1.2 《位置 位移》课时教案-2025--2026年粤教版高中物理必修第一册（表格式）

1.2 《位置 位移》课时教案
学科 物理 年级册别 高一上册 共1课时
教材 粤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
本节内容位于粤教版高中物理必修第一册第一章第二节，是学生从初中物理向高中物理过渡的重要起点。教材通过引入“位置”与“位移”的概念，帮助学生建立对物体运动描述的初步认知，为后续学习速度、加速度等运动学概念打下基础。内容以生活实例为切入点，强调矢量与标量的区别，突出位移的矢量性，体现了物理学科从现象到本质、从定性到定量的研究路径。
学情分析
高一学生刚接触高中物理，具备一定的初中物理基础，对“位置”“路程”有初步感知，但对“位移”这一矢量概念理解尚浅。学生容易将位移与路程混淆，缺乏矢量思维。同时，高一学生正处于形象思维向抽象思维过渡阶段，对坐标系的建立和方向的数学表达存在认知障碍。因此，教学中需借助情境探究和可视化手段，引导学生在真实问题中建构位移的物理图景，突破方向性与矢量性的理解难点。
课时教学目标
物理观念
1. 能准确说出位置与位移的定义，理解位移是描述物体位置变化的物理量，具有大小和方向。
2. 能区分位移与路程，掌握位移的矢量性，理解其在直线运动中的正负表示方向。
科学思维
1. 能通过建立坐标系定量描述物体的位置，运用矢量图示法表示位移，发展模型建构与科学推理能力。
2. 能在具体情境中分析物体的运动路径，判断位移与路程的关系，提升逻辑分析与批判性思维能力。
科学探究
1. 能通过小组合作设计实验方案，利用直尺、坐标纸等工具测量并记录物体的位移，体验科学探究过程。
2. 能在探究中提出问题、分析数据、得出结论，并进行交流与反思。
科学态度与责任
1. 在探究活动中培养实事求是的科学态度，尊重实验数据，勇于修正错误认知。
2. 认识到位移在交通导航、机器人路径规划等现代科技中的应用价值，增强物理学习的社会责任感。
教学重点、难点
重点
1. 理解位移的概念，掌握其矢量性，能用坐标系定量描述物体的位置变化。
2. 区分位移与路程，理解二者在大小和方向上的本质区别。
难点
1. 建立矢量思维，理解位移的方向性及其在坐标系中的正负表示。
2. 在复杂运动路径中准确计算和表示位移，克服“路径越长位移越大”的错误前概念。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、图示法
教具准备
多媒体课件、激光笔、直尺、坐标纸、小车模型、磁性白板、矢量箭头贴纸
教学环节 教师活动 学生活动
情境导入
【5分钟】 一、创设真实情境，引发认知冲突。 （一）、播放视频：外卖小哥的送餐路线。
教师播放一段3分钟的短视频：一位外卖小哥从餐厅出发，先向东骑行500米，再向北拐弯骑行300米到达小区门口，最后沿曲折小路骑行200米将餐送到客户手中。视频中标注了各段路径长度和方向。
提问引导：这位小哥总共骑了多少米？他的位置变化了多少？如果用一条直线连接起点和终点，这条线有多长？方向如何？
学生讨论后，教师追问：我们常说“两点之间直线最短”，那他实际走的“路程”和他位置的“变化”是一回事吗？
（二）、引入课题，明确学习任务。
教师总结：刚才大家提到的“总共骑了多少米”是路程，而“位置变化了多少”就是我们今天要学习的新概念——位移。它不仅有大小，还有方向。我们将通过这节课，学会如何科学地描述物体的位置变化。
板书课题：1.2 位置 位移
过渡语：古希腊哲学家芝诺曾提出“飞矢不动”的悖论，质疑运动的真实性。而现代物理学正是通过精确描述位置的变化，揭开了运动的奥秘。今天，我们就从外卖小哥的故事出发，走进位移的世界。 1. 观看视频，思考教师提出的问题。
