《时间和位移》说课教案.docx

1、时间和位移说课教案1.2 时间和位移从容说课 质点、参考系和坐标系是描述物体的运动所必需的基础概念，这在上节课已经学过，但要描述质点的运动，只有这三个概念是远远不够的.本节教材篇首开门见山地指出，我们在生活中还有一些“耳熟能详”的词语，比如时刻和时间.世界万物都在时间和空间中存在和运动，因此时刻和时间是描述质点运动的基础性概念之一，而位移则是质点在空间位置上的变化.本节要求学生了解时刻、时间间隔，并以生活中学生最熟悉的上课、下课时间表来阐释时间、时刻，要求学生明确路程和位移，也以学生地理课上最常见的地图来说明问题.由于引入了位移的概念，所以本课又简单介绍了矢量和标量.本课的突出特点是用数学上的

2、坐标轴来反映物理问题，在潜移默化之中渗透应用数学知识解决物理问题的思想方法.譬如，用数轴来表示时间和时刻，用平面直角坐标系来表示物体在平面空间中的位移，用数轴（一维直线坐标系）来表示直线运动中物体的位置和位移.这也是对上一节课中坐标系的进一步深化，充分体现了教材在讲述物体概念时讲究循序渐进的原则，注意与学生的实际接受能力相适应，符合学生对问题的认知规律.教师应围绕教材中的基本概念创设更接近学生生活实际的物理情景，提出问题，逐一在学生中展开讨论，在充分交流的基础上，激发学生探究问题的兴趣，让学生带着问题进行学习，学生自己总结归纳出物理学中所要求的正确概念关系.然后将学生生活中的概念进行升华，上升

3、到物理中的科学概念.在位移的学习中，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法，积极体现新课程“教师为主导，学生为主体”的教学理念.三维目标 知识与技能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，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量.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.过程与方法1.围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法.2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向.3.会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程.情

4、感态度与价值观1.通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实.2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移（或路程）的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量.3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.4.从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.教学重点 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.教学难点 1.帮助学生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.教具准备 多媒体课件课时安排 2课时教学过程 引入新课师：上节课我们学习了描

5、述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念？生：质点、参考系、坐标系.师：大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况？生：不能.师：那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到哪些物理概念？一部分学生可能预习过教材，大声回答，一部分学生可能忙着翻书去找.师指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述？生通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的，要研究物体的运动还要学好这些基本概念.引言：宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、

6、休息.从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，我们在时间的长河里成长.对于时间这个名词，我们并不陌生，你能准确说出时间的含义吗？物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，你们用什么来量度物体位置的改变呢？这就是我们今天要研究的课题时间和位移.新课教学一、时刻和时间间隔【讨论与交流】指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分，然后用课件投影展示本校作息时间表.师：同时提出问题：1.在我校的作息时间表上，你能找出更多的时刻和时间间隔吗？2.结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法？3.观察教材第14页图1.21，如何用数轴表示时间？学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开

7、讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题.生：我们开始上课的“时间”：8：00就是指的时刻；下课的“时间”：8：45也是指的时刻.这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻.生：我们上一堂课需要45分钟，做眼保健操需要5分钟，这些都是指时间间隔，每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔.师：根据以上讨论与交流，能否说出时刻与时间的概念.教师帮助总结并回答学生的提问.师：时刻是指某一瞬时，时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔.两个时刻的间隔表示一段时间.让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例，并让他们讨论.教师利用课件展示某一列车时刻表，帮助学生分析列车运动情况.（展示问题）根据下

8、列“列车时刻表”中的数据，列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间？T15站名T1618：19北京西14：5800：3500：41郑州08：4208：3605：4905：57武昌03：2803：2009：1509：21长沙23：5923：5116：25广州16：52参考答案：6小时59分、15小时50分、22小时零6分.（教师总结）师：平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如有人问你：“你们什么时间上课啊？”这里的时间是指时间间隔吗？生：不是，实际上这里的时间就是指的时刻.师：我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔.教师课件投放教材图1.21所显示的问题，将其做成Flash

9、动画.学生分组讨论，然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻.生：时刻：在时间坐标轴上用一点来表示时刻.时间：两个时刻的间隔表示一段时间.一段时间在时间坐标轴上用一线段表示.师：为了用具体数字说明时间，必须选择某一时刻作为计时起点，计时起点的选择是人为的.单位秒（s）.师：下图121给出了时间轴，请你说出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意义.图121生：如图122所示.图122【课堂训练】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.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

