质点和位移-教案

质点和位移【教材分析】在实际问题中为了更准确的描述物体的机械运动，引入质点这一概念。

质点是学生在高中物理接触到的第一个理性化模型，是描述运动的基础。

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，对学生物理思维的形成具有重要的作用。

位移是运动学中的一个基本物理量，是后面学习运动的基础。

【教学目标与核心素养】物理观念：掌握质点这一概念并根据实际问题来判断物体能否看成质点。

科学思维：能根据所要研究的实际问题，运用物理思维进行科学抽象，建立理想化质点模型。

科学探究：对“物体能否看成质点”这一问题，学生通过实例进行分析、讨论、总结，经历对问题的思考、交流和解释的过程。

科学态度与责任：培养学生勤于思考、留心自然、勇于探索的习惯。

【教学重难点】教学重点：1.质点的概念及物体能否看成质点的条件；2.矢量和标量的区别。

教学难点：哪些情况下可以把物体看成质点是本节课的难点。

【教学过程】导入新课观察“地球绕太阳公转”、“奔驰的列车”“飞翔的雄鹰”这三幅图片，提出问题，引出新课。

新课讲授观察投篮照片，并思考”为什么在投篮时，篮球的运动难以描述？”学生利用自身经验，回答“篮球在运动过程中边旋转边上升，所以难以描述篮球的实际运动。

”以列车为例，提出问题。

问题：描述一列从山东开往上海的动车的运动情况。

进一步提出问题：①需要考虑车轮的转动么？②是否要考虑动车的大小形状？引导学生，根据实际问题，突出主要因素（列车质量、位置），忽略某些次要因素（如形状、大小），将问题简化，得出质点这一理想物理模型。

一、质点1,定义：物理学中，把这种用来代替物体的具有质量的点称为质点（mass point）。

2.质点是一个忽略次要因素（形状、大小一突出主要因素（质量、位置）的理想化的物理模型。

问题：什么情况下，物体可以看成质点？以飞翔的雄鹰和地球的公转、自传为例，提出以下四个问题。

问题1：研究雄鹰在远距离飞行中的运动情况问题2：研究雄鹰在飞行中的飞行姿势问题3：研究地球绕太阳公转问题4：研究地球自转为突破“物体看成质点的条件”这一重点内容，学生分析在这四种情境下，雄鹰和地球的大小、形状对所要研究的问题有无影响，从而引导学生得出物体能看成质点的条件是当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小，可忽略不计时，可看成质点。

