高中物理人教版必修1第一章 第二节《时间和位移》教案

最新人教版必修一《时间和位移》教案 2 时间和位移 （ 2 课时） 一、教学目标（三维） 1、知识与技能：（ 1）知道时间和时刻的含义以及它们的区别；知道在实验室测量时间的 方法 （2）知道位移的概念 , 它是表示质点位置变动的物理量, 它是矢量 , 可以用有向线段来表示 （3）知道位移和路程的区别、矢量与标量的区别 2、过程与方法：（ 1）联系生活实际 ,通过师生共同讨论的方法来确定二组概念 （2）通过的数学方法来突破时刻与时间、直线运动的位置和位移及相关方向 （3）运用所学的概念判断一些与生活相关的实际问题（用标矢量表示和计算质点的位移、 路程） 3．情感态度与价值观：（ 1）通过对实例的讨论学习 ,使学生体会到物理现象所蕴含的自科美 （2）通过对问题的讨论 ,培养学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题,提高学习兴趣 （3）培养学生有主动与他人合作的团队精神,提高学生的科学素养 二、教学重点、难点 教学重点及其教学策略：重点：时间、时刻；位移、路程的概念；矢量与标量的概念 教学策略：通过自主学习、观察、思考、讨论和实例分析来加深理解 教学难点及其教学策略：难点：路程和位移的区别；位移的矢量性 ,其大小、方向的表示方 法 教学策略：通过问题的讨论 ,结合学生生活实际、联想 ,达到攻克难点三、 设计思路 1 、本节内容比较简单 ,大部分内容学生可通过自学获得知识 ,充分培养学生的自主学习能力 2 、质疑讨论法：这节课主要采用学生自己从实际出发 ,启发学生自己讨论、鉴别。从而培 养了 学生自己分析问题 ,解决问题的能力 3 、用数学上坐标描述时间与时刻 ,位置、位移与路程 ,培养利用数学知识描述物理问题的能 力 四、教学资源 挂图、投影仪（或幻灯、多媒体等）、可供实物投影、放像、课件播放等 五、板书设计 § 1.2 时间和位移、位移和路程 1、时刻、时间间隔（也称时间） （1）时刻：某一瞬间 ,在时间坐标轴上对应于一点 ．,与状态量相对应 （2）时间：两个时刻间的间隔 ,在时间坐标轴上对应于一段 ,与过程量相对应 （3）时刻和时间的关系：时间＝末时刻－初时刻 ,即 t = t 2 - t1 （4）实验室中测量时间的方法：①用停表；②用打点计时器（测量和记录很短的时间） 2、位移和路程 （1）路程：质点运动轨迹的长度 ,与运动路径有关 （ 2 ）位移：位移是用来描述物体位置改变的物理量 , 是由初位置指向末位置的有向线段 （线段 长即位移大小 ,初位置指向末位置即位移方向） ,与运动路径无关 ,只由初、末位置来决定 3、矢量与标量 （1）矢量：既有大小、又有方向的物理量。如位移 ．．、速度、力等 1 / 7 （2）标量：只有大小没有方向的物理量。如温度、长度、质量、密度、时间、路程 等 ．．． 4、直线运动的位置和位移 位移 =末位置―初位置 ,即 x = x2 - x1 六、教学设计 教师活动 引入新课 （ fd） 为了准确描述物体的运动 , 我 们引入了一理想的物理模型 质点；定量描述物体的位置及 位置变化引入了坐标系。 下面请同学们根据质点的 条件来回答如右问题： （过渡）然而有这些物理量 还是不够的 ,为了更确切地描述 物体的运动 ,我们还需要哪些物 理量？（运动体现时间） 讲授新课 一、时刻、时间间隔（也 称时间） 运动是和时间相联系的 , 因此 要研究物体的运动 , 首先就要弄清 楚时间上的两个不同概念——时间 间隔和时刻。那么 , 什么是时间？ 什么是时刻？ 