2019-2020年高中物理 第一章 時間和位移教案 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 第一章 時間和位移教案 新人教版必修1 教學目標： 知識與技能 1．知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系． 2．理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別． 3．知道標量和矢量，知道位移是矢量，時間、時刻和路程是標量． 4．能用數(shù)軸或一維直線坐標表示時刻和時間、位置和位移． 5．知道時刻與位置、時間與位移的對應關系． 過程與方法 1．圍繞問題進行充分的討論與交流，聯(lián)系實際引出時間、時刻、位移、路程等，要使學生學會將抽象問題形象化的處理方法． 2．會用坐標表示時刻與時間、位置和位移及相關方向 3．會用矢量表示和計算質點位移，用標量表示路程． 情感態(tài)度與價值觀 1．通過時間位移的學習，要讓學生了解生活與物理的關系，同時學會用科學的思維看待事實． 2．通過用物理量表示質點不同時刻的不同位置，不同時間內的不同位移(或路程)的體驗，領略物理方法的奧妙，體會科學的力量． 3．養(yǎng)成良好的思考表述習慣和科學的價值觀． 4．從知識是相互關聯(lián)、相互補充的思想中，培養(yǎng)同學們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點． 教學重點、難點： 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 1．幫助學生正確認識生活中的時間與時刻． 2．理解位移的概念，會用有向線段表示位移． 教學方法： 探究、講授、討論、練習 教學手段： 教具準備 多媒體課件 課時安排： 新授課（2課時） 教學過程： [引入新課] 師：上節(jié)課我們學習了描述運動的幾個概念，大家想一下是哪幾個概念? 生：質點、參考系、坐標系． 師：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? 生：不能． 師：那么要準確、全面地描述物體的運動，我們還需要用到哪些物理概念? 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． 師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? 生通過閱讀、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動而引入的，要研究物體的運動還要學好這些基本概念． 引言：宇宙萬物都在時間和空間中存在和運動．我們每天按時上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學、中學，經歷一年又一年，我們在時間的長河里成長．對于時間這個名詞，我們并不陌生，你能準確說出時間的含義嗎?物體的任何機械運動都伴隨著物體在空間中位置的改變，你們用什么來量度物體位置的改變呢?這就是我們今天要研究的課題——1.2 時間和位移． [新課教學] 一、時刻和時間間隔 [討論與交流] 指導學生仔細閱讀“時刻和時間間隔”一部分，然后用課件投影展示本校作息時間表． 師：同時提出問題； 1．在我校的作息時間表上，你能找出更多的時刻和時間間隔嗎? 2．結合教材，你能列舉出哪些關于時間和時刻的說法? 3．觀察教材第14頁圖1．2—1，如何用數(shù)軸表示時間? 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． 生：我們開始上課的“時間”：8：00就是指的時刻；下課的“時間”：8：45也是指的時刻．這樣每個活動開始和結束的那一瞬間就是指時刻． 生：我們上一堂課需要45分鐘，做眼保健操需要5分鐘，這些都是指時間間隔，每一個活動所經歷的一段時間都是指時間間隔． 師：根據(jù)以上討論與交流，能否說出時刻與時間的概念． 教師幫助總結并回答學生的提問． 師：時刻是指某一瞬時，時間是時間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間． 讓學生再舉出一些生活中能反映時間間隔和時刻的實例，并讓他們討論． 