高中物理《时间和位移》教案17（人教版必修1）

111时间和位移教案【教学目标】1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2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3情感态度与价值观：(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【教学方法】探究、讲授、讨论、练习【教学手段】多媒体课件【教学过程】1引入新课师：上节课我们学习了描述运动的几个概念，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，我们还需要用到那些物理概念？生：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、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2讲授新课(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121，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23：5923：5l16：25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121所显示的问题，将其做成F1ash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 答：(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100200m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：给出位移和路程的的定义如下位移：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（板） 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，从初始位置A向末位置B画有向线段，展示教材图123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300m就到了甲：谢谢!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 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，路程要大于位移的大小（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（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(x2 x1)就是物体的“位移”，记为x x2 x1 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的位移方向为x轴正向，汽车A的位移方向为x轴负向【课堂小结】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、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，不让学生知道)【布置作业】教材第16页问题与练习【板书设计】时间和位移一、时间和时刻1.时间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，在时间坐标轴上对应于一段2.时刻时刻是指某一瞬时，在时间坐标轴上对应于一点二、位移和路程3.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4.路程质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径三、矢量和标量5.矢量矢量既有大小，又有方向6.标量只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则四、位置和位移7.位置用坐标表示位置8.位移用位置坐标的变化量表示物体位移111