高中物理 第一章 第2節(jié) 時(shí)間和位移教案 新人教版必修11

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第一章 第2節(jié) 時(shí)間和位移 教學(xué)目標(biāo) 三維目標(biāo)： 知識(shí)與技能 1.能夠區(qū)分時(shí)刻和時(shí)間間隔. 2.掌握位移的概念，知道位移是矢量，知道位移和路程的不同. 3.知道矢量和標(biāo)量的定義及二者的區(qū)別. 4.知道直線運(yùn)動(dòng)的路程和位移的關(guān)系. 過程與方法 1．圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等，要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問題形象化的處理方法． 2.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)時(shí)間的認(rèn)識(shí)由感性到理性的知識(shí)升華. 情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過時(shí)間、位移的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí). 學(xué)情分析 本教學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知規(guī)律，采取“基于問題學(xué)習(xí)”模式，創(chuàng)設(shè)多樣問題情景，引發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究、總結(jié)知識(shí). 對(duì)時(shí)刻、時(shí)間間隔的教學(xué)，包括對(duì)路程、位移概念的理解，采取“情景貫穿”的教學(xué)方法，要比逐個(gè)解釋名詞效果好.尤其對(duì)位移這一矢量的教學(xué)，由于學(xué)生第一次接觸矢量語言，感到不習(xí)慣是很自然的，所以要充分利用有向線段表示矢量的直觀、形象的特點(diǎn)，聯(lián)系實(shí)際例子，讓學(xué)生初步了解矢量相加的法則. 重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 1．描述物體位置變化的物理量──位移的概念； 2．矢量的概念． 教學(xué)難點(diǎn) 1．理解位移的矢量性； 2．矢量的運(yùn)算方法． 教學(xué)過程 活動(dòng)1【導(dǎo)入】知識(shí)回顧 （一）新課引入 問題1.下列問題及高一學(xué)生作息安排表中哪些是時(shí)刻？哪些是時(shí)間？ ①、我國(guó)運(yùn)動(dòng)員劉翔在奧運(yùn)會(huì)田徑男子110米欄決賽中以時(shí)間12秒91的成績(jī)奪得中國(guó)男選手在奧運(yùn)會(huì)上的首枚田徑金牌是時(shí)刻嗎?。 ②、剛才是北京時(shí)間8點(diǎn)整是時(shí)刻嗎? ③、各位旅客請(qǐng)注意，由深圳開往桂林36次列車開車時(shí)間12點(diǎn)30分，請(qǐng)各位旅客自覺排隊(duì)等候檢票是時(shí)刻嗎? 活動(dòng)2【講授】新課教學(xué) （二）新課教學(xué) 小組討論完成預(yù)習(xí)案下列問題 一、時(shí)刻和時(shí)間間隔 1．時(shí)刻：在時(shí)間軸上用___表示，表示某一瞬間 ，與物體的位置相對(duì)應(yīng)． 2．時(shí)間間隔：在時(shí)間軸上用______表示，表示某一過程，與物體的位移相對(duì)應(yīng)． 3．兩點(diǎn)說明 (1)時(shí)間間隔是指兩個(gè)時(shí)刻間的時(shí)間段． (2)日常生活中所說的“時(shí)間”，有時(shí)指的是時(shí)刻，有時(shí)指的是時(shí)間間隔，物理學(xué)上說的“時(shí)間”一般指的是___________． 即時(shí)感悟1． 上課時(shí)間8時(shí)，下課時(shí)間8時(shí)45分，一節(jié)課的時(shí)間為45分鐘．在這一句話中的三個(gè)“時(shí)間”，哪個(gè)指的是時(shí)刻？哪個(gè)指的是時(shí)間間隔？(8時(shí)和8時(shí)45分指時(shí)刻，45分鐘指時(shí)間間隔．) 課堂探究一：時(shí)刻和時(shí)間的比較 1．區(qū)別 (1)物理意義不同 時(shí)刻是對(duì)應(yīng)計(jì)時(shí)的某一瞬間，時(shí)間是兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔，分別對(duì)應(yīng)物體的一個(gè)狀態(tài)和一個(gè)過程． (2)幾何意義不同 二者在時(shí)間軸上的表示不同，時(shí)間軸上的每一個(gè)點(diǎn)都表示一個(gè)不同的時(shí)刻，時(shí)間軸上的一段線段表示的是時(shí)間間隔． (3)表述方法不同 如“第5s末”、“5s末”、“第6s初”等指的均是時(shí)刻而不是時(shí)間間隔，并且在時(shí)間軸上均為t＝5s的這一點(diǎn)；而“5 s內(nèi)”、“前5 s內(nèi)”、“后5 s內(nèi)”等均是指時(shí)間間隔并非時(shí)刻，其時(shí)間長(zhǎng)度均為t＝5s；若是“第3 s內(nèi)”、“第4s內(nèi)”等，其時(shí)間長(zhǎng)度均為t＝1s. 2．聯(lián)系 (1)如圖所示，在時(shí)間軸上有兩個(gè)時(shí)刻t1和t2，其時(shí)間間隔為Δt＝t2－t1，如果t2逐漸趨近t1，則Δt會(huì)逐漸變小，當(dāng)Δt＝0時(shí)，時(shí)間軸上的一個(gè)區(qū)間就變成一個(gè)點(diǎn)，即時(shí)間間隔就會(huì)變?yōu)橐粋€(gè)時(shí)刻． (2)時(shí)間間隔是一系列連續(xù)時(shí)刻的積累過程． (3)時(shí)間間隔能夠展示物體運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過程，好比是一段錄像；時(shí)刻可以顯示物體運(yùn)動(dòng)的一個(gè)瞬間，好比是一張照片，即由一個(gè)一個(gè)連續(xù)的照片可以組成錄像． 當(dāng)堂訓(xùn)練 1．關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻，下列說法正確的是(　　) A．