10、，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答案：A解析：下午2点上课、2点45分下课是指一瞬间，是时刻；上课历时45分钟是指一段时间间隔，是时间.故选A.2.关于时刻和时间，下列说法中正确的是A.时刻表示时间较短，时间表示时间较长B.时刻对应位置，时间对应位移C.作息时间表上的数字表示时刻D.1 min内有60个时刻答案：BC解析：紧扣时间和时刻的定义及位置、位移与时刻、时间的关系，可知B、C正确，A错.一段时间内有无数个时刻，因而D错.以下提供几个课堂讨论与交流的例子，仅供参考.【讨论与交流】1.我国在2019年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15

11、日09时0分，“神舟”五号飞船点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成功着陆.在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些又指的是时刻？参考答案：这里的“10月15日09时0分”、“15日18时40分50秒”和“16日06时23分”，分别是指这次航天飞行点火、展示国旗和着陆的时刻；而“9小时40分50秒”和“11小时42分10秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间.2.古时候，人们根据前人的经验和探究，创造过很多种计时仪器，北京故宫博物院保存的

12、“日晷（也叫日规）”就是其中一种.它是在圆形的石板中间竖立一根铁针，石板四周刻着时辰标记.随着太阳的东升西落，针影方位就能指示出时间来，自伽利略发现单摆的等时性后，既准确又方便的钟表相继问世，到现在已有挂钟、台钟、自动手表及电子表等.然而，人们并不以“分秒不差”为满足.试想炮弹呼啸而过，1秒内飞行几百米；光穿过原子核的时间只有1023秒，这样短的时间用手表计时显然是不行的.更糟糕的是，人们发现天体运动是不均匀的，彻底改革时间标准已迫在眉睫.随着人们对微观世界认识的不断深化，发现原子的振动有确定的周期，可利用它作为计时标准.1967年第13届国际权度会议，通过了铯原子钟系统的时间新标准：1秒钟等

13、于铯原子振动9 192 631 770次所经历的时间，这种铯原子钟即使使用30万年，误差也不过1秒钟.目前科学家预言，用激光建立起来的时间标准其精确度还可以提高1万倍.请问上述材料中的“分秒不差”“1023秒”“30万年”，表示的是时间还是时刻？参考答案：时间、时间、时间.二、路程和位移（情景展示）中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，在沙漠中，远眺不见边际，抬头不见飞鸟.沙漠中布满了100200 m高的沙丘，像大海的巨浪，人们把它称为“死亡之海”.许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生.归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里？我要去哪里？选哪条路线最佳？而

14、这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程.师：（投影中国地图）让学生思考：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？生：从北京到重庆，可以乘汽车，也可以乘火车或飞机，还可以中途改变交通工具.选择的路线不同，运动轨迹不同，但就位置变动而言，都是从北京来到了重庆.师：根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗？生：位移：从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段.位移是表示物体位置变化的物理量.国际单位为米（m）.路程：路程是质点实际运动轨迹的长度.在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移.实例：质点从A点运动到B点，我们可以用有方向的线段来表示位移

15、，从初始位置A向末位置B画有向线段，展示教材图1.23.【讨论与交流】请看下面的一段对话，找出里面的哪些语言描述了位置，哪些语言描述了位置的变动.哪些是指路程，哪些是指位移.甲：同学，请问红孩去哪里了？乙：他去图书室了，五分钟前还在这儿.甲：图书室在哪儿？乙指着东北的方向说：在那个方位.甲：我还是不知道怎么走过去，有最近的路可去吗？乙：你可以从这儿向东到孔子像前再往北走，就能看见了.丙加入进来，说道：也可以先向北走，再向东，因为那边有好风景可看.甲：最近要多远？乙：大概要三百米吧.丙开玩笑说：不用，你如果能从索道直线到达也就是一百米.乙：别骗人了，哪有索道啊！丙：我是开玩笑的，那只好辛苦你了，

16、要走曲线.甲：谢谢你们两位，我去找他了. 学生分组讨论后，选代表回答问题.生1：乙手指的方向东北，就是甲在找红孩的过程中发生的位移的方向.生2：里面的三百米是指路程，一百米的直线距离是指位移的大小.生3：他们谈话的位置和图书室是两个位置，也就是甲在找红孩过程中的初末位置.请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移.【讨论与思考】1.（用课件展示中国地图）在地图上查找上海到乌鲁木齐的铁路.请根据地图中的比例尺估算一下，坐火车从上海到乌鲁木齐的位移和经过的路程分别是多少？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400 m到一个十字路口，再向东走300 m就到了.甲：谢谢！

17、乙：不用客气.请在图123上把甲要经过的路程和位移表示出来.图123师：请你归纳一下：位移和路程有什么不同？生1：位移是矢量，有向线段的长度表示其大小，有向线段的方向表示位移的方向.生2：质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关.生3：位移与路程不同，路程是质点运动轨迹的长度，路程只有大小没有方向，是标量.教师提出问题师：位移的大小有没有等于路程的时候？学生讨论后回答，并交流自己的看法.生：在直线运动中，位移的大小就等于路程.教师适时点拨，画一往复直线运动给学生讨论.生：在单方向的直线运动中，位移的大小就等于路程.教师总结师：只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，在其他情况中，路