呈现 神舟五号 提问： 上述中的时间含义一样吗？并 列举出实际的例子。师生 共同（学生自主）归 纳出时刻、时间的定义 时刻：某一瞬间； 时间间隔：从开始到结束 的时间间隔。 提出： 怎样区别时间与时刻的不 同？ 出示投影片 , 学生回答哪些 表示时刻 , 哪些表示时间。 总结： （ 1 ）时刻：某一瞬间 ,在时 间坐标轴上对应于一点 ,与状 学生活动 巩固实物看成质点的条件 下列情况中的物体 ,哪些可以看作质点？（ ） A．研究从温州开往杭州的一列火车的运行快慢 B．研究火车通过一座铁路桥所用的时间 C．孙海平教练员研究刘翔跨栏时的动作 D．研究地球自转时的地球 学生思考回答 ,引入课题。 与神舟五号有关的几个时间： 9 小时 4 0 分 5 0 秒 11 小时 4 2 分 1 0 秒 秒 秒 10 .1 6 0 6:2320 0 3 .10 .1 5 0 9 :0 0 1 0 .1 5 1 8:40 学生讨论回答并举例：09 :00 1 8 :4 0 上方指的是时间间隔 , 下方指的是时刻 几点钟开会 , 会议长达 2 个小时 , 什么时间下课 , 几点发 车 , 一堂课 40 分钟⋯⋯。 学生讨论回答： 如果把时刻、时间在数轴上表示出来 , 那含义就一目了 然 t / s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 计时起点 上 下 上 上 课 课 课 课 8 45min 945min 10 t/ h 10min 2 / 7 态量相对应． （2）时间：两个时刻间的 间隔 ,在时间坐标轴上对应于一 段,与过程量相对应． 教师活动 （3）时刻和时间的关系： 时间＝末时刻－初时刻。 （4）实验室中测量时间的 方法：①用停表；②用打点计 时器测量和记录很短的时间。 （后面第四节将详细讨论） 强调： 在时间轴上表示出 时刻、时间：时刻表示为一点 , 时 间表示为一线段。这在以后 的直线运动中的速度的研究中 , 常 要用到这两个概念。 [ 例 1] 在如图所示的时间 坐标轴上找到：①第 3s 末 ② 第 2s 初 ③第 3s 初 ④ 3s 内 ⑤第 3s 内。 解析：在时间坐标轴上时刻用 点表示 , 时间用一段距离表示。故 D 点既表示第 3s 末, 又表示第 4s 初； B 点既表示第 2s 初, 又表示第 1s 末； C 点既表示第 3s 初 , 又表 示第 2s 末； AD 段表示 3s 内 ,BE 段同样表示 3s 内； CD 段表示第 3s 内。 注意： “ 3s 内”是包含计时 开始后的一段时间 ,“第 3s 内” 不包含计时开始后的一段时间。 二、位移和路程 同学们去旅游过吗？（有句 话：学好数理化 , 走遍全天 下, 所以要学好物理哦）。设想 你在和重庆两地旅游 , 当你旅游完 想去三峡（重庆）旅游 , 那么你 一 般 会 选 择 怎 么 走 ？ （ 呈图） ※探究位移概念的建立： 提问：从到重庆用不同的 交通工具 , 他们的运动过程有何 共同与不同的地方？（路程是 学生活动 引导得出学生时间单位及符号：时间的国际单位是秒 , 另外 还有分、时等 ,符号分别是 s、 min、 h。 师生共同归纳总结得出结论。 学生举例说明时间的测定方法种类。总结实验室中时 间的测定方法。 实际上测距离 ,往往是通过测时间。 如地月、车距时 ,只要测出（光、声音）传播的时间 ,利用距 离＝速度×时间就可搞定。 A B C D E 0 1 2 3 4 5 t/s 学生思考 , 得出答案。 