教師利用課件展示某一列車時刻表，幫助學生分析列車運動情況． (展示問題)根據(jù)下列“列車時刻表”中的數(shù)據(jù)，列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時間? T15 站名 T16 18：19 北京西 14：58 00：35 00：41 鄭州 08：42 08：36 05：49 05：57 武昌 03：28 03：20 09：15 09：21 長沙 23：59 23：5l 16：25 廣州 16：52 參考答案：6小時59分、15小時50分、22小時零6分． (教師總結) 師：平常所說的“時間”，有時指時刻，有時指時間間隔，如有人問你：“你們什么時間上課啊?”這里的時間是指時間間隔嗎? 生：不是，實際上這里的時間就是指的時刻． 師：我們可以用數(shù)軸形象地表示出時刻和時間間隔． 教師課件投放教材圖1．2—1所顯示的問題，將其做成F1ash動畫． 學生分組討論，然后說說怎樣用時間軸表示時間和時刻． 生：時刻：在時間坐標軸上用一點來表示時刻．時間：兩個時刻的間隔表示一段時間．一段時間在時間坐標軸上用一線段表示． 師：為了用具體數(shù)字說明時間，必須選擇某一時刻作為計時起點，計時起點的選擇是人為的．單位秒(s)． 師：下圖1—2—1給出了時間軸，請你說出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意義． 答： 1．學習了時間與時刻，藍仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法，正確的是…( ) A. 藍仔說，下午2點上課，2點是我們上課的時刻 B．紅孩說，下午2點上課，2點是我們上課的時間 C．紫珠說，下午2點上課，2點45分下課，上課的時刻是45分鐘 D．黑柱說，2點45分下課，2點45分是我們下課的時間 答案：A 2．關于時刻和時間，下列說法中正確的是…………………………………( ) A. 時刻表示時間較短，時間表示時間較長 B．時刻對應位置，時間對應位移 C. 作息時間表上的數(shù)字表示時刻 D．1 min內有60個時刻 答案：BC 解析：緊扣時間和時刻的定義及位置、位移與時刻、時間的關系，可知B、C正確，A錯．一段時間內有無數(shù)個時刻，因而D錯． 以下提供幾個課堂討論與交流的例子，僅供參考． [討論與交流]：我國在xx年10月成功地進行了首次載人航天飛行．10月15日09時0分，“神舟”五號飛船點火，經9小時40分50秒至15日18時40分50秒，我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯(lián)合國旗，再經11小時42分10秒至16日06時23分，飛船在內蒙古中部地區(qū)成為著陸．在上面給出的時間或時刻中，哪些指的是時間，哪些又指的是時刻? 參考答案：這里的“10月15日09時0分”、“15日18時40分50秒”和“16日06時23分”，分別是指這次航天飛行點火、展示國旗和著陸的時刻，而“9小時40分50秒”和“11小時62分10秒”分別指的是從點火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時間． 二、路程和位移 (情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國最大的沙漠，在沙漠中，遠眺不見邊際，抬頭不見飛鳥．沙漠中布滿了100～200m高的沙丘．像大海的巨浪，人們把它稱為“死亡之?！保? 許多穿越這個沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而喪生．歸結他們失敗的原因都是因為在沙漠中搞不清這樣三個問題：我在哪里?我要去哪里?選哪條路線最佳?而這三個問題涉及三個描述物體運動的物理量：位置、位移、路程． 師：(投影中國地圖)讓學生思考：從北京到重慶，觀察地圖，你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處? 生：從北京到重慶，可以乘汽車，也可以乘火車或飛機，還可以中途改變交通工具．選擇的路線不同，運動軌跡不同，但就位置變動而言，都是從北京來到了重慶． 師：根據(jù)上面的學習，你能給出位移及路程的定義嗎? 生：位移：從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段．位移是表示物體位置變化的物理量．國際單位為米(m)． 