18、程要大于位移的大小.【课堂训练】下列关于位移和路程的说法中，正确的是A.位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程B.位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C.位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短D.位移描述直线运动，路程描述曲线运动答案：C解析：A选项表述的因果关系没有意义，故A错.位移的方向可以用从初位置指末位置的有向线段来表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故选项B错.位移和路程是两个不同的物理量，位移描述物体位置的变化，路程描述物体运动路径的长短，所以选项C正确.位移的大小和路程不一定相等，只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程.无论是

19、位移还是路程都既可以描述直线运动，也可以描述曲线运动，故选项D也是错误的.三、矢量和标量师：像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆并说给大家听听.学生讨论后回答生：温度、质量、体积、长度、时间、路程.对于讨论中学生可能提出这样的问题，像电流、压强这两个学生学过的物理量，它们是有方向的，但它们仍然是标量.这在以后的学习中会更进一步加深对矢量和标量的认识.学生阅读课文后，说说矢量和标量的算法有什么不同.生：两个标量相加遵从算术加法的法则.【讨论与思考】一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B点.用

20、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）.三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？解析：画图如图124所示.矢量相加的法则是平行四边形法则.图124【讨论与思考】气球升到离地面80 m高空时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10 m高后才开始下落，规定向上方向为正方向.讨论并回答下列问题，体会矢量的表示方向.（1）物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米？方向如何？（2）表示物体的位移有几种方式？其他矢量是否都能这样表示？注意体会“”“”号在表示方向上的作用.解析：（1）80 m，方向竖直向下；（2）到现在有三种

21、：语言表述法，如“位移的大小为80 m，方向竖直向下”；矢量图法；“”“”号法，如“规定竖直向上为正方向，则物体的位移为80 m”.【课堂训练】（播放1 500 m比赛的录像片断）在标准的运动场上将要进行1 500米赛跑，上午9时20分50秒，发令枪响，某运动员从跑道上最内圈的起跑点出发，绕运动场跑了3圈多，到达终点，成绩是4分38秒.请根据上面的信息讨论以下问题，并注意题中有关时间、时刻、路程、位置变化的准确含义.图125（1）该运动员从起跑点到达终点所花的时间是多少?（4分38秒）起跑和到达的时刻分别是多少?（上午9时20分50秒、上午9时25分28秒）（2）该运动员跑过的路程是多少?（1

22、 500米）他的位置变化如何?（起跑点到终点的连线）四、直线运动的位置和位移提出问题：我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移？如果物体做的是直线运动，运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移.如图126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，（x2x1）就是物体的“位移”，记为x=x2x1.图126可见，要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维坐标系，用坐标表示位置，用位置坐标的变化量表示物体位移.在一维坐标系中，用正、负表示运动物体位移的方向.如图127所示汽车A的位移为负值，B的位移则为正值.表明汽车B的

23、位移方向为x轴正向，汽车A的位移方向为x轴负向.图127【课堂训练】图128如图128所示，一个物体从A运动到B，初位置的坐标是xA=3 m，末位置的坐标是xB=2 m，它的坐标变化量是x=？位移是多少？答案：坐标变化量x=5 m，位移大小为5 m，方向沿Ox轴的负方向.解析：x=xBxA=（2）3 m=5 m为坐标变化，也就是物体的位移，其大小为5 m，位移是负值，表示位移方向沿Ox轴的负方向.小结时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的，同学们要掌握时间坐标轴.在时间轴上，用点表示时刻，用线段表示一段时间间隔.位移和路程是两个不同的物理量，位移是用来表示质点变动的，它的大小等于运动物体初、

24、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置，是矢量；而路程是物体实际运动路径的长度，是标量.只有物体做单向直线运动时，其位移大小才和路程相等，除此以外，物体的位移的大小总是小于路程.找位移的最好办法是从初位置到末位置间画有向线段.有向线段的方向就是位移的方向，有向线段的长度就是位移的大小.时刻对应位置，时间对应位移.在位置坐标轴上，用点来表示位置，用有向线段来表示位移.本节课用到的数学知识和方法：用数轴来表示时间轴和位移轴，在时间轴上，点表示时刻，线段表示时间间隔.要选计时起点（零时刻），计时起点前的时刻为负，计时起点后的时刻为正；在位移轴上，点表示某一时刻的位置，线段表示某段时间内的位移.