课堂巩固： 一列从宜山驶往温州的汽车运行情况： （1 ）温州快客从宜山车站出发的时间为 5： 30 ； （2）温州快客到达温州客运中心的时间为 6 ： 40 ； （ 3）温州快客在温州客运中心停了 15 分钟时间； （ 03 会考） 以下数据中记录时刻的是（ ） A．航班晚点 20min B．午休从 12 ：30 开始 C．一般人的反应时间约 0.2s D ．火车离站已有 3min 学生：大部分没去过 学 生 观 察 图 （ 培 观 察 获 取 信 息 能 力 ） 、 思 考 后 回 答： 坐 飞 机 、 坐 火 车 、 先坐火车 , 再乘船 3 / 7 否 相 同 ？ 位 置 的 改 变 是 否 相同？） 教师活动 讲述：为了描述物体位置 变化的这种共同的特点 , 物理学 中引入位移。 讨论总结得出结论： （1）位移： ①物理意义：用来描述物体 位置改变的物理量。 思考： A 要把位置变化的直线距离 和方位这个 共同的特点 直观 的表示出来 , 可用什么来表示好 呢？ ②可用由初位置指向末位置 的有向线段来表示（如图）。 B 位移与物体具体通过的路 径有关吗？有否方向呢？路程 与 物 体 具 体 通 过 的 路 径 有 关 吗？有否方向呢？③位移与运动 路径无关 ,只由 初、末位置来决定．即 大小：初、末位置间直线距 离, 即有向线段的长度。 方向：由初位置指向末位置 （ 2）路程：质点运动轨迹的 长度。与运动路径有关。 继续讨论： 通过上题 ｛1｝路程与位移有何区别 与联系？ ｛2｝在何情况下物体的位 移大小等于路程？ （ 3）路程与位移有何区别与 联系 小结： 质点运动的实际轨 迹的长度即路程 ,它只表示大小 , 学生活动 老师点拨 , 学生讨论、分析归纳得出结论。 不同：沿不同的轨迹 ,走过的路线长度不同、时间不 同、快慢不同、距离不同； 相同：起点相同、终点相同；但位置变化相同（直线 距离 ,方位）。 学生观察图 P（15） , 老师进行启发： 可用一条由初位置指向末位置的有向线段来表示 根据刚才的分析学生经过思考回答： 位移与路径无关 ,由过程的初、末位置决定 ,并且位移是 有方向的； 路程与路径有关 ,它是路线的长度 ,并且路程是没有方向 的； 课堂巩固： 在体育场上正在进行 800 米竞赛 ,某运动员沿 400 米的跑 道 跑了两圈后 ,正好回到出发点 ,则正确的是（ ） A ．他的位移是 400 米 B ．他的位移是 800 米 C．他的位移是零 D ．他通过的跑程也是零 （启发、引导学生：运动员回到出发点时 , 位置有否变 化？） （ 04 温州）一个皮球从离地 3m 高处落下 ,又被地弹回 , 在离地 1m 高处被接住 ,则皮球通过的路程和位移大小 ．． 分别是（ ） A ．4m,4m B ．3m,1m C．3m,2m D ． 4m,2m （02 会考）如图所示 ,三位旅行者从到 ,甲乘 火车直达 ,乙乘飞机直达 ,丙先乘汽车到天津 ,再换轮船到 ,者三位旅行者中（ ） A．甲的路程最小 B．丙的位移最大 C．三者位移相同 4 / 7 而没有方向。而位移是物理学 D ．三者路程相同 中表示质点位置 变化 的物理量 , （第 1 课时） 是从始位置指向末位置的有向 老师启发学生思考、讨论、分析归纳得出结论： 线段。在单方向直线运动中位 区别：位移有方向 ,路程没方向；位移大小《路程；路 移大小等于路程。 程与路径有关 ,位移与路径无关 ,仅由这段时间内的初末位置 学习方法指导：在求物体 决定；位移大小小于或等于路程。 的位移时 ,应去找这段时间内的 联系：都与一段时间对应；单位都是米（ sI）；在单 初、末位置 ,一旦初、末位置确 方向直线运动中位移大小等于路程。 