路程：路程是質點實際運動軌跡的長度．（板） 在坐標系中，我們也可以用數(shù)學的方法表示出位移． 實例：質點從A點運動到B點，我們可以用有方向的線段來表示位移，從初始位置A向末位置B畫有向線段，展示教材圖1．2—3． [討論與交流] 請看下面的一段對話，找出里面的哪些語言描述了位置，哪些語言描述了位置的變動．哪些是指路程，哪些是指位移． 甲：同學，請問紅孩去哪里了? 乙：他去圖書室了，五分鐘前還在這兒． 甲：圖書室在哪兒? 乙指著東北的方向說：在那個方位． 甲：我還是不知道怎么走過去，有最近的路可去嗎? 乙：你可以從這兒向東到孔子像前再往北走，就能看見了． 丙加入進來，說道；也可以先向北走，再向東，因為那邊有好風景可看． 甲：最近要多遠? 乙：大概要三百米吧． 丙開玩笑說；不用，你如果能從索道直線到達也就是一百米． 乙：別騙人了，哪有索道啊! 丙：我是開玩笑的，那只好辛苦你了，要走曲線． 甲：謝謝你們兩位，我去找他了． 學生分組討論后，選代表回答問題． 生1：乙手指的方向——東北，就是甲在找紅孩的過程中發(fā)生的位移的方向． 生2：里面的三百米是指路程，一百米的直線距離是指位移的大?。? 生3：他們談話的位置和圖書室是兩個位置，也就是甲在找紅孩過程中的初末位置． 請你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移．（圍繞跑道跑一圈的位移和路程） [討論與思考] 1．(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路．請根據(jù)地圖中的比例尺估算一下，坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經過的路程分別是多少? 閱讀下面的對話： 甲：請問到市圖書館怎么走? 乙：從你所在的市中心向南走400 m到一個十字路口，再向東走300m就到了． 甲：謝謝! 乙：不用客氣． 請在圖1—2—3上把甲要經過的路程和位移表示出來． 師：請你歸納一下：位移和路程有什么不同? 生1：位移是矢量，有向線段的長度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向． 生2：質點的位移與運動路徑無關，只與初位置、末位置有關． 生3：位移與路程不同，路程是質點運動軌跡的長度，路程只有大小沒有方向，是標量． 教師提出問題 師：位移的大小有沒有等于路程的時候? 學生討論后回答，并交流自己的看法． 生：在直線運動中，位移的大小就等于路程。 教師適時點撥，畫一往復直線運動給學生討論． 生：在單方向的直線運動中，位移的大小就等于路程． 教師總結 師：只有在單向直線運動中，位移的大小才等于路程，在其他情況中，路程要大于位移的大?。? [課堂訓練] 下列關于位移和路程的說法中，正確的是………………（ ） 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，方向由起點指向終點 C位移描述物體相對位置的變化，路程描述路徑的長短 D位移描述直線運動，路程描述曲線運動 答案：C 解析：A選項表述的因果關系沒有意義，故A錯．位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示，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，故選項B錯．位移和路程是兩個不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運動路徑的長短，所以選項C正確．位移的大小和路程不一定相等，只有當物體做單向直線運動時，位移的大小才等于路程．無論是位移還是路程都既可以描述直線運動，也可以描述曲線運動，故選項D也是錯誤的． 三、矢量和標量 師：像位移這樣的物理量，既有大小又有方向，我們以前學過的物理量很多都只有大小，沒有方向，請同學們回憶并說給大家聽聽． 學生討論后回答 生：溫度、質量、體積、長度、時間、路程． 對于討論中學生可能提出這樣的問題，像電流、壓強這兩個學生學過的物理量，它們是有方向的，但它們仍然是標量．這在以后的學習中會更進一步加深對矢量和標量的認識． 學生閱讀課文后，說說矢量和標量的算法有什么不同． 生：兩個標量相加遵從算術加法的法則． [討論與思考] 一位同學從操場中心A出發(fā)，向北走了40 m，到達C點，然后又向東走了30 m，到達B點．