25、要选位置参考点（位置零点），直线运动中，可选某一单一方向作为正方向，朝正方向离开参考点的位置都为正，朝负方向离开参考点的位置都为负.位移方向与规定方向相同时为正，相反时为负.标量遵从算术加法的法则，矢量遵从三角形定则（或平行四边形定则，以后会学到，可不让学生知道）.布置作业教材第16页问题与练习.课外训练1.在下面叙述中，你认为哪些是时间？哪些是时刻？（1）2019年10月15日上午9时0分50秒，“神舟”五号开始点火.历经21小时顺利绕行地球14圈的航天飞行之后，中国第一位航天员杨利伟于2019年10月16日凌晨6时23分安全着陆.（2）2019年7月1日零时，中国对香港恢复行使主权，这一刻

26、将永载史册.（3）中央电视台新闻联播节目19时开播.2.在物理学中通常有诸如三秒内、第三秒内、第三秒末、前三秒、最后一秒等多种时间或时刻的说法.请准确说出上述说法中哪些指时间，哪些指时刻.3.关于质点的位移和路程的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.路程是标量，即位移的大小C.质点沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小D.物体通过的路程不等，位移可能相同4.质点向东运动了30 m，然后又向北运动了40 m，质点发生的位移是A.70米，方向是向东偏北53 B.70米，方向是向北偏东53C.50米，方向是向北偏东37 D.50米，方向是向东偏北375.一人沿着半

27、径是40 m的圆形喷水池边散步，当他走了3圈半时，他的位移大小和经过的路程是A.879 m、879 m B.80 m、879 mC.80 m、80 m D.879 m、80 m6.小球从3米高处落下，被地板弹回，在1 m高处被接住.那么，小球通过的路程和位移的大小分别是A.4 m，3 m B.3 m，1 mC.3 m，2 m D.4 m，2 m7.紫珠拿出了一枚一元硬币，绿妹找来了一把刻度尺，她们想办法测出了硬币的直径，然后令它在水平课桌上沿直线滚动了10圈，她们合作探究，提出了下面的问题.请你帮她们来解决，你可以亲身体验一下哟!问题：（1）硬币圆心的位移和路程相同吗？如果不同，各是多少？（2

28、）硬币圆周上的每一点的位移和路程的大小是否相同？参考答案：1.答案：（1）“9时0分50秒”是时刻；“21小时”是时间；“6时23分”是时刻.（2）是时刻.（3）是时刻.2.答案：“三秒内”是指时间，时间为三秒；“第三秒内”是指时间，时间为一秒；“第三秒末”是指时刻；“前三秒”是指时间，时间为三秒；“最后一秒”是指时间，时间为一秒.3.答案：CD解析：位移是表示物体位置变化的物理量，它是矢量，其方向由质点初位置指向末位置，其大小是连接质点始、末位置线段的长度.路程是指质点所通过的实际轨迹的长度，它只有大小，没有方向，是标量.例如质点原来在A点，经过一段时间沿轨迹ADB运动到B点如图129所示，

29、有向线段表示其位移，而路程是曲线弧ADB的长度.在曲线运动中，位移的大小不等于路程，即使在直线运动中，位移的大小也不一定等于路程.事实上，只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时，位移的大小才等于路程.图1294.答案：C解析：位移的大小是物体运动起点与终点间的距离，方向是起点指向终点的方向向东然后又向北成直角，所以位移大小应是50 m.方向：与向北方向夹角=37，应写为北偏东37.5.答案：B3圈半时位移的大小是80 m；路程是2403.5 m879 m.6.答案：D7.解析：如图1210所示，图中表示了硬币沿直线滚动一圈后圆心和圆周上一点A的运动情况，测得1元硬币的直径为2.5 cm，

30、则：图1210（1）硬币圆心的位移大小和路程相等，均为2.510 cm=78.5 cm.（2）硬币圆周上每一点的位移大小为78.5 cm，其运动轨迹为一摆线，如图所示.硬币沿直线运动滚动10圈时，圆周上每一点的路程为图中摆线长的10倍，两者大小不同.板书设计 2 时间和位移时 间在时间坐标轴上对应于一段时 刻在时间坐标轴上对应于一点位 移初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位置的改变，是矢量，与运动路径无关，只由初末位置决定路 程质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径矢 量矢量既有大小，又有方向标 量只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则位 置用坐标表示位置位 移用位置坐标的变化量表示物体位移活动与探究 探究活动的主题：从亚里士多德到牛顿的时空观通过查找资料或上网等方式，了解讨论有关“从亚里士多德到牛顿的时空观”的理论.步 骤学生活动教师指导目的1到图书馆、上网查阅相关书籍.介绍相关书籍1.让学生更多地了解从亚里士多德到牛顿的时空观.2.培养学生动手能力和独立思考能力.2根据查阅的资料，确定文章主题和内容.解答学生提出的具体问题.3相互交流活动的感受.对优秀文章进行点评.参考资料1.生活中的时空观有一些物理概念是很平凡的，但平凡的概念却往往不是简单的.比如，