位移的大小等于从起点到终点的直线距离,位移的方向是从起点到终点。 2、位移的表达 (1)文字表达 教师:(**PT幻灯片)有一点P在水平面上沿直线先东后西移动。 在直线上建立自西向东的一维坐标系。 ,如果如下表测量每次P点的位置坐标,你能求出P点在3秒、第3秒、6秒、第6秒内的位移和距离吗? 如果可以的话,请求结果; 如果不是,请解释原因。 与学习小组的同学交流、讨论你的思考结果。 学生对上述问题进行分析、思考、讨论后,教师要求学生汇报讨论结果。 这题的正确结果是:P点在3秒内向东位移了15m,距离无法确定,因为P点在2秒到4秒之间的某个时间返回,而我们不知道时间以及开始返回的位置; 否。3秒内位移向东4m,无法确定距离; 6秒内位移向西2m,无法确定距离; 6秒内位移向西11m,距离11m。 预测:学生在思考这个问题时最容易犯的错误是:A.没有对运动过程中可能发生的情况进行全面细致的分析,想当然地认为第三次结束就会返回第二,导致距离判断错误; B.位移和距离对应特定时间段的理解模糊,3秒和第3秒内的位移或6秒和第6秒内的位移混淆; C.未指出位移方向。 因此,在学生汇报讨论结果时,教师应引导学生根据问题给出的信息,画出P点在坐标轴上的运动过程示意图,并对P点的运动过程进行全面细致的分析。 P点,强调位移的方向性以及位移、距离与给定时间段的对应关系,强调位移与距离的区别与联系。
(2) 公式表达式 教师引导学生从位移是物体的位置变化、位置可以用坐标来表示这一事实出发,启发学生写出物体的位移s的表达式s=x2-x1。物体作直线运动时,并用上面讨论的例子来验证这个公式的正确性,强调s的计算结果中正负号的物理意义,加深对位移的理解。 3.向量和标量。 教师向学生介绍标量和向量的概念。 4.位移-时间图像。 老师给学生讲解:位置可以看成是一种特殊的位移,即物体相对于坐标原点的位移。 它的起点是坐标原点,终点是物体当时所在的位置。 注意具体情况的区别。 老师向学生指出:我们可以有很多种方式来表达一种物理量与另一种物理量的变化。 例如,在上题中,我们使用列表方法来表达点P的位置随时间的变化; 在上题中,如果我们以时间t为横坐标,位置s为纵坐标。 根据表中数据画点(老师用PPT画St图)。 我们可以得到P点位置随时间变化的另一种表示。 这种方法-图像法,我们称这种图像为位移-时间图像。 显然这里的位移——即纵坐标s是指P点相对于坐标原点的位移。 从图中可以形象地看出,P点在各个时间段内的位移,如……; 用形象的方法描述物理现象及其规律高中物理时间和位移,形象直观。 它是研究物理问题的常用方法。 在后续课程的学习中,你将会接触到更多的图像知识。
(二)质点教学 1.质点概念的抽象过程 教师:我们已经知道如何描述一个点的位置变化,而实际物体有一定的大小和形状,那么我们应该如何研究一个实际的物体呢?关于物体的运动? 让我们思考以下一系列问题,看看是否能给我们一些启发。 教师用 PPT 打出以下问题,供学生分组思考和讨论: 问题 1、长度为 L1 的火车以速度 V 作匀速直线运动,求(1)其随时间的位移t; (2)其位移 跨越长度为L2的桥梁所需的时间。 问题2.如图1所示,半径为r的圆盘的中心在半径为R的圆上移动。AB是圆盘上的直径。 运动过程中方向保持不变。 从时刻 t1 到时刻 t2 期间,圆盘中心绕 O 点移动了 1/4 圆。求这段时间 A、B 三个点和圆盘中心的位移大小和方向的时间。 问题3.上题中,如果圆盘中心绕点O移动1/4圆,圆盘旋转90度(如图2所示),求A、B和位移的值已知圆盘中心三点的总和为 r=1m 和 R=2m。 问题4.问题3中,若已知r=1m,R=2000m,其他条件相同,则求这段时间A、B三点与圆盘中心的位移。 )老师让学生汇报自己对上述问题的思考结果,对学生的回答给予肯定,并用PPT将正确的结果写在每个问题后面。