2. 小组讨论路程与位置变化的区别。
3. 分享初步想法，提出疑问。
4. 明确本节课的学习目标。
评价任务 能描述现象：☆☆☆
能提出问题：☆☆☆
能参与讨论：☆☆☆
设计意图 通过贴近生活的送餐情境，激发学生兴趣，引发对“路程”与“位置变化”的认知冲突，自然引出位移概念。视频直观展示路径与直线距离的差异，为后续区分位移与路程提供感性基础，体现“从生活走向物理”的课程理念。
新知建构
【15分钟】 一、建立坐标系，定量描述位置。 （一）、回顾数学知识，引入坐标系。
教师提问：在数学中，我们如何确定平面上一个点的位置？引导学生回忆平面直角坐标系。
教师在白板上画出坐标系，标出x轴和y轴，设定餐厅为原点O(0,0)。外卖小哥的起点为A点，终点为B点。
演示：从原点出发，向东500米到达点C(500,0)，再向北300米到达点D(500,300)，最后到达客户所在的点B(500,300)——说明最后一段小路在小区内，终点仍在D点正上方附近，简化为B(520,310)。
强调：有了坐标系，我们就能用一对有序数(x,y)精确描述物体的位置，避免了“东边”“北边”等模糊表述。
（二）、定义位移，突出矢量性。
教师引导：现在我们要描述从起点A到终点B的位置变化。这条从A指向B的有向线段，就是位移。
在坐标系中画出从A(0,0)到B(520,310)的箭头，标注为“位移”。
讲解：位移是一个矢量，既有大小，也有方向。大小是AB线段的长度，方向由A指向B。
计算位移大小：利用勾股定理，|AB| = √(520 + 310 ) ≈ 605米。方向可用与x轴的夹角θ表示，tanθ = 310/520 ≈ 0.596，θ ≈ 31°（东北方向）。
对比路程：总路程 = 500 + 300 + 200 = 1000米。显然，位移大小（605米）小于路程（1000米）。
二、深化理解，区分位移与路程。 （一）、设计对比案例，强化概念辨析。
教师出示三个案例：
案例1：学生从家到学校，沿直线走800米。
案例2：学生从家出发，先到书店买书（向东300米），再到学校（向北400米）。
案例3：学生绕操场跑一圈回到起点，操场周长400米。
组织学生分组讨论：三种情况下，位移和路程分别是多少？
教师巡视指导，提示学生画出路径图，标出起点、终点和方向。
小组汇报后，教师总结：
- 案例1：位移 = 800米（方向家→学校），路程 = 800米，二者大小相等。
- 案例2：位移 = √(300 + 400 ) = 500米（方向东南），路程 = 700米，位移 < 路程。
- 案例3：位移 = 0（起点=终点），路程 = 400米，位移 ≠ 路程。
（二）、提炼核心结论，形成知识结构。
教师板书：
位移：描述位置变化的物理量，矢量，有大小有方向，只与始末位置有关。
路程：运动轨迹的长度，标量，只有大小，与路径有关。
强调：只有在单向直线运动中，位移大小才等于路程；其他情况下，位移大小 ≤ 路程。
过渡语：正如爱因斯坦所说：“不是所有能计算的东西都有价值，也不是所有有价值的东西都能被计算。”位移虽可量化，但它背后的方向性思维，才是物理学赋予我们的真正智慧。 1. 回忆坐标系知识，参与位置标注。
2. 观察位移矢量图，理解其大小与方向。
3. 分组讨论三个案例，计算并比较位移与路程。
4. 总结位移与路程的区别，形成概念认知。
评价任务 能建立坐标：☆☆☆
能计算位移：☆☆☆
能区分概念：☆☆☆
设计意图 通过坐标系的建立，实现从定性到定量的跨越，培养学生科学建模能力。通过外卖小哥和三个生活案例的对比分析，层层递进地揭示位移的矢量本质和与路程的本质区别。讲授与探究结合，既保证知识的系统性，又促进学生主动建构，突破教学难点。
实验探究
【12分钟】 一、设计探究任务，明确操作要求。 （一）、布置探究活动：测量小车的位移。
