高中物理第一章运动的描述12时间和位移21.docx

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高中物理第一章运动的描述12时间和位移21

时间和位移

1.教材分析

《时间和位移》是人教版高中物理必修一第1章第2节教学内容，主要学习两个重要的知识点：

1知道什么是矢量和标量，2会区别位移和路程及时间和时刻。

本节内容是对本章知识的提升，又是后面知识点学习的基础。

2、教学目标

1.知道时间与时刻的含义及它们的区别，学会用时间轴来描述物体运动过程中时间与时刻

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，能区分矢量和标量

3．学习重点

1．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系

2．位移的概念以及它与路程的区别．

4．学习难点

1．正确认识生活中的时间与时刻．

2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移．

5.学情分析

由于学生刚刚进入高中，物理难度有所提高，所以在初中与高中物理的转折点上，老师一定要低重心教学，重点把握基础知识。

6.教学方法

1．学案导学：

见后面的学案。

2．新授课教学基本环节：

预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

7.课前准备

1．学生的学习准备：

预习课本相关章节，初步了解什么是矢量和标量，知道时间和时刻及位移和坐标的区别。

2．教师的教学准备：

多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

8.教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标

要研究物体的运动自然离开不了时间，我们的生活与时间这个词是紧紧联系在一起的，我们经常这样说“汽车的开出时间是12点50分”“汽车在某站停留的时间是10分钟”。

那么这两句话中的“时间”是不是同一个意思呢？

设计意图：

步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。

（三）合作探究、精讲点拨

一、时间与时刻

师：

不是，第一句中的“时间”是某一时刻，某一瞬时；第二句中的“时间”是指一段时间。

现在我们就一起来用物理学严谨的语言对时间定义

时刻：

指某一瞬时，是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序的标志。

时间：

是两个时刻之间的间隔，时间用来表示事物运动发展变化所经历的过程长短的量度

我们可以用一个时间轴来表示

理解记忆：

时刻对应于时间轴上一个点，时间对就于时间轴上两点之间的线段时间=末时刻-初时刻

补充说明：

师：

首先时间轴的正方向是不能变的，因为时间不会倒流。

那原点在何处呢？

时间的起点？

开天辟地？

师：

当然不是，是根据需要任意选择的。

若我选此刻为原点，那下一秒就是坐标1秒，那上一秒呢？

应该是负1秒，所以时刻可以是负的。

如公元前200年。

关于时间的几种说法：

第3秒末=第4秒初

第2秒=第2秒内（夸大记忆，如第2秒可以记成第2天，第2年）

前3秒=前3秒内

放大理解法：

如有同学不知道第2秒是时刻还是时间，那我们可以将秒放大至天或月或年，学生就容易理解了。

比如学生一定知道第2年是第2个一年，是一年时间，不是时刻。

例1、下列说法正确的是（）BC

A.时刻表示时间极短，时间表示时间很长。

B.某人跑步成绩13秒是时间。

C.作息时间表上的数字均表示。

时刻

D.1min只能分成60个时刻。

例2、正确的是（）AC

A.物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻

B.物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

C.物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

D.第4秒末就是第5秒初，指的是时刻

二、位移

师：

运动表示物体相对位置的变化，前面我们已经学过了如何在数学坐标系中表示物体的位置，今天我们就来研究物体的位置发生了变化该如何表示？

如图所示

师：

两人分别从O点沿曲线1，2运动到A点，我们可以看到，它们的路程（实际运动轨迹的长度）不同，但在整个过程中它们的初末位置相同，也就是说整个过程它们的位置变化相同（开始在A，最后在B）。

