2022年高中物理 第一章 第2節(jié) 時間和位移教案 新人教版必修1

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1、2022年高中物理 第一章 第2節(jié) 時間和位移教案 新人教版必修1 ※教學目標 （一）知識與技能 1、知道時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。如：幾秒內(nèi)、第幾秒內(nèi)、第幾秒末等的理解。 2、理解位移的概念以及它與路程的區(qū)別。如：位移的唯一性、路程的不確定性等。 3、初步了解矢量和標量。（位移是學生在高中接觸的第一個矢量概念，在這里展示不宜對矢量及其運算做太多的擴展，只要求學生認識到有一類物理量是既有大小又有方向的量，并會用正負號表示直線運動中的方向。） （二）過程與方法 通過對現(xiàn)實生活中物體位置隨時間改變的描述 1、學會用坐標表示時刻與時間、位置和位移及相關(guān)方向。 2、學

2、會用矢量表示和計算質(zhì)點直線運動中的位移。 3、學會用標量表示路程。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 1、通過用物理量表示質(zhì)點不同時刻的不同位置，不同時間內(nèi)的不同位移（或路程）的體驗，聯(lián)系自己生活中的實際，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會科學的力量。（例如：合理安排時間和路徑等。） 2、養(yǎng)成良好的思考表述習慣和科學的價值觀。 ※教學重點 1、時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。 2、位移的概念以及它與路程的區(qū)別。 ※教學難點 位移的概念及其理解。 ※教學方法與學習策略建議 運動學中幾個基本概念，是學生學好后續(xù)課程內(nèi)容的重要基礎(chǔ)，所以在教學中要特別注意幫助學生形成準確而清晰的第一印象

3、。尤其是本節(jié)的時間與時刻、路程與位移。例如可用坐標軸來講解時間與時刻的區(qū)別，時間間隔是坐標軸上的一段線，時刻是坐標軸上的一個點；可類比一段錄像和其中的某個畫面。還可讓學生舉例并進行討論，這樣既直觀又易懂。位移是學生在高中接觸的第一個矢量概念，在這里展示不宜對矢量及其運算做太多的擴展，只要求學生認識到有一類物理量是既有大小又有方向的量，并會用正負號表示直線運動中的方向。 ※課堂評價建議 根據(jù)學生在各環(huán)節(jié)的參與情況對學生進行過程性評價，根據(jù)對本節(jié)概念的練習對學生進行學習內(nèi)容的評價。 下面是關(guān)于本節(jié)內(nèi)容的教學過程的設(shè)計 （一）引入新課 教師提問：上節(jié)課我們學習了描述運動的幾個概念，大家想一

4、下是哪幾個概念？（可通過復習上節(jié)課的“問題與練習”2中陳與義的詩來引入本節(jié)內(nèi)容） 學生回答：質(zhì)點、參考系、坐標系。 教師提問：大家想一下，如果僅用這幾個概念，能不能全面描述物體的運動情況？ 學生回答：不能。 教師啟發(fā)：那么要準確、全面地描述物體的運動，我們還需要用到那些物理概念？ 學生活動：一部分學生可能預習過教材，大聲回答，一部分學生可能忙著翻書去找。 教師活動：指導學生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標題，提出問題：要描述物體的機械運動，本節(jié)課還將從哪幾個方面去描述？ 學生活動：通過閱讀、思考，對本節(jié)涉及的概念有個總體印象，知道這些概念都是為了進一步描述物體的運而引入

5、的，要研究物體的運動還要學好這些基本概念。 （二）進行新課 1、對“時刻和時間間隔”概念的學習 教師活動：指導學生仔細閱讀“時刻和時間間隔”一部分，同時提出問題： 1、結(jié)合教材，你能列舉出哪些關(guān)于時間和時刻的說法？ 2、觀察圖1.2-1，如何用數(shù)軸表示時間？ 學生活動：學生在教師的指導下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組展開討論，每組選出代表，發(fā)表見解，提出問題。 教師活動：幫助總結(jié)并回答學生的提問。 教師活動：利用幻燈片展示某一列車時刻表，幫助學生分析列車運動情況。 學生活動：思考P14“問題與練習”第1題，討論后回答。 教師活動：聆聽學生回答，進行點評。 2、對“路