教师发放实验器材：每组一套（小车模型、直尺、坐标纸、记号笔）。
任务说明：请各小组在坐标纸上设定一个原点，让小车从原点出发，沿任意路径运动，最终停在某一位置。记录起点、终点坐标，画出运动轨迹，计算并画出位移矢量。
提出具体要求：
1. 至少设计两条不同路径（如折线、曲线）到达同一终点；
2. 测量并记录每段路径长度（路程）；
3. 标注起点A和终点B的坐标；
4. 用箭头画出从A到B的位移，并标注大小和方向。
（二）、巡视指导，促进深度探究。
教师巡视各小组，重点关注：
- 是否正确使用坐标系确定位置；
- 是否混淆位移箭头与运动轨迹；
- 是否理解位移只与始末位置有关，与路径无关；
- 是否尝试用正负号表示直线运动中的方向（如规定向东为正）。
对出现困难的小组进行个别指导，如提醒：“你们画的这条弯曲的线是路程，而从起点直接指向终点的箭头才是位移。”
鼓励学生创新路径设计，如“Z”字形、“回”字形等。
二、成果展示，交流评价。 （一）、小组汇报，展示探究成果。
邀请2-3个小组上台展示他们的坐标纸，讲解：
- 小车的运动路径（路程）；
- 起点和终点坐标；
- 位移的大小和方向；
- 位移与路程的比较。
其他小组倾听并提问，如：“如果你们换一条更远的路，位移会变吗？”
（二）、教师点评，深化概念理解。
教师肯定学生的探究成果，特别表扬能清晰区分轨迹与位移的小组。
强调：无论路径多么复杂，只要起点和终点不变，位移就唯一确定。这正是位移作为状态量的本质特征。
补充说明：在直线运动中，我们常建立一维坐标系，用正负号表示方向。例如，规定向东为正方向，则向西的位移为负值。
过渡语：每一次实验都是一次与自然的对话。你们用坐标纸画出的不仅是位移，更是人类用数学语言解读宇宙秩序的勇气。 1. 领取器材，设计小车运动路径。
2. 测量记录数据，绘制轨迹与位移。
3. 计算位移大小，标注方向。
4. 上台展示成果，参与交流评价。
评价任务 能设计路径：☆☆☆
能测量记录：☆☆☆
能表达位移：☆☆☆
设计意图 通过动手实验，让学生在“做中学”，亲身体验位移的测量与表示过程，增强感性认识。小组合作培养协作能力，成果展示提升表达能力。教师通过巡视和点评，及时纠正错误，深化对位移矢量性和路径无关性的理解，落实科学探究核心素养。
应用拓展
【8分钟】 一、联系生活实际，拓展知识应用。 （一）、分析交通导航中的位移思想。
教师展示手机导航截图：从学校到火车站，导航显示“最短路线”和“最快路线”。
提问：导航中的“距离”指的是路程还是位移？为什么“最短路线”不一定最快？
引导学生思考：导航系统实际上在同时优化路程（距离）和时间（速度），而位移则是用户最关心的“位置变化”结果。
举例：无人机送货、机器人自动导航，都是基于位移的矢量控制。
（二）、解决实际问题，提升迁移能力。
教师出示问题：一只蚂蚁从一个边长为4米的正方形房间的西南角出发，沿墙壁爬行，最终到达东北角。它可能的最短路程是多少？对应的位移是多少？
学生独立思考后回答：
- 最短路程：沿两面墙爬行，4 + 4 = 8米；
- 位移：从西南角指向东北角，大小为√(4 + 4 ) = 4√2 ≈ 5.66米，方向东北。
追问：如果蚂蚁从地面爬到天花板再到达东北角，位移变了吗？
引导学生理解：只要起点和终点不变，无论三维空间如何运动，位移唯一确定。
二、课堂小结，升华物理思想。 （一）、回顾知识主线，构建思维导图。
教师带领学生回顾：
位置 → 坐标系 → 位置变化 → 位移（矢量）→ 与路程的区别 → 应用。
强调：位移是描述运动的起点，它教会我们：看问题不仅要关注“走了多远”，更要关注“变了多少”，即变化的净效果。
（二）、升华情感态度，激励科学探索。
