《质点和位移》优教教学设计

6/7第2节质点和位移本节内容选自鲁科版新高一必修1第一章第二节的内容《质点和位移》，这一章几个重要的点就在于对质点这一物理模型的建立是初中到高中的巨大转变，建立物理模型能让学生学会科学研究的方法，对质点的引入不能太生硬，要让学生了解到质点的优越性。位移的教学要注重对比，由于生活根深蒂固的理念让学生对位移及矢量的理解会很困难，一定要通过具体实例，采取讨论的方式，让学生知道位移和路程的区别及联系。【物理观念】理解质点的概念，能判断一个物体在特定的情况下能否看成质点。【科学思维】通过质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用。【科学探究】探究位移与路程的区别和联系，认识位移时间图像。【科学态度与责任】知道矢量和标量，感受物理学的严谨求知的态度。重点：理解质点的含义，认识位移，学会矢量和标量难点：判断质点的使用，位移与路程的区别，位移时间图像的学习多媒体引入课题利用多媒体播放一段反映物体运动的视频，投篮和天体运动）。1.根据两段视频，同学们相互讨论下，如何用上节课学过的知识，作图来描述篮球的运动，这个引入的问题可以多变，自己进行表述即可，但是这个问题必须抛出“如何利用图像来研究物体的运动”，这是非常关键的，启发学生利用作图来解决物理模型，对以后物理模型的迁移及引入才能打下扎实的基础。2.对学生的举例分析给予评价，并根据学生的回答进一步指出同一个物体可以有不同的研究方向，并且根据不同的研究方向，我们做的图可以多变，当物体的形状大小对我们所要问的某些问题没有影响时，这时候我们可以怎么作图最简便这个问题要抛出“那如果我们只研究投篮时篮球的运动的运动轨迹，形状大小对轨迹有影响吗？每个点的运动情况对轨迹有影响吗？可以怎么研究来简化问题？”从这里引入质点的概念一定要让学生自己去领悟，原来这样作图可以让我们的问题简化很多，这样以后他们才会频繁去使用，然后在告诉他们质点的物理意义，给他们科学的支撑，更加坚定使用质点研究问题的决心。可以板书也可以让学生读课本：对同一个物体，根据问题的不同，在研究某些问题时，可以忽略形状、大小等因素，用一个具有质量的点代替整个物体。物理学上把这种用来代替物体的具有质量的点叫做质点（masspoint），显然质点不是真实的物体，它是一种理想化的物理模型。这个内容要按书上的给出。指导学生分析图片资料，掌握几种判断质点的方法1.像书本这类的平动，任意一点位置变化一样，运动情况相同，任一点都可以代替整个物体运动，所以形状大小可以忽略。或者是研究汽车行驶速度，虽然车轮有转动，但是我们关心的是车辆整体运动快慢，故可以忽略车轮运动把汽车看成质点2.并不是只有小物体可以看成质点，像地球绕太阳公转，虽然地球形状和大小都很大，但是由于距离太远，可以忽略不计，也可以看作是质点要通过实例，采取交流与讨论的方式，让学生自己感受到：质点的优越性，及使用质点的条件，不是只有小的物体才可以看成质点大的如地球也可以。教学过程（一）位移1．物体运动的描述在很早之前我们就会使用路程来研究运动，这增加了对位移的理解难度，所以在教授这一节内容的时候引入很重要，先抛出问题：如何描述物体的位置变化，用例子让学生自己用初中的路程去描述。想一想：如图C路线是乘坐火车从上海到北京，D路线是乘船从上海到北京，试着用初中的知识描述下船和火车的位置变化这时候学生就隐约感觉到了虽然路程不同，但是终点却相同。接着在进入第二个例子想一想：如图是小明外出旅游从灵鹫禅寺到长轮岗和龙王堂的路线图，试着用初中的知识描述下小明去这两个景点的位置变化。第二个例子路程是相同了，但是终点不同，这时候学生就能恍然大悟，用路程有一个很严重的缺陷就是不知道方向，没有方向对位置的描述是片面的，这时候教师进行总结，导出位移的概念：我们从上面两个例子可以发现，路程与运动路径有关，是运动轨迹的长度，用路程来确定物体的位置变化不仅麻烦而且不够精确，像上海到北京无论采用什么方法终点和起点的位置始终都是距离E,所以我们可以用带箭头，并且从初位置指向末位置大小等于E的有向线段来表示上海到北京的位置变化，用这种方法我们会发现小明去的两个景点的位置不仅距离大小变了，方向也不一样了。在物理学中，采用位移（displacement）来描述运动物体空间位置的变化。位移是由初位置指向末位置的有向线段，它是一个既有大小又有方向的物理量，通常用符号s表示。在讲到位移一定要对矢量性就行难点突破，这个矢量性是本节课的难点，也是将来学习物理会经常遇到的，也能提前帮数学的向量就行一个预习，本节课就能及时突破。在物理学中，有一类物理量只有大小就能描述（如物体质量）。还有一类像位移这样的物理量不仅要有大小还要指明方向。为了区别这两种物理量，人们把像质量这样用大小就能描述的物理量叫做标量；把像位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量（二）位移时间图像最后一讲就是位移时间图像了，这是本节课跟数学衔接的第二个亮点，图像问题也是高考物理考察的一个重点，本节课就要引导学生能够分析简单的位移时间图像，要让学生自己感觉到图像的直观性，能通过这种一维的图像得到时间和位移两种信息。在图像中我们应该得到这些信息：（1）可以判断任意时刻物体的位置，并能根据图像与s轴的交点得出物体的初始位置（2）可以得到物体的运动状态：例如汽车是匀速，红线运动是静止的（3）交点表示某时刻两物体相遇（4）可以根据斜率求速度（下节课内容）（5）可