预测:通过思考上述问题,学生可以感受到,在研究实际物体的运动时,有时需要考虑其大小和形状。 在这种情况下,描述实际物体的运动往往比描述点的运动更复杂。 多得多; 有时,虽然物体的大小和形状会给物体上不同点的运动带来差异,但这种差异对所研究的问题影响不大,可以完全忽略(如上面问题4的情况) 老师:如果* *上面问题4的标题改为:当圆盘中心绕O点移动1/6圆时,圆盘旋转90度(如图3所示),其他条件不变,你怎么办?最大化 如何快速估计A点的位移? 预测:学生会受到上面第4题结果的启发,计算出圆盘中心的位移作为A点位移的估计,从而避免复杂的计算,感觉圆盘被当作一个有质量点的点这种研究方法的简单性。 学生汇报正确的方法和结果后,教师指出以实际物体为质点进行研究是物理学的重要研究方法; 然后引导学生定性评价结果与实际情况的差异很小,使学生了解到这种研究方法之所以具有重要意义,在于它具有以下特点:它抓住了影响影响的主要因素。问题而忽略了一些不相关或次要的因素,这不仅使研究问题得到简化,而且研究结果更接近真实情况。 教师引导学生对粒子的概念进行抽象,让学生了解它是一个科学的抽象理想化模型以及这个理想化模型的特点。
2.研究实际物体是否可以视为质点。 老师进一步问:既然把物体看成质点可以简化问题的研究,那么什么情况下物体才能看成质点呢? 让学生通过思考上述问题和学生之间的交流,得出以下结论: 当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响时(如问题1中问题(1)和问题2的情况) )或者当影响很小时(如问题4的情况),你可以完全忽略物体的大小和形状,将物体视为粒子。 老师对学生的回答给予了肯定,并强调物体是否可以视为粒子需要根据具体问题来确定。 判断的基本思想是物体的大小、形状等因素对所研究问题的影响是否可以忽略不计。 为了促进学生对粒子及其研究方法的掌握,教师可以引导学生思考和讨论以下问题: 问题1.在研究地球绕太阳公转时,地球是否可以看作一个粒子? 研究地球自转时,能否将地球视为一个粒子? (已知地球直径约为1.,地球到太阳的距离约为1。)问题2.在研究从北京到上海的火车的运行时间时,是否可以将火车视为作为一个粒子? 问题3.自行车可以看成粒子吗? (三)本课小结 教师(从知识和研究方法两个方面总结本课。知识:1.质点的概念及应用2.位移的概念及表达。方法:1.理想化模型2.图像法)案例回顾本课教学设计思路:首先,在回顾位置概念的基础上,从如何描述点的位置变化问题出发,引入位移的概念,并提出矢量性,解释了过程性、位移以及位移关系。 位移的距离、文字表达与公式表达的区别,以及位移-时间图像的介绍; 其次,从如何研究实际物体的运动问题出发,通过思考和讨论一系列预先设计的问题,我们将体验到对具体现象抽象质点概念和体验物理作用的过程。探索自然规律的典范; 最后,通过对一系列问题的反思,研究将实际物体视为质点的条件,才能真正理解质点的概念及其研究方法。
本课教学设计的特点是:在教学过程中,先进行位移教学,再进行质点教学,从而以位置概念作为学习位移概念的基础,位移的概念作为学习质点概念的基础。 这样的教学安排连贯高中物理时间和位移,注重学生的原始体验,符合由简单到复杂的认知规则。 无论是位移教学还是质点教学,教师都注重创造问题情境。 尤其是在讲授质点概念时,设计了一系列承上启下的问题。 前者是巩固位移知识,后者是引发学生对粒子的思考,让学生在思考和探索一系列问题的同时了解物理知识和研究方法,避免机械灌输的现象,从而有效培养培养学生的探究意识,增强学生的学习信心,激发学生的学习兴趣。 热情。 本班教学设计适合农村县一级中学中学生。 如果学生有良好的物理基础,可以给学生更多的独立学习的机会,并进行更多的小组同学之间的交流和讨论。 主要结论可由学生自己得出; 如果学生的物理基础薄弱,老师会多加指导,但仍要给学生提供思考、交流的机会,让他们的独立学习能力逐步培养。 水、水-openv-型水、水可节水81.35%