第2节质点和位移学习目标核心素养形成脉络1.理解质点的概念和物体能视为质点的条件．2．理解位移的概念，知道位移和路程的区别与联系．3．知道矢量和标量，能区分矢量和标量．4．初步认识s－t图像，掌握s－t图像的物理意义.[学生用书P5]一、质点1．定义：用来代替物体的有质量的点．2．物体可视为质点的条件(1)物体的大小和形状可以忽略．(2)物体上任意一点的运动可以代替整个物体的运动．3．一个物体能否看成质点是由研究的具体问题决定的．4．理想模型：在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，是经常采用的一种科学研究方法．质点就是这种物理模型之一．二、位移1．位移：由初位置指向末位置的有向线段，用符号s表示．2．物理意义：描述运动物体空间位置的变化．3．直线运动位移的描述：如图所示，一个物体沿直线从A点运动到B点，若A、B两点的位置坐标分别为x A和x B，则物体的位移为s＝x B－x A．4．标量和矢量：只有大小没有方向的物理量是标量；既有大小又有方向的物理量是矢量．5．位移－时间图像：用来描述物体运动的位移随时间变化的规律．如图所示，常用横坐标表示时间，用纵坐标表示位移．思维辨析(1)小物体在任何情况下都可视为质点．( )(2)球形物体可视为质点，其他形状的物体不能视为质点．( )(3)汽车里程表记录的是汽车发生的位移．( )(4)位移的正、负号表示方向，温度的正、负号表示大小．( )提示：(1)×(2)×(3)×(4)√基础理解(1)在花样滑冰比赛中研究运动员的动作技巧时可以视为质点吗？研究运动员的轨迹时可以视为质点吗？(2)裁判给跳水运动员打分时运动员可视为质点吗？(3)研究行驶中的“复兴号”高铁上乘员的运动时，选取什么物体为参考系比较方便？研究“复兴号”列车的运动时，选取什么物体为参考系比较方便？(4)如图所示，位移—时间图像是物体运动的轨迹吗？提示：(1)不可以可以(2)不可以(3)高铁地面(4)不是．位移－时间图像反映的是物体运动的位移随时间的变化规律，不是物体运动的轨迹．质点模型的理解[学生用书P6]问题导引1．2019年1月20日中国乒乓球选手陈梦在2019国际乒联世界巡回赛匈牙利公开赛中战胜队友朱雨玲赢得女单冠军．在研究陈梦的发球技术动作时，能否把乒乓球看成一个质点？若研究乒乓球的运动快慢时，能否把乒乓球看成一个质点？,)2．在研究“复兴号”列车由开往某某所用时间时，能否把列车看成一个质点？如果研究列车通过一座隧道的时间，能否把列车看成一个质点？[要点提示] 1.不能能在研究陈梦的发球技术动作时，需要研究乒乓球的击球点、旋转方向等特点，不能把乒乓球看成一个质点；研究乒乓球的运动快慢时，不用考虑乒乓球的旋转、大小等特点，可以把乒乓球看成一个质点．2．能不能在研究“复兴号”列车由开往某某所用时间时，不用考虑列车的长度及大小，能把列车看成一个质点；如果研究列车通过一座隧道的时间，需要考虑列车的长度，不能把列车看成一个质点．【核心深化】1．对质点的理解项目内容解读定义用来代替物体的有质量的点与几何中的“点”不同：有位置、有质量条件大小和形状对研究的问题可以忽略不计地球绕太阳公转时、飞机在空中航行时注意同一物体，在不同条件下，有时可视为质点，有时就不能视为质点竞走运动中，看成绩时可以视人为质点，但看动作是否规X时就不可以视人为质点说明质点是一个理想模型，是一种科学抽象，目的是使问题简化，便于研究(1)质点是一种科学的抽象，是一种理想化的物理模型，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似处理．(2)在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，通过对事物的抽象，建立理想化“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法．2．把物体视为质点的三个条件(1)当物体上各部分的运动情况都相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动，物体可看成质点．(2)物体的大小、形状对所研究的问题无影响或可以忽略不计的情况下，可将物体看成质点．(3)物体有转动，但相对于平动而言可以忽略其转动时，可把物体视为质点．如图所示，汽车在运行时，虽然车轮转动，但我们研究的是车辆整体的运动快慢，这时可将汽车视为质点．关键能力1 质点概念的理解下列关于质点的说法中，正确的是( )A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入质点概念没有意义B．只有体积很小的物体才能视为质点C．凡轻小的物体，皆可视为质点D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素，即可把物体视为质点[解析] 质点是一个理想化模型，之所以要引入质点是为了研究问题的方便．一个物体能否视为质点，关键是物体的形状和大小对所研究的问题是否为次要因素，是否可以忽略，即大的物体不一定不可以视为质点，小的物体也不一定能视为质点，故只有D正确．[答案] D关键能力2 质点的判断(2019·某某高一检测)2018年08月18日至2018年09月02日第18届亚洲运动会在印度尼西亚雅加达举行，在以下几个亚运会比赛项目中，研究对象可视为质点的是( ) A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B．确定马拉松运动员在比赛中的位置时C．跆拳道比赛中研究运动员动作时D．乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时[思路点拨] (1)明确各项比赛的基本特点．(2)明确物体的形状或大小对研究的问题是否有影响．[解析] 能否把某物体视为质点，关键要看忽略物体的大小和形状后，对所研究的问题是否有影响．显然A、C、D项中的研究对象的大小和形状忽略后，所研究的问题将无法继续，故A、C、D项不符合题意；而B项中的研究对象的大小和形状忽略后，所研究的问题不受影响，故B项符合题意．