我们该怎样来描述这样一个位置的变化呢？

师：

能用我们初中学过的路程来描述这们的位置变化吗？

比如路1路程100米，路2路程200米。

如果你告诉别人只要从O点出发走100米就能到A点，那别人能了解你的位置变化情况吗？

能找到A点吗？

生：

不能。

师：

所以为了能够很好地表述出物体在运动过程中位置的变化，物理学中引入了一个新的物理量：

位移。

定义：

位移：

从初位置指向末位置的有向线段。

用S表示。

单位：

米（m）

位移与路程的比较：

路程

位移

定义

物体实际运动轨迹的长度

从初位置指向末位置的一个有向线段

大小

有

有

方向

无

有

联系

|位移|≤路程当物体单向直线运动时才等于

从一点到另一点位移一定，但路程却有无数个

三、标量与矢量

物理学中把有大小又有方向的量（如位移）叫做矢量，以前我们学过的有大小无方向的量叫做标量。

举例：

矢量：

力、位移

标量：

长度、时间、质量、温度等

不同点：

1）矢量有方向而标量没有。

2）运算法则不同

写出法则并举例：

1、先正东走3米，再向正北走4米，求整个过程的位移（作图得

以此说明运算法则不同）

例3、正确的是（）

B.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移

C.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小

D.物体通过一段路程，其位移可能为零

E.物体通过的路程不等，但其位移可能相同

BCD

例4、一支队伍前进时，通信兵从队尾赶到队首又立即返回，当通信兵回到队尾时队伍已经前进了200m，求整个过程中通信兵的位移。

200m

四、一维坐标系中如何描述位移

ABC位移分别为SAB=4m，方向与正方向相同

SBC=2m，方向与正方向相反

仔细观察发现：

位移=末位置坐标-初位置坐标

SAB=XB-XA=3-（-1）=4m

SBC=XC-XB=1-3=-2m

大家可以看到，算下来结果有正负之分如果是正的就表示跟正方向相同，如果是负就表示跟正方向相反。

例5：

一质点沿东西方向做直线运动，先从A运动到B，位移大小为30m，方向向东；接着由B运动到C，位移为40m，方向向西，求从A到C过程中质点的位移和路程。

解：

小球的位移可以直接根据概念来看出发点和终点，也可以用矢量相加法则加。

五、一维坐标中矢量加减的等效简便法：

大家可能觉得矢量相加也未免太麻烦了吧！

是不是我们以后解题都得这样画图啊？

大家不必担心，我们高中阶段学习的大部分是直线运动，对于同一直线上的矢量相加减我们有一个等效简便的方法

一、向东的5加向东的3等于向东的8

二、向西的5加向西的3等于向西的8

三、向东的5加向西的2等于向东的3

四、向西的5加向东的2等于向西的3

发现规律：

同向相加，和的大小为前两个矢量大小之和，方向不变；反向相加，和的大小为前两个矢量大小之差，方向与大小较大的那一个矢量方向相同。

这样运算法则看起来是不是很熟悉？

对，它就跟初中学过的带正负号的加减法法则类似（符号相同的相加，符号不变，大小为两加数绝对值之和；符号相反的相加，大小为两加数绝对值之差，符号与绝对值大的那个数的符号相同）。