用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結果的位移)．三個位移的大小各是多少?你能通過這個實例總結出矢量相加的法則嗎? 解析：畫圖如圖1—2—4所示．矢量相加的法則是平行四邊形法則． [討論與思考] 氣球升到離地面80m高空時，從氣球上掉下一物體，物體又上升了10 m高后才開始下落，規(guī)定向上方向為正方向．討論并回答下列問題，體會矢量的表示方向． (1)物體從離開氣球開始到落到地面時的位移大小是多少米?方向如何? (2)表示物體的位移有幾種方式?其他矢量是否都能這樣表示?注意體會“+”“－”號在表示方向上的作用． 解析：(1)一80m，方向豎直向下；(2)到現(xiàn)在有三種：語言表述法，如“位移的大小為80m，方向豎直向下”；矢量圖法；“+”“一”號法，如“規(guī)定豎直向上為正方向，則物體的位移為一80m”． [課堂訓練] (播放1 500m比賽的錄像片斷) 在標準的運動場上將要進行1 500米賽跑，上午9時20分50秒，發(fā)令槍響，某運動員從跑道上最內圈的起跑點出發(fā)，繞運動場跑了3圈多，到達終點，成績是4分38秒．請根據(jù)上面的信息討論以下問題，并注意題中有關時間、時刻、路程、位置變化的準確含義． (1)該運動員從起跑點到達終點所花的時間是多少?(4分38秒)起跑和到達的時刻分別是多少?(上午9時20分50秒、上午9時25分28秒) (2)該運動員跑過的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點到終點的連線) 四、直線運動的位置和位移 提出問題：我們怎樣用數(shù)學的方法描述直線運動的位置和位移? 如果物體做的是直線運動，運動中的某一時刻對應的是物體處在某一位置，如果是一段時間，對應的是這段時間內物體的位移． 如圖1—2—6所示，物體在時刻t1處于“位置”x1，在時刻t2運動到“位置”x2 那么(x2－ x1)就是物體的“位移”，記為Δx ＝x2－ x1 可見，要描述直線運動的位置和位移，只需建立一維坐標系，用坐標表示位置，用位置坐標的變化量表示物體位移． 在一維坐標系中，用正、負表示運動物體位移的方向．如圖1—2—7所示汽車A的位移為負值，B的位移則為正值．表明汽車B的位移方向為x軸正向，汽車A的位移方向為x軸負向． [小結] 時間和時刻這兩個概念是同學們很容易混淆的，同學們要掌握時間坐標軸．在時間軸上，用點表示時刻，用線段表示一段時間間隔．位移和路程是兩個不同的物理量，位移是用來表示質點變動的，它的大小等于運動物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量；而路程是物體實際運動路徑的長度，是標量．只有物體做單向直線運動時，其位移大小才和路程相等，除此以外，物體的位移的大小總是小于路程．找位移的最好辦法是從初位置到末位置間畫有向線段．有向線段的方向就是位移的方向，有向線段的長度就是位移的大小．時刻對應位置，時間對應位移．在位置坐標軸上，用點來表示位置，用有向線段來表示位移． 本節(jié)課用到的數(shù)學知識和方法：用數(shù)軸來表示時間軸和位移軸，在時間軸上，點表示時刻，線段表示時間間隔．要選計時起點(零時刻)，計時起點前的時刻為負，計時起點后的時刻為正；在位移軸上，點表示某一時刻的位置，線段表示某段時間內的位移．要選位置參考點(位置零點)，直線運動中，可選某一單一方向作為正方向，朝正方向離開參考點的位置都為正，朝負方向離開參考點的位置都為負．位移方向與規(guī)定方向相同時為正，相反時為負．標量遵從算術加法的法則，矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則，以后會學到，不讓學生知道)． 作業(yè)： 教材第16頁問題與練習． 板書設計: 1.2時間和位移 1.時間 時間是時間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間，在時間坐標軸上對應于一段 2.時刻 時刻是指某一瞬時，在時間坐標軸上對應于一點 3.位移 初位置指向末位置的有向線段表示位移，描述物體位置的改變，是矢量，與運動路徑無關，只由初末位置決定 4.路程 質點運動軌跡的長度，是標量，取決于物體運動路徑 5.矢量 矢量既有大小，又有方向 6.標量 只有大小，沒有方向，標量相加遵從算術加法的法則 7.位置 用坐標表示位置 8.位移 用位置坐標的變化量表示物體位移 教學后記：