高一物理導(dǎo)學(xué)案:《位移》
位移是學(xué)生第一個(gè)接觸到的矢量,對矢量學(xué)習(xí)感到不習(xí)慣是自然的。在一維坐標(biāo)系中進(jìn)行矢量運(yùn)算,如何處理好正與負(fù)是一個(gè)需要重視的問題。教師根據(jù)學(xué)生的情況,可以在教學(xué)中充分利用有向線段表示矢量的運(yùn)算,直觀、形象地認(rèn)識其運(yùn)算規(guī)則。以下是小編為大家整理有關(guān)高一物理教學(xué)位移的導(dǎo)學(xué)案,歡迎參閱!
高一物理導(dǎo)學(xué)案:《位移》
教學(xué)基本信息
1. 理解位移概念,知道位移是矢量,會用有向線段表示位移的大小和方向。
2. 知道矢量與標(biāo)量運(yùn)算的差異,會進(jìn)行一維情況下的矢量運(yùn)算。
3. 知道位置、位移、路程等概念的區(qū)別與聯(lián)系。能用平面坐標(biāo)系正確描述直線運(yùn)動的位置和位移。
學(xué)生分析
已知:
路程:這一概念學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸到,并且利用路程來解決物體運(yùn)動的問題。
位移:“位移”這一概念是學(xué)生首次接觸到的概念,并沒有在初中階段涉及過,并且“位移”是學(xué)生在高中階段接觸到的第一個(gè)矢量,“位移”的出現(xiàn)意味著學(xué)生今后在思考物理問題時(shí),不僅要考慮物理量的大小,還要考慮其方向。學(xué)生在高中的學(xué)習(xí)又上升了一個(gè)空間。
教材分析
本節(jié)學(xué)習(xí)描述質(zhì)點(diǎn)做機(jī)械運(yùn)動需要用的一維坐標(biāo)系、位移等概念。相當(dāng)一部分高中一年級的學(xué)生在處理具體問題時(shí),因?yàn)樗季S習(xí)慣的原因,在第一次接觸既要考慮大小又要考慮方向的問題時(shí),會因不適應(yīng)造成學(xué)習(xí)困難。所以,區(qū)別“路程和位移”是教學(xué)的重點(diǎn)。學(xué)習(xí)這些內(nèi)容的過程和方法對學(xué)習(xí)速度和加速度可以起到奠定基礎(chǔ)的作用。
1.確定位置的方法
一維坐標(biāo)系是研究直線運(yùn)動的基礎(chǔ),教科書通過甲蟲自東向西的運(yùn)動得到一維坐標(biāo)系的建立。此外,
書中又引入了“大海中的輪船”和“蔚藍(lán)天空上的飛機(jī)”,從而意識到平面直角坐標(biāo)系和空間坐標(biāo)系。本部分的主要內(nèi)容是一維坐標(biāo)系建立的方法,需要注意“位置”這個(gè)物理量只對質(zhì)點(diǎn)才有確切得到意義。
2.位移
研究質(zhì)點(diǎn)位置隨時(shí)間變化的規(guī)律是運(yùn)動學(xué)的核心問題。研究質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)隨時(shí)間變化的關(guān)系,體
現(xiàn)了教科書內(nèi)容的基礎(chǔ)性。教學(xué)中,往往先在參考系上建立坐標(biāo)系,并且確定質(zhì)點(diǎn)的位置。學(xué)生通過用有向線段來表示末位置相對初位置的變化,可以體會到位移是有大小和方向的物理量。因?yàn)榈谝淮螌W(xué)習(xí)矢量,學(xué)生常常忽略位移的方向性,教學(xué)中教師要設(shè)法幫助學(xué)生盡快地熟悉和形成習(xí)慣。
3.標(biāo)量和矢量
學(xué)生從這節(jié)課開始接觸矢量的概念。矢量概念的學(xué)習(xí),學(xué)生需要時(shí)間去磨合,更需要逐漸地理解,
所以教學(xué)時(shí)對矢量的認(rèn)識不要力圖一次到位。教科書中說“在物理學(xué)中,像位移那樣既有大小又有方向的物理量叫做矢量”,這并不是矢量的定義,在此階段還不能給它下嚴(yán)格的定義,因此教學(xué)中只要求學(xué)生認(rèn)識到,用位移反映位置的變化,不但要考慮大小還要考慮方向。關(guān)于矢量運(yùn)算,只要求知道矢量和標(biāo)量運(yùn)算的法則不同就可以了。矢量的運(yùn)算的法則,要在學(xué)習(xí)力的概念之后進(jìn)行。
對矢量和標(biāo)量的學(xué)習(xí)是高中物理學(xué)習(xí)的重要標(biāo)志。教學(xué)中要明確告訴學(xué)生,在今后學(xué)習(xí)物理量時(shí),應(yīng)該養(yǎng)成習(xí)慣:了解所學(xué)物理量是否具有方向性,既有大小又有方向性的物理量稱為矢量,只有大小不具有方向性的物理量稱為標(biāo)量。
1.直線運(yùn)動的位置和位移
在開始學(xué)習(xí)位移時(shí),如何用數(shù)學(xué)的方法將位移的大小和方向表示出來,這不僅是本節(jié)課的需要,而
且對今后所有矢量的學(xué)習(xí)都會有幫助。所以,在進(jìn)行直線運(yùn)動的位置和位移教學(xué)時(shí),可以安排同一直線上進(jìn)行矢量運(yùn)算的練習(xí)。當(dāng)然,先不要明確告訴學(xué)生這就是進(jìn)行矢量運(yùn)算。
教法與學(xué)法分析
教法:本節(jié)課主要以講授法為主,通過配以課件的演示,逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生,從而和學(xué)生一同畫出一維
坐標(biāo)系。在位移部分,通過“蝸牛運(yùn)動”的例子,引導(dǎo)學(xué)生得出“從相同的起點(diǎn)到相同的終點(diǎn),可以存
在不同的路程,但位移是一樣的”,由這個(gè)共性引出“位移”的概念,通過一系列問題做引導(dǎo),使得