同向vs同号？

反向vs异号？

灵感：

如果用正负号来表示方向，同号表示同向，异号表示反向，那计算是不是简单多了。

怎样实现刚才的想法呢？

很简单：

直线运动不是有两个方向吗？

设其中一个为正方向，同向为正，异向为负，将复杂的矢量运算变成简单的带正负号的数学加减法。

得到的结果如果为正，说明跟正方向同向，如果为负，说明跟正方向反向。

于是上题的解法为：

一、向东为正。

则+5加+3等于+8，结果为正表示方向与正方向相同，向东。

二、向东为正。

则-5加-3等于-8，结果为负表示方向与正方向相反，向西。

三、向东为正。

则+5加-2等于+3，结果为正表示方向与正方向相同，向东。

四、向东为正。

则-5加+2等于-3，结果为负表示方向与正方向相反，向西。

注意：

正方向的选择是任意的。

切记只适用于直线运动。

例6、再解上题！

比较大小：

（正东为正）

-6m与5m哪个位移大？

今后的学习啊，自己一定要带好头，坚持每题先设正方向。

给学生引导作用。

（四）反思总结，当堂检测

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：

引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。

（课堂实录）

（五）发导学案、布置预习

我们已经学习了时间和位移，那么在下一节课我们来学习下一节。

这节课后大家可以先预习这一部分，重点是掌握解决这类问题的方法。

并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

设计意图：

布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。

教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

9.板书

一、时间与时刻

1、时间：

2、时刻：

3、时间轴

4、关于时间的几种说法

5、放大理解法

例1、2

二、位移

1、定义：

2、位移与路程的比较

三、标量与矢量

不同点1、2

例3、4

四、一维坐标中如何描述位移

例5

五、一维坐标中矢量加减的简便法

例6（新法解上题）

10.教学反思

到这一点，我设计了模拟实验来模拟刘其贤同学的运动情况，然后要求学生记录实验数据，列表，画出s-t图象。

画出图象后，又让学生了解到图象是如何反映物体的运动规律的，从而说明图象的意义是反映位移随时间变化的规律。

3、尽量做好铺垫，循序渐进

本节课在教学设计时，结合学生基础比较薄弱的实际特点，认真铺设好“台阶”，从匀速到变速，从简单到复杂，图象的设计从直、折到曲这种上升的趋势。

在教学过程中，学生很容易把图象看成是物体运动的轨迹，所以课堂中我强调了这两者是根本不同的。

必修一1.2时间和位移学案

课前预习学案

【预习目标】

1．知道时间和时刻的区别和联系．

2．知道什么是位移，了解路程与位移的区别．

3．知道什么是标量和矢量．

【预习内容】（自主学习课本第二节）

【提出疑惑】

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点

疑惑内容

课内探究学案

【学习目标】

1．知道时间和时刻的区别和联系．

2．理解位移的概念，了解路程与位移的区别．

3．知道标量和矢量．

4．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移．

5．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系．

【学习重点】

1．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系

2．位移的概念以及它与路程的区别．

【学习难点】

1．正确认识生活中的时间与时刻．

2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移．

【教学方法】自主探究、交流讨论、自主归纳

【学习过程】

知识点一：

时刻和时间间隔

【阅读】P12第一部分：

时刻和时间间隔并完成下列问题。

1．结合教材你能列举出哪些关于时刻和时间间隔？

2．观察教材第12页图1．2—1，如何用数轴表示时刻和时间间隔？

3、时间和时刻有区别，也有联系，在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。

如图所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间，即前3s。

2～3表示第3s，不管是前3s，还是第3s，这都是指。

3s所对应的点计为3s末，也为4s初，这就是。

知识点二：

路程和位移

【阅读】P10第二部分：

路程和位移并完成下列问题。

【思考与交流】:

1、观察教材第13页图1．2—2从北京到重庆，观察地图，你有哪些不同的选择？

这些选择有何相同或不同之处？

2、根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗？

3、在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移．

实例：

观察教材第13页图1．2—3质点从A点运动到B点，我们可以用从_____________A指向____________B的_______线段表示位移，．

阅读下面的对话：

甲：

请问到市图书馆怎么走？

乙：

从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口，再向东走300m就到了．

甲：

谢谢！

乙：

不用客气．

请在图1—2—3上把甲要经过的路程和位移表示出来．并归纳一下：

位移和路程有什么不同？

知识点三：

矢量和标量

【阅读】P13第三部分：

矢量和标量并完成下列问题。

A级1.既有又有的物理量叫矢量。

举例：

2.只有没有的物理量叫标量。

举例:

【思考与交流】

实例1一位同学从操场中心A出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点．用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最后结果的位移）．这位同学由A到B的位移和路程的大小各是多少？

你能通过这个实例比较出算术相加与矢量相加的法则吗？

知识点四、直线运动的位置和位移

【阅读】P13第三部分：

直线运动的位置和位移并完成下列问题。

1、如图1—2—6所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2

那么（x2－x1）就是物体的“位移”，记为Δx＝___________

可见，要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维坐标系，用________表示位置，用位置_______________表示物体位移．

2、观察教材第14页图1．2—5，计算物体由A到B坐标变化量Δx=那么物体由B到A坐标变化量Δx=

问:

结果一样吗？

为什么？

【当堂检测】

1、下列说法正确的是（）BC

A.时刻表示时间极短，时间表示时间很长。

B.某人跑步成绩13秒是时间。

C.作息时间表上的数字均表示。

时刻

D.min只能分成60个时刻。

2、正确的是（）AC

E.物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻

F.物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

G.物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

H.第4秒末就是第5秒初，指的是时刻

3、正确的是（）BCD

A.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移

B.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小

C.物体通过一段路程，其位移可能为零

D.物体通过的路程不等，但其位移可能相同

4、一支队伍前进时，通信兵从队尾赶到队首又立即返回，当通信兵回到队尾时队伍已经前进了200m，求整个过程中通信兵的位移。

200m

【总结与反思】

课后练习与提高

1、学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是…（A）

A.蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的时刻

B．红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的时间

C．紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分钟

D．黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下课的时间

2、下列关于位移和路程关系的正确说法是（C）

A、物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移

B、物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小

C、物体通过的路程不等，位移可能相同

D、物体通过一段路程，位移不可能为零

3、小球从3m高处落下，被地板弹回，在1m高处被接住.那么，小球通过的路程和位移的大小分别是（D）A、4m，3mB、3m，1mC、3m，2mD、4m，2m