物體在5 s時(shí)指的是物體在5 s末時(shí)，指的是時(shí)刻 B．物體在5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時(shí)間間隔 C．物體在第5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時(shí)間間隔 D．第4 s末就是第5 s初，指的是時(shí)刻 解析：選ACD.5 s時(shí)指的是5 s末這一時(shí)刻，5 s內(nèi)指的是前5 s這一段時(shí)間間隔．第5s內(nèi)指的是4 s末到5 s末這1 s的時(shí)間間隔，前1 s末和后1 s初是同一時(shí)刻，故第4 s末和第5 s初是同一時(shí)刻，故正確選項(xiàng)為A、C、D. 問題2.機(jī)械運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為物體位置的變化,路程表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，怎樣才能完全確定物體位置的變化?( 結(jié)論:路程與物體運(yùn)動(dòng)軌跡有關(guān),而位置的變化僅與物體起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)) 小組討論完成預(yù)習(xí)案下列問題 二、路程和位移 1．路程：表示物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的______，只有_______，沒有______． 2．位移 (1)物理意義：表示物體(質(zhì)點(diǎn))的______變化． (2)定義：從________指向________的有向線段． (3)大小：初、末位置間線段的______． (4)方向：由________指向________． 說明：路程與路徑有關(guān)，位移與路徑無關(guān)，當(dāng)初、末位置確定下來時(shí)，位移就確定了，但初、末位置間的路徑不同，路程會(huì)不同． 三、矢量和標(biāo)量 1．矢量：既有_______，又有_______的物理量． 2．標(biāo)量：只有大小，沒有方向的物理量． 3．運(yùn)算法則：兩個(gè)標(biāo)量相加遵從_________的法則，矢量相加的法則與此不同． 四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移 如圖所示，一個(gè)物體沿直線從A運(yùn)動(dòng)到B，如果A、B兩位置坐標(biāo)分別為xA和xB，那么質(zhì)點(diǎn)的位移Δx＝_________，即初、末位置坐標(biāo)的變化量表示位移． 即時(shí)感悟2． 物體做什么運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移大小等于路程？ (提示：?jiǎn)蜗蛑本€運(yùn)動(dòng)．) 課堂探究二：位置、路程和位移 1．位置：質(zhì)點(diǎn)在空間所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)．反映質(zhì)點(diǎn)“在哪里”． 2．路程 路程是質(zhì)點(diǎn)從起始位置到終止位置所通過的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，是標(biāo)量，只有大小，沒有方向．路程的大小與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān)．如果某一時(shí)間內(nèi)某一物體通過的路程為零，就表示這段時(shí)間內(nèi)物體靜止． 3．位移 位移是描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量，它是從初位置到末位置的有向線段，是矢量，既有大小，又有方向．位移的大小僅由初、末位置之間的距離決定，物體的運(yùn)動(dòng)方向與位移方向并不一定相同．如果某一時(shí)間內(nèi)某一物體的位移為零，在這段時(shí)間內(nèi)物體并不一定是靜止的． 4．路程與位移的關(guān)系 位移的大小與路程無關(guān)，只有當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程，并且也僅僅是大小相等而已．否則，路程總是大于位移的大?。谌魏吻闆r下，位移的大小都不可能大于路程． 特別提醒：(1)質(zhì)點(diǎn)的始末位置一旦確定，位移矢量是唯一的，但路程可能有多個(gè)取值． (2)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小等于路程，由于它們分別是矢量和標(biāo)量，因此不能說位移就是路程． 當(dāng)堂訓(xùn)練 2．關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是(　　) A．沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，位移和路程是相等的 B．質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B，其路程可能不同而位移是相同的 C．質(zhì)點(diǎn)通過一段路程，其位移可能是零 D．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移大小可能大于路程 解析：選BC.沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，若沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也只能說位移的大小等于路程，但不能說位移等于路程，因?yàn)槲灰朴蟹较?，路程無方向；在有往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小是小于路程的，位移只取決于始末位置，與路徑無關(guān)，而路程是與路徑相關(guān)的．綜上知BC正確 典型例題 例題1、以下說法中，指時(shí)刻的是(　　) A．中央電視臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)將于20點(diǎn)零5分現(xiàn)場(chǎng)直播 B．劉翔在廣州亞運(yùn)會(huì)男子110米欄決賽中以13.09 s的成績(jī)勇奪金牌 C．我國(guó)實(shí)行每周工作40小時(shí)的勞動(dòng)制度 D．