[答案] B物体能否看成质点的判断方法(1)确定问题的性质，即题中关注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么．(2)假设物体的形状、大小被忽略，思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响．若不受影响，物体就能被看成质点；若受影响，则物体不能被看成质点．【达标练习】1．(多选)关于质点，以下说法正确的是( )A．质点就是很小的物体，如小球、分子、原子等B．描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时，航空母舰可看成质点C．一山路转弯处较狭窄，司机下车实地察看，判断汽车是否能安全通过，此时在司机看来汽车是一个质点D．体积很大的物体有时也能看成质点解析：选BD.当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，与体积大小无关，很小的物体它的体积不一定能够忽略，不一定能看成质点，如原子的质量很小，在研究原子内部结构的时候是不能看成质点的，故A错误；描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时，航空母舰可看成质点，故B正确；判断汽车是否能安全通过时，汽车的大小不能忽略，不能看成质点，故C错误；体积很大的物体有时也能看成质点，比如研究地球的公转时可以把地球看成质点，故D正确．2．观察下列的四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是( )A．图①中研究投出的篮球的运动路径时不能将篮球看成质点B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D．图④中研究子弹射穿苹果的时间时可将子弹看成质点解析：选B.在研究篮球的运动路径和绕太阳公转的地球时，篮球和地球的大小、形状是次要因素，可以将它们看成质点；观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时，运动员和子弹的大小、形状不能被忽略，不能看成质点，综上所述应选择B.位移和路程[学生用书P8]问题导引1．如图所示，某旅行者从到某某，他有三种出行方案：(1)乘高铁直达；(2)乘飞机直达；(3)先乘汽车到某某，再换乘轮船到某某．三种方案的路程是否相同？位移是否相同？2．小明同学乘坐出租车从家门口去了学校，由于忘带物品又乘出租车返回家门口，准备支付出租车费时，他和司机师傅开玩笑说：“我乘坐出租车的位移为零，因此不需要支付车费”．关于小明的说法你怎么评价？，但位移相同，即都是从到某某，初位置、末位置一样．2．小明说乘坐出租车的位移为零是正确的，但其路程不为零，他应该按乘坐出租车的来回路程支付车费．【核心深化】1．位移和路程物理量位移路程定义物体由起点指向终点的有向线段物体运动轨迹的长度意义表示位置的变化表示物体运动的实际路径性质矢量标量图示物体沿不同路径从A运动到B位移相同，路程不同只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，通常是路程大于位移的大关系小位移可用坐标轴上的一段有向线段来表示．图中物体从A位置到B位置的位移s可用有向线段AB表示，且s＝x2－x1.物体的位置与位移是不同的，位置与坐标轴上的点相对应，位移与坐标轴上的有向线段相对应，要严格加以区分．关键能力1 位移、路程的辨析关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是( )A．位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B．位移的大小不会比路程大C．路程是标量，即位移的大小D．当质点做直线运动时，路程等于位移的大小[解析]位移是矢量，其大小等于从初位置指向末位置的有向线段的长度，其方向由初位置指向末位置，而不是质点运动的方向，A 错．位移的大小是初位置到末位置的线段的长度，而当物体从初位置运动到末位置时，运动轨迹可能是直线，也可能是曲线．如质点沿曲线ABC 从A 点到达C 点，路程是曲线ABC 的长度，而位移大小是线段AC 的长度，方向由A 指向C (如图甲)．同样，质点沿直线从A 点经B 点到C 点，又从C 点折回B 点，质点通过的路程是线段AC 的长度加CB 的长度，而质点的位移的大小是线段AB 的长度，方向由A 指向B (如图乙)，故B 对、C 错．只有在质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，D 错．[答案] B关键能力2 位移、路程的计算如图所示，半径为R 的大圆中有两个直径为R 的半圆．物体从A 点出发沿曲线ABCOADC 行进．求：(1)物体从A 点第一次走到O 点时的位移的大小和方向．(2)物体从A 点第一次走到D 点时的位移和路程．[解析] (1)从A 点第一次走到O 点时的位移的大小等于线段AO 的长度，即x 1＝R .位移的方向为由北指向南．(2)从A 点第一次走到D 点时的位移的大小等于线段AD 的长度，即x 2＝2R .位移的方向为东偏南45°.从A 点第一次走到D 点时的路程等于整个运动轨迹的长度，即s ＝34×2πR ＋2π×R2πR . [答案] (1)R 由北指向南(2)2R ，方向为东偏南45°πR(1)位移和路程是两个不同的概念，不论什么情况下，不能说位移就是路程．(2)路程为零，位移一定为零；位移为零，路程不一定为零．(3)在曲线运动中，位移的大小一定小于路程，只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，不论在何种运动中位移的大小都不会大于路程．(4)位移是矢量，位移的计算要注意方向的描述．【达标练习】1．如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A到C，则它的位移和路程分别是( )A．