定 ,则位移的大小和方向就可确 （ 03 江苏） （重） 定。 学生活动 教师活动 三、矢量与标量 在物理学中 ,象位移这样的 既有大小、又有方向的物理量叫 做矢量。只有大小没有方向的物 理量叫做标量。 我们学过的物理量中 ,还有哪 些是矢量 ,哪些是标量？举例说 明。 讲述：矢量、标量的本质 区 别 在 于 它 们 的 运 算 法 则 不 同。标量运算满足算术运算法 学生思考后回答： 矢量有 位移、速度 标 量 有 路 程 、 长 度 、 质 量、温度、时间等 学生看书 P（ 15）“思考与讨论” ,学生讨论 ,回答其中提 出的问题。 5 / 7 则,直接相加减。那么矢量计 算满足平行四边形法则。 四、直线运动的位置和位 移 时刻与质点的位置相对应 , 时 间与质点运动位移或路程相 对应。而位移是描述物体位置变 化的物理量 ,对直线运动的物 体,在坐标系中 ,怎样根据位置的变 化 表 示 出 位 移 的 大 小 和 方 向？ 总结： 位移 =末位置―初位置 即 x = x2 - x1 学生思考讨论得出结论：矢量运算满足勾股定理（准 确为：平行四边形法则）。 指 导 学 生 阅 课 本 P （ 15）：直线运动的位置和位移回答问题。 出示 P（15）投影片。 位移中负号的意义—方向 [ 例 2] （ 03 江苏） 如图所示 , 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； 0 B． 4R, 向东； 2π R, 向东 C． 4π , 向东； 4 RR D． 4R, 向东； 2π R C 位移取决于始末位置 ,路程取决于实际运动路线[ 例 3] 下列关于位移和路程的 D 运动物体的路程总大于位移说法中 , 正确的是（ ） A 位移的大小和路程总是相等 , B 位移描述直线运动 , 路程描述曲线运动路程总大于位移 但位移是矢量 , 路程是标量 例题精析 [ 例 4] 一个质点在 x 轴上运动 ,其位置坐标如下表： t/s 0 1 2 3 4 5 ⋯ x/m 2 0 － 4 － 1 － 7 6 ⋯ ⑴请在 x 轴上画出各时刻物体的位置． ⑵该质点 0～ 2s 末的位移大小是 ____,方向是 _______ ． ⑶该质点在开始运动后 ____ s 内位移最大． ⑷该质点在第 ___s 内位移数值最大 ,大小是 ____,方向是 __________ [ 例 5] 一支长 150m 的队伍匀速前进 ,通讯员从队尾前进 300m 后赶至队首 ,传达命令后 6 / 7 立即返回 ,当通讯员回到队尾时 ,队伍已前进了 200m, 则此过程中通讯员的位移是 m, 走过的路程是 m ． [ 例 6] 关于位移和路程 ,下列说法中正确的是（ ） A ．沿直线运动的物体 ,位移大小与路程相等 B．质点运动的位移大小可能大于路程 C．质点通过一段路程 ,其位移可能为零 D ．质点沿不同路径从 A 点到 B 点 ,路程可能不同 ,位移一定相同 本课小结（略） 布置作业 请学生课后探讨课本第 16 页 , 1、2 题。把 3、 4 两题做在作业本上。 七、教后反思 本节课克服了“教师讲 ,学生听”的弊病 ,采用问答、讨论和与生活相关的具体实例 ,以 及老师必要的点拨（尤其是位移的概念的引入及大小、方向的理解）、启发与解释等师生 互动交错进行 ,使学生主动学习 ,在自主的探索中寻找到获得知识的乐趣 ,充分调动了学生的 学习积极性 ,培养了学生的自学能力和团队精神。 另外 ,在教学过程中 ,尽量用手头的电教手段 ,教学挂图 ,能提高课堂教学效果和增加讲课 容量。 7 / 7