我國(guó)發(fā)射的“神舟”七號(hào)載人飛船在環(huán)繞地球運(yùn)行68.5小時(shí)后在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)成功著陸 【思路點(diǎn)撥】　區(qū)分時(shí)刻和時(shí)間間隔的關(guān)鍵是抓住它們的區(qū)別，時(shí)刻是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間間隔是一個(gè)時(shí)間段． 【精講精析】　晚會(huì)開播這個(gè)事件對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)指時(shí)刻；完成110米欄決賽，每周工作的時(shí)間和環(huán)繞地球這三個(gè)過程對(duì)應(yīng)時(shí)間段，指時(shí)間間隔． 【答案】　A 【題后反思】分析本題時(shí)應(yīng)根據(jù)上下文去體會(huì)題中所說時(shí)間對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)還是時(shí)間段． 例題2、關(guān)于位移和路程，以下說法正確的是(　　) A．位移和路程是相同的物理量 B．路程是標(biāo)量，即表示位移的大小 C．位移是矢量，位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向 D．若物體做單一方向的直線運(yùn)動(dòng)，則位移的大小等于路程 【思路點(diǎn)撥】　求解此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)： (1)位移和路程的物理意義不同，一個(gè)表示位置變化，一個(gè)表示運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度． (2)位移是矢量，既有大小，又有方向，路程是標(biāo)量，只有大小． 【精講精析】?jī)烧叩奈锢硪饬x不同，大小一般不同，且路程沒有方向，位移有方向，故A錯(cuò)；路程是標(biāo)量，大小與位移的大小一般不相等，故B錯(cuò)；位移的方向由初位置指向末位置，并不一定與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同，故C錯(cuò)；物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡長(zhǎng)度等于初、末位置的直線距離，所以位移大小等于路程，故D對(duì)． 【答案】　D 【題后反思】在處理路程和位移的問題時(shí)，注意兩者是不同的兩個(gè)物理量，路程是運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，它并不一定等于位移的大小，位移為零時(shí)，路程不一定為零；但路程為零時(shí)，位移一定為零． 例題3、一個(gè)人晨練，按如圖所示走半徑為R的中國(guó)古代的八卦圖，中央的S部分是兩個(gè)直徑為R的半圓，BD、CA分別為西東、南北指向．他從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn)，則當(dāng)他走到D點(diǎn)時(shí)，求他的路程和位移的大小分別為多少？位移的方向如何？ 【思路點(diǎn)撥】路程就是由A到D的軌跡的長(zhǎng)度，位移的大小為由A到D的線段長(zhǎng)度，位移方向由A指向D. 【自主解答】　路程是標(biāo)量，等于半徑為R與半徑為兩圓周長(zhǎng)之和減去半徑為R的圓周長(zhǎng)的，即2πR＋2π－2πR＝πR.位移是矢量，大小為AD線段長(zhǎng)度，由直角三角形知識(shí)得＝R，方向由A指向D，即東南方向． 【答案】　πR　R　東南方向 【方法總結(jié)】　位移是由初、末位置決定．路程與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)．在求解曲線運(yùn)動(dòng)中的位移和路程時(shí)，要注意與幾何圖形結(jié)合． 活動(dòng)3【練習(xí)】當(dāng)堂檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè)： 1.關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻下列說法正確的是(　　) A．時(shí)間間隔是較長(zhǎng)的一段時(shí)間，時(shí)刻是較短的一段時(shí)間 B．第2 s內(nèi)和前2 s內(nèi)指的是不相等的兩段時(shí)間間隔 C．“北京時(shí)間12點(diǎn)整”指的是時(shí)刻 D．時(shí)光不能倒流，因此時(shí)間有方向是矢量 2.關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是(　　) A．在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為零，則該物體一定是靜止的 B．在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程為零，則該物體一定是靜止的 C．在直線運(yùn)動(dòng)中，物體的位移大小可能等于其路程 D．在曲線運(yùn)動(dòng)中，物體的位移大小一定小于路程 活動(dòng)4【作業(yè)】板書及作業(yè) 板書內(nèi)容 1、時(shí)刻和時(shí)間間隔: 時(shí)刻是時(shí)間軸上一點(diǎn)，對(duì)應(yīng)某位置；時(shí)間是時(shí)間軸上一線段，對(duì)應(yīng)一段位移 2、路程和位移 路程：是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度 位移：表示物體的位置變化 （起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段） 3、矢量和標(biāo)量 （矢量有大小又有方向,運(yùn)算遵守平行四邊形定則） 4、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移 Δx=x2－x1 作業(yè)布置: 1、作業(yè)：討論完成課本P14頁(yè)問題與練習(xí)1-2，作業(yè)本上3-4題； 2、自主預(yù)習(xí)課本P15-16頁(yè)第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)快慢的描述，速度。 教學(xué)反思：