高一物理質(zhì)點(diǎn)和位移的教學(xué)設(shè)計(jì)
高一物理質(zhì)點(diǎn)和位移的教學(xué)設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1. 知道位移的概 念。知道它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量，知道它是矢量，可以用 有向線段來(lái)表示。
2. 知道路程和位移的區(qū)別。
學(xué)習(xí)重點(diǎn): 質(zhì)點(diǎn)的概念
位移的矢量性、概念。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1.對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解。
2.位移和路程的區(qū)別.
主要內(nèi)容:
一、質(zhì)點(diǎn)：
定義：用來(lái)代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)，叫做質(zhì)點(diǎn)。
質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)的抽象，是在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，抓住主要因素，忽略次要因素，是對(duì)實(shí)際物體的近似，是一個(gè)理想化模型。一個(gè)物體是否可以視為質(zhì)點(diǎn)，要具體的研究情況具體分析。
二、路程和位移
2.路程：質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，它只有大小沒(méi)
有方向，是標(biāo)量。
3.位移：是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示，位移的大小等于質(zhì)點(diǎn)始末位置間的距離，位移的方向由初位置指 向末位置，位移只取決于初末位置，與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。
4. 位移和路程的區(qū)別：
5.一般來(lái)說(shuō)，位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)大小才等于路程。
【例一】下列幾種運(yùn)動(dòng)中的物體，可以看作質(zhì)點(diǎn)的是( )
A.研究從廣州飛往北京時(shí)間時(shí)的飛機(jī)
B.繞地軸做自轉(zhuǎn)的地球
C.繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的地球
D.研究在平直公路上行駛速度時(shí)的汽車
【例二】中學(xué)的壘球場(chǎng)的內(nèi)場(chǎng)是一個(gè)邊長(zhǎng)為16.77m的正方形，在它的四個(gè)角分別設(shè)本壘和一、二、三壘.一位球員擊球后，由本壘經(jīng)一壘、一壘二壘跑到三壘.他運(yùn)動(dòng)的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?
課堂訓(xùn)練：
1.以下說(shuō)法中正確的是( )
A.兩個(gè)物體通過(guò)的路程相同，則它們的位移的大小也一 定相同。
B.兩個(gè)物體通過(guò)的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。
C.一個(gè)物體在某一運(yùn)動(dòng)中，位移大小可能大于所通過(guò)的路程。
D.若物體做單一 方向的直線運(yùn)動(dòng)，位移的大小就等于路程。
2.如圖甲，一根細(xì)長(zhǎng)的彈簧系著一個(gè)小球，放在光滑的桌面 上.手握小球把彈簧拉長(zhǎng)，放手后小球便左右來(lái)回運(yùn)動(dòng)，B為小球向右到達(dá)的最遠(yuǎn)位置.小球向右經(jīng)過(guò)中間位置O時(shí)開始計(jì)時(shí)，其經(jīng)過(guò)各點(diǎn)的時(shí)刻如圖乙所示。若測(cè)得OA=OC=7cm，AB=3cm，則自0時(shí)刻開始：
a.0.2s內(nèi)小球發(fā)生的位移大 小是____，方向向____，經(jīng)過(guò)的路程是_____.
b.0.6s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是_____，方向向____，經(jīng)過(guò)的路程是____.
c.0.8s 內(nèi)小球發(fā)生的位移是____，經(jīng)過(guò)的路程是____.
d.1.0s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____，方向向______，經(jīng)過(guò)的路程是____.