6、程和位移”概念的學習 教師活動：1、根據(jù)圖1.2-2，讓學生指出由北京去重慶，可以選擇哪幾種交通路線，這些路線有哪些不同點，有什么相同點。 2、指導學生結(jié)合插圖閱讀教材，思考歸納位移和路程的區(qū)別。 3、讓學生了解矢量和標量，知道它們遵從不同的運算法則。 4、根據(jù)觀察思考圖1.2-4和1.2-5及其問題，幫助學生初步掌握在坐標系中利用坐標來表示或計算直線運動的位移。 學生活動：學生就老師提出的問題去閱讀教材，尋求答案；然后四人一組交流討論，初步歸納出路程和位移的區(qū)別并發(fā)表自己的見解。 教師活動：幫助總結(jié)并回答學生的提問，及時點評。 學生活動：思考P13“思考與討論”中的問題，討論后

7、回答。 教師活動：聆聽學生回答，點評。 學生活動：思考P14“問題與練習”第2、3題，討論后回答。 教師活動：聆聽學生回答，點評。 （三）課堂總結(jié)、點評 這節(jié)課我們重點學習了位置、路程與位移的概念 （1）位置：位置就是質(zhì)點在某時刻時所在的空間的一點，其位置可由坐標確定，如圖所示為質(zhì)點在不同時刻的位置A、B. （2）路程：質(zhì)點位置發(fā)生變化時的徑跡長度叫路程，其單位通常用米（m），另外還有千米（km）、厘米（cm）等。路程是標量。 （3）位移：位移是表示質(zhì)點位置變化的物理量，用從初位置指向末位置的一根有向線段表示。位移的大小等于初、末位置間的直線距離；位移的方向由初位置指向末位

8、置。位移是矢量，它與物體具體運動的路徑無關(guān)。其單位與路程的單位相同。在直線坐標系中，常用表示。求位移時必須回答方向。 注意：①位移與路程不是一回事。只有物體做單向直線運動時，位移大小才等于路程；除此之外，兩者大小不會相等。②位移是矢量，路程是標量，位移只與初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，而路程與路徑有關(guān)。 （四）實例探究 ☆時刻和時間的區(qū)別與應用 ［例1］關(guān)于時間與時刻，下列說法正確的是（ ） A.作息時間表上標出上午8:00開始上課，這里的8:00指的是時間 B.上午第一節(jié)課從8:00到8:45，這里指的是時間 C.電臺報時時說：“現(xiàn)在是北京時間8點整”，這里實際上指的是時刻

9、 D.在有些情況下，時間就是時刻，時刻就是時間 解析：時刻是變化中的某一瞬間，時間為兩個時刻之間的長短，時刻是一個狀態(tài)而時間是一個過程，所以答案應為BC。 答案BC ☆位移與路程的區(qū)別 ［例2］質(zhì)點沿著下圖所示的邊長為10 m的正方形路線，從A點開始逆時針方向運動，每秒運動5 m。問，從開始運動時計時，到下列表中所指三個時刻的三段時間內(nèi)，質(zhì)點運動的路程和位移各多大（填在表中相應空格中）？在圖中畫出三個位移矢量圖。 運動時間 路程大小 位移大小 0～2s末 0～4s末 0～8s末 解析（1）0～2 s末：運動路程10 m，位移大小為m，位移矢量由

10、A指向B點（bc邊的中點）。 （2）0～4 s末：運動路程20 m，位移大小等于10 m，位移矢量由A指向C點（cd邊的中點）。 （3）0～8 s末：運動路程40 m，位移大小為零（回到出發(fā)點A） ☆關(guān)于矢量和標量及位移的應用 在運動問題中時間、路程為標量，而位移為矢量，計算時注意各自的規(guī)律。 ［例3］一質(zhì)點繞半徑為R的圓周運動了一圈，則其位移大小為 ，路程是 。若質(zhì)點運動了周，則其位移大小為 ，路程是 ，運動過程中最大位移是 最大路程是 。 解析：如圖所示，運動一圈位移是0