4R2πR B．4R，向东2πR，向东C．4πR，向东4R D．4R，向东2πR解析：选D.物体的路程为运动轨迹的长度l＝2πR，位移为由A指向C的有向线段，方向向东，大小s＝4R，选项D正确．2．(2019·某某高一检测)如图所示，某人沿着倾角为45°的楼梯从一楼A位置走到了二楼B位置，如果楼梯间的宽度为L，则人的位移和路程大小分别为( )A．2L，5L B．2L，(1＋22)LC.5L，2L D．5L，(1＋22)L解析：选D.由A到B的水平位移为L，竖直位移为2L，因此总的位移为L2＋（2L）2＝5 L；人的路程为运动轨迹的总长度，所以路程为：L＋2L2＋L2＝L＋22L，故D正确，A、B、C错误．位移－时间(s－t)图像[学生用书P9]【核心深化】1．坐标轴的物理意义：通常以横坐标表示时间，以纵坐标表示位移．2．坐标轴的正方向就是位移的正方向：如图中甲在0～t3时间内位移为正，t3以后位移为负．而乙在整个运动过程中位移始终为正，位移的正、负表示方向，位移为正时与正方向相同，位移为负时与正方向相反．3．图像反映运动物体的位移随时间变化的规律，而不是物体运动的轨迹，图中甲、乙均做直线运动．4．对图像的四点说明(1)纵截距：表示初始时刻离坐标原点的距离．(2)横截距：表示物体位移为零的时刻．(3)两图像的交点：表示两物体同时处在同一位置(即相遇)．(4)图像斜率的正、负：表示物体运动的方向．①斜率为正表示物体向正方向运动．②斜率为负表示物体向负方向运动．(多选)(2019·某某某某高一月考)如图是甲、乙两物体在同一直线上运动的s－t 图像，以甲的出发点为原点，出发时间为计时起点，则( )A．乙比甲先出发B．甲、乙同时出发C．甲、乙从同一位置出发D．甲在途中停了一段时间，而乙没有停止[解析] 由图像可知，两物体同时出发，故B正确，A错误；甲出发时，甲的位置坐标为0，乙的位置坐标为s0，知乙在甲的前面s0处，故C错误；甲先做匀速直线运动，然后停止一段时间，又做匀速直线运动，而乙一直做匀速直线运动，故D正确．[答案] BD(1)s－t图像表示物体位移随时间变化的情况，不是运动轨迹．(2)s－t图像只能表示位移的两个方向，即正方向或负方向，所以s－t图像一定表示直线运动．(3)s－t图像的斜率的正、负表示物体的运动方向．(4)s－t图像是倾斜直线表示匀速运动，图像为曲线表示变速运动，而不是曲线运动．甲、乙、丙三质点做直线运动的s－t图像如图所示，则在0～t0这段时间内，下列说法中正确的是( )A．质点甲的路程大于质点丙的路程，质点丙的路程又大于质点乙的路程B．三质点的路程大小相等C．三质点的位移大小相等D．三质点的平均速度不相等解析：选C.质点甲先沿正方向运动后返回，其路程最大，质点丙做变速运动，速度逐渐增大，质点乙做匀速运动，质点丙的路程等于质点乙的路程，故A、B错误．由图像可知甲、乙、丙三质点在0～t0这段时间内的位移相等，时间也相等，所以平均速度也相等，故D错误，C正确．[随堂检测][学生用书P10]1．关于位移和路程，下列说法正确的是( )A．位移和路程大小总是相等的；区别是位移有方向，路程无方向B．位移是用来描述直线运动的，路程是用来描述曲线运动的C．位移是矢量，它取决于物体的始末位置；路程是标量，它取决于物体实际通过的路线D．位移和路程是一回事解析：选C.重点是区分位移与路程的定义．位移与路程都可以描述物体的运动，但位移是物体从初位置到末位置的有向线段，有方向，是矢量．路程是物体实际运动轨迹的长度，无方向，是标量．2．(2019·某某高一检测)关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )A．矢量既有方向又有大小，它的运算规律是算术加法B．标量只有方向没有大小，它的运算规律是算术加法C．－10 m的位移比5 m的位移小D．－10 ℃比5 ℃的温度低解析：选D.矢量既有方向又有大小，它的运算规律与算术加法不同，选项A错误；标量只有大小没有方向，它的运算规律是算术加法，选项B错误；比较位移大小要比较所给量值的绝对值，故－10 m的位移比5 m的位移大，选项C错误；－10 ℃低于0 ℃，5 ℃高于0 ℃，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，选项D正确．[课时作业][学生用书P111(单独成册)]一、单项选择题1．“翼龙Ⅱ”无人机是中国自主研制的一款先进的无人机，如图所示是正在飞行的无人机．一无人机在某次测试中往返飞行了850 km，用时72 min，这两个数据分别指( )A．位移、时间B．路程、时间C．位移、时刻D．路程、时刻解析：选B.850 km指路程，72 min指的是时间间隔，有时称为时间．2．(2019·潍坊高一检测)2019年1月14日，在伦敦举行的2019 世界斯诺克大师赛首轮比赛中，中国选手丁俊晖以6比1战胜英国选手利索斯基，晋级下一轮．下列关于台球的说法中正确的有( )A．因为台球比较小，所以一定可以把它看成质点B．丁俊晖在击球时可以把台球看成质点C．解说员在解说进球路线时可以把台球看成质点D．丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看成质点解析：选C.物体能否看成质点，要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作用还是起次要作用，故A错误；丁俊晖在击球时，需要考虑球的旋转情况，因此不能把台球看成质点，故B错误；而解说员在解说进球路线时只需说明球的行进轨迹，因此可以把台球看成质点，故C正确；而丁俊晖在分析进球路线时需要考虑球的旋转情况对路线的影响，因此不可以把台球看成质点，故D错误．3．关于路程和位移，下列说法中正确的是( )A．物体沿直线运动，通过的路程就是位移B．几个物体有相同位移时，它们的路程也一定相同C．几个运动物体通过的路程不等，但它们的位移可能相同D．物体通过的路程不等于零，其位移也一定不等于零解析：选C.物体沿直线运动且不改变方向时路程和位移的大小相等，选项A错误；几个物体位移相同，路径不同，路程不一定相同；路程不等，但初、末位置相同，位移相同，故选项B错误，C正确；物体沿圆周运动一周回到初发点，路程不等于零，但位移等于零，故选项D错误．