质点和位移教案(1)4页

2.2 质点和位移
一、 教学内容分析
1、内容与地位
在共同必修模块物理 1的内容标准中涉及本节的内容有“通过对质点的认识，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。”和“理解位
移、…”等。由于质点是高中物理的入门知识，因此不仅要求学生认识质点，而且更重
要的是让学生通过对质点的学习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；位移是物体位置的变化，是运动学中的一个基本物理量，是后
续学习速度、功等概念的基础。为此,在教学过程中要创设问题情境,让学生在解决问
题的过程中,经历从物理现象中抽象出质点这一物理模型的过程,从而真正理解质点及
其研究方法。要通过问题阐述引入位移的必要性、位移与路程的区别、位移与位置的联
系，让学生真正理解位移的概念。
2、教学目标
（1） 理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象；认识在哪些情况下，可以把
物体看成质点，知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法。
（2） 理解位移的概念，知道它是表示质点位置变化的物理量，知道它是矢量，
可以用有向线段来表示；知道位移的公式表示法；知道位移和路程的区别；
理解位移——时间图象的意义。
（3） 通过经历从物理现象中抽象出质点模型的过程，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。
（4） 通过对位移和位移——时间图象的学习，体会数学在研究物理问题中的重
要性。
（5） 通过同学之间的交流讨论，感受合作学习的快乐；通过对新知识的研究，
激发探索未知世界的乐趣。
3、教学重点、难点：
质点的概念、理想化模型的方法、位移的概念和表述是本节课的教学重点，对在哪
些情况下可以把物体看成质点是本节课教学的难点。
二、 案例设计
（一）位移的教学
1、位移概念的引入
教师在引导学生简要复习位置概念之后指出，要研究如何描述物体的运动我们就必须来
研究如何描述物体位置的变化。为简单起见，要先研究如何描述一个点的位置变化。
教师在引导学生复习路程概念之后，通过对实例的讨论说明路程不能描述物体位置的变
化，路程与位置变化属于两个不同的概念，为了描述物体位置的变化必须引入一个新的物理
量，这个物理量就叫做位移，位移即是物体位置的变化，通常用符号 S来表示。位移的大小
等于起点至终点的直线距离，位移的方向从起点指向终点。
2、位移的表述
（1）文字表述

A
BA
t2
B
t1
图 1
O
教师：（用 PPT幻灯片打出）有一点 P在水平面上沿直线先向东后向西运动，在该直线
上建有由西向东的一维坐标系，若测得在各个时刻点 P的位置坐标如下表所示，你能求出点 P
在 3 秒内、第 3 秒内、6 秒内和第 6 秒内的位移和路程吗，若能求，请求出其结果；若不
能求，请说明理由。把你思考的结果与学习小组的同学进行交流讨论。
在学生对上述问题进行分析、思考、讨论之后，教师请学生汇报讨论结果。
该问题的正确结果是：点 P 在 3 秒内的位移是 15m 向东、路程无法确定，因为点 P 在
2—4秒之间的某时刻返回，开始返回的时刻和位置我们不知道；第 3秒内的位移是 4m向东、
路程无法确定；6 秒内的位移是 2m 向西、路程无法确定；第 6 秒内的位移是11m 向西、路
程是 11m。
预测：学生对该问题的思考最可能出现的错误是：A.对运动过程可能发生的情况没有进
行全面细致的分析，想当然的以为是第 3秒末返回，从而导致对路程的判断错误；B.对位移、
路程是与具体的时间段对应的认识模糊，把 3秒内和第 3秒内的位移或 6秒内和第 6秒内的
位移混为一谈；C.没有指出位移的方向。
因此，在学生汇报讨论结果的过程中，教师应引导学生根据问题所给出的信息，在坐标
轴上画出点 P的运动过程的示意图，对点 P的运动过程进行全面细致的分析，强调位移的方
向性和位移、路程与所给时间段的对应性，强调位移与路程的区别和联系。
（2）公式表述
教师引导学生从位移是物体的位置变化和位置可以用坐标表示出发，启发学生写出当物
体在一直线上运动时，它的位移 s的表达式 s= x2－x1，并用上述所讨论的例子来验证该式
的正确性，强调 s的...