过对比地球公转与体操动作、路程与位移等案例，帮助学生突破“质点即小物体”“位移等于路程”等前概念误区。
3. 板书设计条理清晰，图文并茂，突出矢量性与模型思想，有助于学生形成知识结构。
不足之处
1. 在小组讨论环节，个别学生参与度不高，存在“搭便车”现象，合作学习的深度有待加强。
2. 对于位移方向的数学表达（如角度计算），部分学生基础薄弱，理解较慢，需在后续课程中加强数学工具的应用指导。
3. 课堂时间紧凑，拓展探究作业的反馈未能在本节课体现，应考虑设置课前微课或课后线上讨论区进行延伸。