4．对于下列体育比赛项目的说法正确的是( )A．运动员铅球成绩为4.50 m，指的是位移大小为4.50 mB．足球比赛挑边时，上抛的硬币落回地面猜测正反面，该硬币可以看成质点C．某场篮球比赛打了两个加时赛，共需10 min，指的是时刻D．运动员跑完800 m比赛，指的是路程大小为800 m解析：选D.运动员铅球成绩为4.50 m，指的是水平方向上的位移，A错误；因为质点没有正反面，所以在猜正反面时，硬币不能看成质点，B错误；10 min指的是一段过程，为时间，而时刻指的是一瞬间，C错误；运动员跑完800 m比赛，指的是路程大小，D正确．5．(2019·威海高一检测)2018 年8月30日，中国选手X灵玲在亚运会蹦床女子决赛中获得冠军．蹦床是运动员在一X绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目．若X灵玲是从离水平网面3.0 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面4.6 m高处，再下来，又上升到5.4 m处．这一过程的位移和路程分别是( )A．位移为2.4 m，方向竖直向下，路程为2.4 mB．位移为17.6 m，方向竖直向上，路程为17.6 mC．位移为2.4 m，方向竖直向上，路程为17.6 mD．位移为2.4 m，方向竖直向下，路程为17.6 m解析：选C.由于位移只与初末位置有关，取竖直向下为坐标轴的正方向，离水平网面3.0 m高处的下落点为坐标原点，则初位置坐标x1＝0，末位置坐标x2＝－2.4 m，所以位移为x＝x2－x1＝－2.4 m－0＝－2.4 m，负号表示位移方向竖直向上．因为路程与路径有关，所以路程为s＝3.0 m＋4.6 m＋4.6 m＋5.4 m＝17.6 m，故C正确．6．(2019·某某高一检测)如图所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B 点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，设A点的高度为1 m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )A.233m ，233m B ．233m ，433m C.433m ，233m D ．433m ，1 m 解析：选C.位移大小等于AC 的直线距离，大小为 1 m sin 60°＝233m ．路程等于 1 m sin 60°＋1 m sin 60°＝433m. 二、多项选择题7．(2019·某某高一期中)下列关于质点的说法正确的是( )A ．研究踢出去的足球的运动轨迹时，可以把足球看成质点B ．研究乒乓球运动员如何打出漂亮的弧圈球时，可以把乒乓球看成质点C ．研究校运动会上小明同学优美而标准的跳高动作时，不能把他看成质点D ．研究“复兴号”列车从南站开往某某虹桥站的运动时，可以把列车看成质点解析：选ACD.研究踢出去的足球的运动轨迹时，可以不考虑足球的形状和大小，选项A 正确；如果将乒乓球视为质点，就无法研究弧圈球的技术问题了，选项B 错误；研究跳高动作时，不可将运动员小明视为质点，选项C 正确；“复兴号”列车的长度与到某某的距离相比小的多，可以将列车视为质点，选项D 正确．8．下列有关矢量和标量的说法正确的是( )A ．位移、时间都是标量B ．位移是矢量，时间是标量C ．物体先向东运动3 m ，再向北运动2 m ，物体的总位移是5 mD ．物体先向东运动3 s ，再向北运动2 s ，物体的总运动时间是5 s解析：选BD.位移是矢量，时间是标量，故A 错误，B 正确．物体先向东运动3 m ，再向北运动2 m ，根据三角形知识可得，物体的总位移是s ＝32＋22m ＝13m ，故C 错误．物体先向东运动3 s ，再向北运动2 s ，物体的总运动时间是t ＝3 s ＋2 s ＝5 s ，故D 正确．9．(2019·某某高一检测)下列情况指的是位移大小的是( )A ．机动车里程表上显示的千米数B ．标准田径场跑道的周长为400 mC．乘飞机由到某某的直线距离约为1 080 kmD．计量跳远运动员的比赛成绩解析：选CD.机动车里程表上显示的千米数是根据车轮所走过的路程累计的，所以为路程．标准田径场跑道的周长为400 m，指的是一圈的长度，所以也为路程．乘飞机由到某某，虽然飞机做的不一定是直线运动，但这里说的是由到某某的直线距离约为1 080 km，所以指的是位移的大小．计量跳远运动员的比赛成绩时，就是将运动员起跳时的位置和落地时的位置之间的距离测量出来，所以是位移的大小．10．(2019·某某高一检测)一物体做直线运动，在如图所示的位移坐标轴上O、x1、x2、…、x n－1、x n分别为物体在开始和第1 s末、第2 s末、……、第(n－1)s末、第n s末的位置，则下述说法中正确的是( )A．Ox1为第2 s内的位移，方向由O指向x1B．Ox n－1为(n－1)s内的位移，方向由O指向x n－1C．x2x n为前2n s内的位移，方向由x2指向x nD．x n－1x n为第n s内的位移，方向由x n－1指向x n解析：选BD.题中O、x1、x2、…、x n－1、x n分别为不同位置，分别与各个时刻对应，而题中选项所列位移均与时间对应，故要深刻理解和区别时间与时刻、位移与位置．针对位移这一概念，要对应这一段时间，找好它的初位置、末位置，并画出这一过程的有向线段，才能做出正确的选择．11．某质点沿一直线运动的s－t图像如图所示，关于该质点的运动情况，下列说法中不正确的是( )A．质点先上坡，后走平路，再下坡B．质点先做匀速直线运动，接着停了一会儿，后来做反向匀速直线运动C．2 s末质点的位移为零，前2 s内位移为负值，2～8 s内位移为正值，所以2 s末质点改变了运动方向D．0～2 s内质点的位移为零，0～4 s内质点的位移为0.2 m解析：选ACD.s－t图像不是物体的运动轨迹，A错误；根据s－t图像，质点在0～4 s。