學(xué)生盡可能自己得出位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系,再通過舉例,讓學(xué)生意識到生活中的“位移”。最后通
過學(xué)生舉例,從而幫助學(xué)生形成“標(biāo)量和矢量”的概念。
學(xué)法:本節(jié)課中,“位移”的概念對學(xué)生是陌生的,所以在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,通過讓學(xué)生思考相關(guān)問
題,盡量讓學(xué)生多多感知“位移”的存在,感受到“位移”在生活中也是不可缺少的。
教學(xué)目標(biāo)
1.理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別。
2.知道標(biāo)量和矢量,知道位移是矢量,時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量。
3.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移。
4.初步了解矢量與標(biāo)量不同的運(yùn)算法則。
過程與方法
1.通過具體問題引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等概念,要使學(xué)生學(xué)會將抽象問題形象化化的處理方法。
2.會用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向。
3.會用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的位移,用標(biāo)量表示路程。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過時(shí)間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實(shí)。
2.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
1.位移的概念以及它與路程的區(qū)別。
教學(xué)難點(diǎn):
1.知道矢量與標(biāo)量的差異。
2.理解位移的概念,會用有向線段表示位移。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動
新課引入 現(xiàn)在大家已經(jīng)可以粗略描述物體是運(yùn)動還是靜止,那我們又怎樣定量(準(zhǔn)確)地描述運(yùn)動物體所在的位置呢?我們先來看最簡單的運(yùn)動——直線運(yùn)動。
確定位置的方法 課件演示:甲蟲在不同時(shí)間的位置。
提問:甲蟲第1s在哪里?第2s在哪里?第3s在哪里?
目的:1.上面的幾個(gè)問題只是讓學(xué)生思考甲蟲在不同時(shí)刻所在的位置,但在提問中并沒有明確指出描述甲蟲運(yùn)動所需選擇的參考系,目的是讓學(xué)生通過思考,意識到參考系的重要性。
2.讓學(xué)生意識到只有將甲蟲視為“質(zhì)點(diǎn)”,描述出來的位置才有意義。
強(qiáng)調(diào):位置這個(gè)物理量只對質(zhì)點(diǎn)有確定的含義。
舉例:
提問:在這張百度地圖上,你能找到你現(xiàn)在所在的位置嗎?
引出一維坐標(biāo)系
剛剛同學(xué)們在描述甲蟲在不同時(shí)刻的位置時(shí),不約而同地做到了兩點(diǎn):1.選擇了“樹”作為參考系,2.確定甲蟲相對樹的位置3.將甲蟲看成了質(zhì)點(diǎn)。
其實(shí),這就是一維坐標(biāo)系。
課件演示:為了定量描述物體的位置隨時(shí)間的變化規(guī)律,我們可以在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,這個(gè)坐標(biāo)系應(yīng)該包含原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度、物理量和單位。
提問:坐標(biāo)系的標(biāo)度只能是正的嗎?
課件演示:坐標(biāo)為負(fù)值時(shí)的坐標(biāo)系。
知識拓展:坐標(biāo)系是由笛卡爾發(fā)明的。他是偉大的哲學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、生理學(xué)家。解析幾何的創(chuàng)始人。他在科學(xué)上的貢獻(xiàn)是多方面的,分別在哲學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)等方面都有很大貢獻(xiàn)。
這是物體作直線運(yùn)動的情況,那對于在平面上運(yùn)動的物體
學(xué)生閱讀書中第6頁<觀察思考>部分,
提問:你認(rèn)為應(yīng)該建立怎樣為輪船、飛機(jī)建立坐標(biāo)系呢?
回答:輪船——二維平面直角坐標(biāo)系
飛機(jī)——三維立體空間坐標(biāo)系(師板書)
在我們的生活中,坐標(biāo)系的運(yùn)用是很廣泛的。地球的經(jīng)緯線就是大地的坐標(biāo),全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),即GPS,在海、陸、空起著重要作用。(生看書中“課外閱覽”)
(演示課件)汽車中也可安裝GPS定位系統(tǒng)(查GPS的工作原理,其中與本課相關(guān)的內(nèi)容是什么,GPS三個(gè)字母分別代表什么?)(可不講)
1.學(xué)生的回答中也許會將大樹作為參考系。
2.學(xué)生可能直接將各個(gè)位置的甲蟲與下面的黑點(diǎn)一一對應(yīng)了。