3.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程，下列說(shuō)法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)的位移是從初位置指向末位置的有向線段，是矢量。
B.路程就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度，是標(biāo)量。
C.任何質(zhì)點(diǎn)只要做直線運(yùn)動(dòng)，其位移的大小就和路程相等。
D.位移是矢量，而路程是標(biāo)量，因而位移不可能和路程相等。
4.下列關(guān)于路程和位移的說(shuō)法，正確的是( )
A.位移就是路程。 B.位移的大小永遠(yuǎn)不等于路程。
C.若物體作單一方向的直線運(yùn)動(dòng)，位移的大小就等于路程。
D.位移是矢量，有大小而無(wú)方向，路程是標(biāo)量，既有大小，也有方向。
5.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程，下列說(shuō)法正確的是( )
A.位移是矢量，位移的方向就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向。
B.路程是標(biāo)量，也是位移的大小。
C.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程等于其位移的大小。
D.位移的數(shù)值一定不會(huì)比路程大。
6.下列關(guān)于位移和路程的說(shuō)法，正確的是( )
A.位移和路程的大小總相等，但位移是矢量，路程是標(biāo)量。[
B.位移描述的是直線運(yùn)動(dòng)，路程描述的是曲線運(yùn)動(dòng)。
C.位移取決于始、末位置，路程取決于實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑。
D.運(yùn)動(dòng)物體的路程總大于位移。
7.以下運(yùn)動(dòng)物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的是：( )
A.研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)的地球 B.研究自行車在公路上行駛速度時(shí)的自行車
C.研究地 球自轉(zhuǎn)時(shí)的地球 D.研究列車通過(guò)某座大橋所用時(shí)間時(shí)的列車
三、矢量和標(biāo)量
四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
課堂訓(xùn)練
課后作業(yè):
閱讀材料: 我國(guó)古代關(guān)于運(yùn)動(dòng)的知識(shí)
我國(guó)在先秦的時(shí)候，對(duì)于運(yùn)動(dòng)就有 熱烈的爭(zhēng)論，是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期百家爭(zhēng)鳴的一個(gè)題目.《莊子》書上記載著，公孫龍?jiān)岢鲆粋�(gè)奇怪的說(shuō)法，叫做飛 鳥之影未嘗動(dòng)也.按常識(shí)說(shuō)，鳥在空中飛，投到地上的影當(dāng)然跟著鳥的移動(dòng)而移動(dòng).但公孫龍卻說(shuō)鳥影并沒(méi)有動(dòng).無(wú)獨(dú)有偶，當(dāng)時(shí)還有人提出鏃矢之疾;有不行不止之時(shí)，一支飛速而過(guò)的箭，哪能不行不止呢?既說(shuō)不行，又怎能不止呢?乍看起來(lái)，這些說(shuō)法實(shí)在是無(wú)稽之談，也可以給它們戴一頂詭辯的帽子.
但是事情并不這么簡(jiǎn)單.這個(gè)說(shuō)法不但不是詭辯，而且還包含著辯證法的正確思想.恩格斯曾經(jīng)指出，運(yùn)動(dòng)本身就是矛盾，甚至簡(jiǎn)單的機(jī)械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，也只是因?yàn)槲矬w在同一 瞬間既在一個(gè)地方又在另一個(gè)地方，既在同一個(gè)地方又不在同一個(gè)地方.這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時(shí)解決正好就是運(yùn)動(dòng).因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)體的位置隨時(shí)間而變化，某一時(shí)刻在A點(diǎn)，在隨之而來(lái)的另一時(shí)刻，就在相鄰的B點(diǎn)，因此，也就有一個(gè)時(shí)刻，它既在A點(diǎn)又不在A點(diǎn)，既在B點(diǎn)又不在B點(diǎn).在這時(shí)刻，物體豈不是不行不止嗎?再者，在一定的時(shí)間t內(nèi)，物體前進(jìn)一段距離s，當(dāng)這時(shí)間變小，s隨之變小;當(dāng)t趨近于零時(shí)，s也趨近于零.也就是說(shuō)，在某一瞬間，即某一時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)體可以看作是靜止的，所以飛鳥之影確實(shí)有未 嘗動(dòng)的時(shí)候，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的這種觀察和分析實(shí)在是十分深刻的.這同他們能夠區(qū)分時(shí)間與時(shí)刻的觀念很有關(guān)系.《墨經(jīng)》對(duì)于鳥影問(wèn)題又有他們自己的理解，說(shuō)那原因在于改為.認(rèn)為鳥在A點(diǎn)時(shí)，影在A點(diǎn)，當(dāng)鳥到了相鄰的B點(diǎn)，影也到了相鄰的B點(diǎn).此時(shí)A上的影已經(jīng)消失，而在B處另成了一個(gè)影，并非A上的影移 動(dòng)到B上來(lái)，這也是言之有理的.
機(jī)械運(yùn)動(dòng)只能在空間和時(shí)間中進(jìn)行，運(yùn)動(dòng)體在單位時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長(zhǎng)度，就是速率.《墨經(jīng)下》第65條之所述就包含著這方面的思想.《經(jīng)說(shuō)》云：行，行者必先近而后遠(yuǎn).遠(yuǎn)近，修也;先后，久也.民行修必以久也.這里的文字是明明白白的，修指空間距離的長(zhǎng)短.那意思是，物體運(yùn)動(dòng)在空間里必由近及遠(yuǎn).其所經(jīng)過(guò)的空間長(zhǎng)度一定隨時(shí)間而定.這里已有了路程隨時(shí)間正變的樸素思想，也隱隱地包含著速率的觀念了.
東漢時(shí)期的著作《尚書緯考靈曜》中記載地球運(yùn)動(dòng)時(shí)說(shuō)：地恒動(dòng)不止而人不知，譬如人在大舟中，閉牖(即窗戶)而坐，舟行不覺(jué)也.
這是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的十分生動(dòng)和淺顯的比喻.哥白尼①在敘述地球運(yùn)動(dòng)時(shí) 也不謀而合地運(yùn)用了十分類似的比喻*
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