2020级高一物理学案2质点和位移【课前案】【学习目标】1、 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。

2、 理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系。

3、 知道矢量和标量。

【知识梳理】一、质点1、在探究物理问题时，为了研究问题的需要，有时可以忽略物体的 、 等因素，把物体简化成一个具有 的点，或者说用一个有 的点来代替物体。

物理学中把用来 叫做质点。

质点是一种 的物理模型。

2、能把物体看作质点的条件是：二、位移1、位移用来描述运动物体 的变化。

通常用符号 表示。

2、位移是由 指向 的 线段，既有 又有 ，在一维坐标中，正负号表示位移的 。

3、路程是物体 。

4、标量：只有 没有 的物理量。

例如：矢量：既有 又有 的物理量。

例如：5、直线运动中的位置和位移如果物体做直线运动，某时刻对应着物体某一位置，而一段时间，对应着物体的位移。

如下图所示，物体在x 轴上运动，在t 1时刻运动到位置x 1，在t 2时刻运动到位置x 2，那么在（t 2-t 1）这段时间内对应着位移（x 2-x 1），记为位移21s x x =-注意：s 的数值表示位移的大小，s 的正负表示位移的方向（正表示位移s 的方向与x 轴的正方向相同，负表示位移s 的方向与x 轴的正方向相反）。

【课中案】例1．下列关于质点的说法中正确的是（ ）A ．质点就是指很小的物体B ．任何静止的物体都可以视为质点C ．在平直的高速公路上行驶的小汽车，可视为质点D ．体操运动员在做单臂大回环时，可视为质点例2．在下列各物体的运动中，可视作质点的物体有 ( )A.从重庆开往湛江的一列火车B.研究转动的自行车轮胎C. 研究撬棒用力大小与支点位置关系D.表演精彩的芭蕾舞演员例3．如图，物体沿两个半径为R 的半圆弧由A 运动到C ，则它的位移和路程分别是（ ）A ．0，0B ．4R 向西，2πR 向东C ．4πR 向东，4RD ．4R 向东，2πR例4．关于位移和路程，以下说法正确的是（ ）A ．位移和路程都是描述质点位置变化的物理量B ．物体的位移是直线，而路程是曲线C ．在直线运动中，位移和路程相同D ．只有在质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程例5．物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量Δx 表示物体的位移．如图所示，一个物体从A 运动到C ，它的位移Δx 1＝－4 m －5 m ＝－9 m ，从C 运动到B ，它的位移为Δx 2＝1 m －(－4 m)＝5 m ．下列说法中正确的是( )A ．A 到C 的位移大于C 到B 的位移，因为负号表示位移的方向，不表示大小B ．C 到B 的位移大于A 到C 的位移，因为正数大于负数C ．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D ．物体由A 到B 的合位移Δx ＝Δx 1＋Δx 2【课后案】1．下列物理量中是矢量的是 （ ）A ．温度 B.路程 C.位移 D.时间2．下列情况中的物体，哪些可以看成质点（ ）西 东 B A CA．研究地球公转运动的规律B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮C．研究火车经过100m长的桥时所用的时间D．研究在水平推力作用下沿水平地面滑动的木箱3．下述情况中的物体，可视为质点的是（）A．研究小孩沿滑梯下滑B．研究地球自转运动的规律C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素4．为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。

2.2《质点和位移》学案【学习目标】1．理解质点的概念，并会确定运动的物体在什么情况下可以当作质点来处理；2．会确定位移和求位移；3．明确矢量和标量。

【学习重点】1.理想化的模型——质点2.位移【知识要点】1．质点：物理学中把用来代替物体的___有质量___的点叫做质点2．把物体看作质点的条件的理解若物体之间的距离比物体____大得多_____时，物体各部分运动的差异对我们研究的问题_____不起主要作用____，可以忽略物体的____大小_____和_____形状____，把它当作质点.b5E2RGbCAP 若物体的运动为平动时，物体各部分的运动情况都相同，它的任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。

3．位移：在物理学中采用位移来描述运动物体空间_____位置____的变化，是从初位置到末位置的____有向线段_____。

p1EanqFDPw位移通常用符号_____ s____来表示.3．路程：物体<质点）运动过程中所通过的____实际轨迹_____的长度叫路程.4．矢量和标量的区别标量是指___只有大小_____，__没有方向______的物理量.如：质量、时间以及我们学过的功等。