11、m，路程為；若運動周，則物體末位置在B點，位移大小，路程為；運動中最大位移為，最大路程為（n為圈數(shù)） 答案：0；；；；； ※課余作業(yè) 書面完成P16“問題與練習”第4題（參看教材P14圖1.2-5）。 ※“問題與練習”（P14）參考答案 1、A：8點42分指時刻 8分指時間 B：“這么早”指時刻 “等了很久指時間” C：“前3秒鐘”“最后3秒鐘”指時間 2、“公里”指的是路程 3、（1）100m 100 m （2）相同 不相同 4、 坐標點的設(shè)置 出發(fā)點的坐標 最高點的坐標 落地點的坐標 上升過程的位移 下落過程的位移 全過程的總位移

12、以地面為原點 （0，3） （0，8） （0，0） 5 -8 -3 以拋出點為原點 （0，0） （0，5） （0，-3） 5 -8 -3 ※教學體會： 本節(jié)學習的位移、路程等概念是運動學的最基本、最重要的概念。深刻理解這些概念的確切含義，弄清它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，是進一步學習運動學知識的基礎(chǔ)。 初步掌握位移的矢量性、畫法及簡單的一維運算，教師要引導學生在閱讀教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體實例，積極進行討論、加以區(qū)別。 ※資料袋： 時 － 空的演示 設(shè)想在沙漠中有一條很長的筆直的道路。一輛汽車沿箭頭所指方向在路上行駛，朝著一個方向，時而行進，時而停止；時而加速，時

13、而減速，有時勻速。假設(shè)沙漠中沒有山谷，十分平坦；道路也很直，沒有彎曲。如果不去考慮周圍廣袤的沙漠，讓這輛汽車在筆直的一維軌跡上行駛，那么可將這輛汽車看作在一維空間中運動。這種運動不同于輪船在海上航行那樣作兩維空間運動，當然也不同于潛艇和航天飛行器那樣作三維空間運動。汽車被限制在這條筆直、平坦的道路形成的一維空間里。如果我們在圖上畫出汽車的運動軌跡。就是一條直線―― 一個一維圖象。這個圖象沒有體現(xiàn)出汽車的運行狀況，只是描繪了汽車行駛的空間軌跡。為了把汽車運行的狀況充分體現(xiàn)出來，我們需要引入時間。我們常常在一幅圖上畫出距離和時間，更好地體現(xiàn)汽車的運動情況。 這幅時間－距離關(guān)系圖反映了

14、汽車的運行情況。曲線彎曲處表示汽車加速或減速。同一角度上升的直線表示車速不變。水平直線表示停車。 姑且撇開說明這張示意圖所用的細節(jié)與具體方法不談，有一點是明確的，那就是，汽車運行狀況曲線是用兩維而不是一維空間得到的。在圖上，時間為橫軸，高速公路是縱軸。這張圖表明了時間變化時，汽車在空間中的位移，也就是里程。 如果從公路上懸停的直升機上觀察汽車的運動，就會發(fā)現(xiàn)一個點沿著一條直線移動。無論這個點何時加速或減速，它的軌跡始終是條直線。如果在膠片上查看這一運動，我們會看到每幅畫面上只有一個位置，有一個點，而失去了所有的時間感。事實上，我們知道在電影中關(guān)于運動和變化的感覺都是由于視覺存留而產(chǎn)生的幻覺，視覺存留可令人感到運動的連續(xù)性。 對比之下，這幅圖描繪了運動的全過程，顯示了汽車在運動中的每一瞬間，形成了所有連續(xù)的位置或點。它不僅描述了汽車的運動，而且記載運動的全歷程，正像這個運動在“時一空’中凍結(jié)了一樣。雖然我們沒有在空間維內(nèi)經(jīng)歷時間，但仍然可以這樣表示，從而得到了汽車的運動情況。就像是把一生中不同階段的好書擺在與起，通過這種形式就能把生命過程表現(xiàn)出來。在這個汽車行駛的簡單圖象中，可以看出時間和空間的作用是相同的，即構(gòu)成一個兩維的連續(xù)的時空，我們才有了這樣一幅反映人車行駛過程的時－空圖。