总结语：今天我们学习了位移，它不仅是物理量，更是一种思维方式——关注起点与终点的净变化，忽略过程的曲折。这正如人生，重要的不是你经历了多少坎坷，而是你最终抵达了怎样的高度。愿你们在今后的学习中，像位移一样，目标明确，方向坚定，不断超越自我！ 1. 观察导航实例，思考位移应用。
2. 解答蚂蚁爬行问题，巩固知识。
3. 参与课堂小结，梳理知识脉络。
4. 感悟物理思想，提升学习动力。
评价任务 能解释现象：☆☆☆
能解决问题：☆☆☆
能参与总结：☆☆☆
设计意图 通过导航和蚂蚁爬行等生活化问题，将物理知识与现代科技、日常经验紧密结合，体现“从物理走向社会”的理念。课堂总结不仅回顾知识，更上升到思维方法和人生哲理，激发学生的情感共鸣，培养科学态度与责任，实现立德树人的教育目标。
作业设计
一、基础巩固
1. 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”：
（1）位移是标量，只有大小没有方向。（ ）
（2）物体做直线运动时，位移的大小一定等于路程。（ ）
（3）位移的大小不可能大于路程。（ ）
（4）两个物体位移相同，它们的路程一定相同。（ ）
2. 一辆汽车从A地出发，向北行驶30km到达B地，再向东行驶40km到达C地。求：
（1）汽车的总路程；
（2）汽车从A地到C地的位移大小和方向。
二、能力提升
3. 如图，某人从O点出发，先向正东方向走40m到达A点，再向正北方向走30m到达B点，最后向正西方向走20m到达C点。建立平面直角坐标系，以O点为原点，正东为x轴正方向，正北为y轴正方向。
（1）写出A、B、C三点的坐标；
（2）画出该人的运动轨迹；
（3）画出从O点到C点的位移矢量，并计算其大小。
三、实践探究
4. 请用手机记录一次你从家到学校的步行或骑行路线（可用地图APP截图）。估算总路程，并粗略标出起点和终点，尝试画出你的位移矢量。思考：为什么导航推荐的“最短路线”和“最快路线”不同？
【答案解析】
一、基础巩固
1. （1）× （2）× （3）√ （4）×
2. （1）总路程 = 30km + 40km = 70km
（2）位移大小 = √(30 + 40 ) = 50km，方向：东偏北θ，tanθ = 30/40 = 0.75，θ ≈ 36.9°
二、能力提升
3. （1）A(40,0)，B(40,30)，C(20,30)
（2）轨迹：O→A→B→C（折线）
（3）位移矢量从O(0,0)指向C(20,30)，大小 = √(20 + 30 ) = √1300 ≈ 36.06m
板书设计
1.2 位置 位移
【左侧】
一、位置 → 坐标系 (x,y)
起点 A(0,0) → 终点 B(520,310)
二、位移（矢量）
定义：位置变化，有向线段
大小：|AB| = √(Δx + Δy )
方向：由起点指向终点
三、位移 vs 路程
位移：矢量，始末决定，直线距离
路程：标量，路径决定，轨迹长度
关系：|位移| ≤ 路程
【右侧】
图示区：
坐标系 + 路径曲线 + 位移箭头（红色）
教学反思
成功之处
1. 以“外卖小哥送餐”为主线情境贯穿始终，贴近生活，激发兴趣，有效引发认知冲突，为位移概念的生成提供了真实载体。
2. 教学环节层层递进，从情境感知到坐标建模，从概念辨析到实验探究，符合学生认知规律，突出了位移的矢量性和路径无关性。
3. 实验探究环节设计合理，学生动手操作，亲历位移的测量与表示过程，科学探究素养得到有效培养。
不足之处
1. 部分学生在坐标系中确定方向时仍存在困难，特别是角度计算较为薄弱，需在后续教学中加强数学工具的融合。
2. 实验时间略显紧张，个别小组未能完成复杂路径的设计，可考虑简化任务或延长探究时间。
3. 对“位移正负表示方向”的拓展不够深入，部分学生对一维矢量表示仍感抽象，需增加直线运动的专项练习。