DXDiTa9E3d矢量是指既有____大小____又有____方向__的物理量，如力、位移、速度、动量等等.【问题探究】1．位移和路程的区别和联系<1）位移和路程的区别位移是____矢_____量，有大小和方向;路程是____标___量，总是正值.<2）位移和路程的联系一般情况下，路程____大于____位移的大小，只有做____单方向的直线____运动，物体的位移的大小才___等于___路程__RTCrpUDGiT2．巨大的地球能否视为质点？巨大的地球能否视为质点，要具体问题具体分析。

如研究地球绕太阳公转时速度和周期时，由于地球和太阳之间的距离比地球直径大得多，若因自转引起地球各部分运动的差异对我们研究的问题不起主要作用，可以忽略地球的大小和形状，则可以把地球当作质点.然而如研究地球上昼夜交替的情况时，就要考虑地球自转，不能把地球看成质点。

高中物理质点与位移教案
主题：质点与位移
目标：了解质点与位移的概念，掌握计算质点的位移的方法，应用位移公式解决相关问题。

一、引入
教师通过一个例子引入质点与位移的概念，比如小汽车在直线上行驶的情况，让学生思考
车辆的位置变化与位移之间的关系。

二、概念讲解
1. 质点的概念：质点是一个没有大小和形状，可以看作是质量在点上集中存在的物体。

2. 位移的概念：位移是指物体从一个位置移动到另一个位置的距离和方向的变化。

三、质点的位移计算
1. 位移的表示：位移通常用Δx表示，表示物体位置的变化。

2. 位移的公式：当质点从位置A移动到位置B时，质点的位移Δx等于B点的位置减去A
点的位置，即Δx = xB - xA。

3. 计算实例：给出一个具体的问题，让学生通过计算质点的位移来解决。

四、练习与讨论
1. 学生自主完成练习题，巩固位移的概念和计算方法。

2. 学生通过讨论和分享的方式，互相学习和交流解题方法。

五、案例应用
1. 给出一个实际生活中的例子，让学生运用位移的概念和计算方法解决问题。

2. 引导学生分析案例中的位移变化与物体运动之间的关系，加深对位移概念的理解。

六、总结与反思
1. 教师对本课内容进行总结，强调位移在物理学中的重要性和应用。

2. 学生在教师指导下，对本节课的学习进行总结和反思，查漏补缺，为下节课的学习做准备。

通过以上的教学设计，学生将能够掌握质点与位移的概念，掌握计算质点的位移的方法，
并能够应用位移公式解决相关问题，提高对物理学知识的理解和应用能力。

高中物理鲁科版全套教案学案必修一本节内容§2.2 质点和位移知识重点：1、理解质点的概念和理想模型的思想2、掌握位移的概念，知道矢量和标量知识难点：1、知道何时可把物体视为质点2、掌握位移和路程的异同3、学会用s-t图象描述物体的运动课前预习：一．质点1.定义：用来代替物体的有的点。

①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是具有但没有，它的质量就是它所的物体的质量。

②质点没有，因而质点是不可能转动的。

任何转动的物体在研究其自转时都简化为质点。

③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。

同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。

2．物体可以看成质点的条件：。

3．突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。

质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。

它是一种科学的抽象，一种理想化的物理模型，客观并不存在。

二、位移：1、位移：⑴定义：⑵位移是量（“矢”或“标”）。

⑶意义：描述的物理量。

⑷位移仅与有关，而与物体运动无关。

2、路程：⑴定义：指物体所经过的。

⑵路程是量（“矢”或“标”）。

注意区分位移和路程：位移是表示质点位置变化的物理量，它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量。

位移可以用一根带箭头的线段表示，箭头的指向代表，线段的长短代表。

而路程是质点运动路线的长度，是标量。

只有做直线运动的质点始终朝着一个运动时，位移的大小才与运动路程相等路程反映物体运动轨迹。

位移反映物体运动位置的变化。

路程是物体运动轨迹的。

位移大小是物体运动初、末位置间的。

路程只有大小。

位移有大小和方向，用有向线段表示大小和方向。

3.矢量和标量3.1矢量既有大小又有方向，如等。

标量只有大小没有方向，如等。

3.2矢量相加与标量相加遵从不同的法则。

三、位移—时间图象（s-t图）：1．表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象．2．物理意义：3．坐标轴的含义：横坐标表示，纵坐标表示。

1.1质点、时间与位移知识梳理一一、质点1.质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫质点（没有大小、形状但有质量的点）2.实物简化为质点的条件：（1）在所研究的问题中，问题的形状和大小可以忽略不计举例：①研究火车在沪杭线上运行的位置和速度:当然是可以的，因为火车长度及百米与沪杭线长几千千米相比可以忽略不计，调度员在办公室看列车运行动态图，列车在图上就是一个点。

