物理：2.2《质点和位移》教案（鲁科版必修1）

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第二节 质点和位移 教案
一、教学目标
1.知识和技能
通过大量实例，每一个学生都能体会到抓住主要矛盾分析和解决问题的思想，并能说出质点的概念，会确定怎样运动的物体可以当做质点来处理；
通过大量实例和问题，每一个学生都会确定位移并会计算位移；
通过对位移的学习，明确“象位移之样的有大小，又有方向的物理量”叫矢量，对矢量的更重要的性质将随着后面的学习而深入理解。
2.过程和方法
通过老师或学生做演示实验，学生分组讨论，自行解释解释现象并从中提炼出知识，形成概念；并会计算位移并能都能体会到位移的矢量性；
3.情感态度与价值观
小组合作学习能让每个同学体会到责任和义务以及尊重，学会从别人那学到长处并体会欣赏别人和帮助别人的乐趣，并学会倾听，为学生逐渐形成严谨的科学态度进行点滴积累。
目标形成依据:
学生分析:
1．学生在初中学过两年物理，对物理世界有了一个非常初步的认识，但对真正的物理思想的还非常模糊，如“物理模型”的思想将在本章提到，尽管初中对物体的运动也是按质点来处理的但没有明确这个物理模型，因此应该在这一基础之上，通过大量的实例让学生在感性上体会“抓住主要矛盾、忽略次要因素”的处理问题的方法，并顺理成章地形成物理模型；
2．学生在初中学过速度，但定义是按“路程/速度”来定义的，对方向性没有明确，并且没有矢量的概念，而通过初中的学习，这种“路程/速度”的前科学意识很强，对位移的概念的形成是一个难点，当然也是一个重点，位移的概念是学习速度、加速度、功等概念的前提。
3．通过上节学习对在坐标系里描述物体的运动有一个明确的认识，并掌握了对物体位置的空间描述，重点学习了在一维和二维的空间里确定物体位置的方法，这对本节课对物体的位移的确定做了一个比较好的铺垫；
教材分析:
1．质点的教学，要指出这是研究问题的一种科学的抽象方法，建立的理想模型，以后还会多次出现。补充平动和转动使学生了解平动、转动的特点，初步认识力矩是使物体转动原因，除此不过多要求；
2．移是了解速度、加速度、功等概念的基础。它是描述物体位置变化的，是从初位置画到末位置的一个有向线段，是矢量，强调位移和路程的区别，应指出：只有当物体沿直线向一个方向运动时，位移的大小才等于路程。要求学生知道位移是在一个坐标系里的位置矢量的差值；
3．矢量和标量的是两类物理量的主要区别，就在对位移学习的基础之上得出；
教学准备:
1．实物：乒乓球、纸飞机、单摆、弹簧振子、单轨道体、大轮盘或大驼螺
2．课件：平抛运动、斜抛运动、圆周运动（天体模拟）、任意随机的运动（三维的），地球自转模拟
二、案例设计
实验及课件演示 教师活动 学生活动 备注说明
1．演示弹簧振子2．老师从某位置走到另一位置 提示同学注意观察并分析弹簧振子及老师的运动性质，怎样描述和确定研究对象的位置 同学讨论两分钟，找两个小组的的两三位同学描述研究对象的运动性质并确定出他的位置，找其他同学补充完整 让学生的描述在多方努力的情况下尽量严谨，会用确定坐标系的方法表示出研究对象的位置。
承接上面的问题，引导学生思考 在研究振子和老师的运动的时候，通常说的老师的位置，振子的位置，同学们是以老师的哪个位置来衡量的呢？（脚还是头？） 学生讨论得出，以老师的整体或任何一个部分为研究对象都可以，因为老师的各个部分的运动情况完全一样； 对质点概念的形成，提出最初步的印象
1．接着研究纸飞机的运动2．观察驼螺的运动 提示学生分析纸飞机、驼螺的运动情况，会确定的位置，讨论纸飞机的各个部分运动是否相同 学生讨论得出：如果研究飞机飞行的路径很长的时候可以忽略各部分的差异，如果路线较短，则不可忽略各部分的差异；驼螺运动分析 得出一般平动或可以忽略自转影响的情况下，物体可以看成质点
**明确知识目标 把物体看作质点的条件物体之间的距离比物体大得多时
　如研究地球绕太阳公转时，由于地球和太阳之间的距离比地球直径大得多。因自转引起地球各部分运动的差异对我们研究的问题不起主要作用。因而可以忽略地球的大小和形状，把它当作质点。然而研究地球上昼夜交替时要考虑地球自转,不能把地球看成质点，所以所谓的“大小”是相对要研究对象之间的距离而言的。物体的运动为平动时
　此时物体各部分的运动情况都相同，它的任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。
1．任意抛出乒乓球2．再抛纸飞机3．以学生自己从起床开始一天的运动为例 提示：已经可以确定出研究对象的位置，怎样表示出来呢？是用路径好还是用直线好？最好把方向远近都表示出来。 学生讨论，得出比较全面的概念，老师明确：位移、矢量 注意：先得出位移的概念，然后再给它加个“矢量”帽子，因而明确矢量和标题的区别和联系
**明确知识目标 1．位移（S）
　　运动物体（质点）从始位置指向末位置的直线长度和方向叫做物体的位移。
　关于位移要弄清以下几点：
　 　“位置”在几何图上对应的是点，位移就是针对始末这两个位置而言的，它与路径无关。
　 位移具有大小和方向，是矢量。直线长度表示物体位置变化的大小。直线的方向表示位移的方向。
2．路程
　　物体（质点）运动过程中所通过的实际轨迹的长度叫路程。很明显：
　　路程是标量，只有大小没有方向。
　　路程是沿质点运动轨迹计算的实际长度，与路径有关。由此可见位移与路程是两个完全不同的物理量。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3．位移和路程的关系
（1）位移和路程的区别
　　位移是矢量：有大小和方向，路程是标量：总是正值。
（2）位移和路程的联系
　　一般情况下，路程大于位移的大小，只有做直线直进运动物体的位移的大小才等于路程。
　位移是一个很重要的概念，有了位移就可以确定运动物体的位置，今后要讲的速度、加速度、功等都是建筑在位移的基础上的。路程是建立在路径的基础上的。路径就是物体运动的轨迹，我们通常将物体运动分类就是以运动轨迹为依据的。4．矢量和标量：标量是指只有大小，没有方向的物理量。如：质量、时间以及我们这里学习的功等。与它相对应的是矢量，矢量是指既有大小又有方向的物理量，如力、位移、速度、冲量、动量等等。
课件展示 师生互动，从直观课件实例中，分析研究位移，明确矢量，计算矢量（一维位移矢量）
布置作业:
讨论交流：教材19页“讨论与交流”问题，形成小文章形式，要求加深并得出在什么情况下可以把物体看成质点，体会“知识是活水，而不能是死水”，我们应该不断地为我们的知识库注入“新鲜的水流”。
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