②研究火车过复兴大桥的时间，列车能不能看作质点（2）物体做平动（不是转动），物体上各点运动情况完全相同，物体上一点的运动完全可以反映整个物体的运动。

（3）物体自身的运动对我们所研究的问题影响不大3.质点是个理想化的物理模型，实际不存在（理想模型:抓住主要特征，忽略次要因素）二、参考系1.定义：任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个选来作标准的参照物称为参考系．2.理解：（1）参考系可以任意选择。

默认为地面为参考系（2）选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果有所不同（3）参考系一经选取就假定其不动（4）不能以研究对象本身作为参考系3.结论：运动是决定的，静止是相对的三、坐标系（1）描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系．（2）描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系．（3）描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系．例题精讲题型1：质点例1：如图所示，研究下列现象，涉及到的物体可看做质点的是（)A．研究地球绕太阳公转的时间B．研究撬棒用力大小与支点位置关系C．研究旋转的乒乓球的旋转方向D．研究旋转的电风扇扇叶所受阻力大小的影响因素【答案】A例2：诗句“满眼波光多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）A．船和山B．山和船C．地面和山D．河岸和流水【答案】A变式题：观察下列的四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是()①②③④A．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D．图④中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点【答案】B题型2：参考系例1：极限挑战节目中，黄渤在一次蹦极运动后说：“在下落的那段时间里，我感觉大地扑面而来”这里的“扑面而来”所选的参考系是（）A．远处的山B．黄渤自己C．大地D．太阳【答案】B例2：第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。

名师伴你行学案2 质点和位移我们登泰山时从山门处到中天门，可以坐车沿盘山公路上去，也可以沿山间小路爬上去，两种登山的路径不同，游客体会到的登山乐趣也不同，但他们的位置变化却是相同的，可见物体运动的路程与其位置变化并不是一回事。

泰山十八盘名师伴你行学点1 质点⑴物理学上把用来代替物体的具有质量的点叫质点。

质点是一种科学抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体的近似，是一个理想化模型。

⑵一个物体能否视为质点，要依据具体情况而定①平动的物体可以视为质点。

所谓平动，就是物体运动时物体上任意两点之间的连线都是平行的，其上任一点的运动与整体的运动有相同的特点，如水平传送带上的物体随传送带的运动。

如图所示。

②有转动，但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点。

如汽车在运行时，虽然车轮有转动，但我们关心的是车辆整体运动的快慢，故汽车可以看成质点。

③大的物体可以视为质点，小的物体有时也可以不视为质点，这是由物体的大小、形状对所研究问题的影响是否可以忽略不计所决定的。

如地球是足够大的，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待。

当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了。

又如看一个同学的跑动速度时，可以将该同学看成质点，但观察他做广播操时，就不能看成质点了。

④同一个物体在研究不同问题时，有时可以看作质点，有时不能看作质点。

⑤研究转动问题时，不论研究对象多么小，都不能看作质点。

如研究电子的自旋时，电子虽然很小，但也不能看作质点。

⑶质点的物理意义：不仅在物体形状、大小不起主要作用时，可把物体抽象为一个质点，以便简化问题，即使在物体形状、大小起主要作用时，也可根据质点的意义，把物体看成由无数多个质点组成的系统，所以，研究质点的运动，是研究实际物体运动的近似和基础。

在物理的研究中，“理想模型”的建立具有十分重要的意义。

引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。

高中物理质点和位移的教案
一、教学目标：
1. 理解质点的概念及其特点；
2. 掌握位移的定义和计算方法；
3. 能够运用质点和位移的知识解决物理问题。

二、教学重点：
1. 质点的概念及特点；
2. 位移的定义和计算方法。

三、教学难点：
1. 能够运用质点和位移的知识解决实际问题。

四、教学准备：
1. 教材：高中物理教材；
2. 实验器材：小球、直线轨道；
3. 备课内容：质点和位移的相关知识。

五、教学流程：
1. 导入：通过一个实例引入质点和位移的概念，让学生了解质点是作为一个点来处理物体的，位移是物体从一个位置到另一个位置的移动量。

2. 学习：讲解质点的概念及其特点，引导学生了解什么是质点，质点的大小和形状对其运
动没有影响，只需考虑其质量和位置。

3. 实验：进行一个实验，让学生观察小球在直线轨道上的运动，引导学生计算小球的位移，并讨论位移的正负方向及大小。

4. 总结：总结质点和位移的知识点，强调质点运动的简化处理以及位移对物体运动的描述
作用。

5. 小结：让学生回顾本节课所学内容，强化质点和位移的概念。

六、课堂作业：
1. 题目：计算一个小球在直线轨道上距离起点2米的位移；
2. 思考：如何利用位移的概念描述一辆汽车在运动过程中的轨迹。

七、教学反思：
1. 本节课能否达到预期的教学目标；
2. 学生对质点和位移的理解程度如何；
3. 是否需要调整教学方法和内容。