第一篇:第二節(jié) 時(shí)間和位移 教學(xué)設(shè)計(jì)
北京師范大學(xué)物理學(xué)系
201411141929
趙霞
第二節(jié)時(shí)間和位移
2017.4.10
趙霞
一. 教育分析
1.教材分析
本節(jié)課程是人教版高中物理必修一第一章第二節(jié)《時(shí)間和位移》,位于課本P12-P14。在本節(jié)課要學(xué)習(xí)的時(shí)間和位移指的是:時(shí)刻和時(shí)間間隔、路程和位移、矢量和標(biāo)量、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移,其核心是時(shí)刻和時(shí)間間隔、路程和位移、矢量和標(biāo)量。學(xué)生已經(jīng)在初中課程中學(xué)習(xí)過(guò)時(shí)間和路程,本節(jié)課的內(nèi)容就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展。由于它還和下節(jié)課速度的學(xué)習(xí)有關(guān)系,所以在本學(xué)科有重要地位,并有承上啟下的作用,是本章的核心內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容雖然淺顯,但因其牽涉到的物理思想方法比較典型,且學(xué)生將在本節(jié)首次接觸到物理圖象(位置的表示),故本課的價(jià)值傾向長(zhǎng)遠(yuǎn),同時(shí)在課堂中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和良好的圖象分析習(xí)慣是非常重要的。2.學(xué)情分析
本節(jié)所學(xué)習(xí)的時(shí)間、時(shí)間間隔和位移等概念是用來(lái)描述自然界最簡(jiǎn)單最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài),即描述物體空間位置隨時(shí)間變化的情況——機(jī)械運(yùn)動(dòng)。這些概念是最基本的概念,在已經(jīng)學(xué)習(xí)了時(shí)間和路程的前提下可以說(shuō)是難度較小,但是對(duì)于一部分同學(xué)來(lái)講,時(shí)刻和時(shí)間間隔的區(qū)別,有大小、又有方向位移概念的理解會(huì)有一定的困難,所以本節(jié)重點(diǎn)區(qū)別時(shí)刻和時(shí)間間隔、路程與位移、位置與位移。鑒于概念學(xué)習(xí)趣味性較低,為了激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生們積極參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中來(lái),因此采用通過(guò)多媒體教學(xué)將需要學(xué)習(xí)的時(shí)刻和時(shí)間間隔、位置、路程、位移等概念融于活動(dòng)之中,讓學(xué)生通過(guò)回憶生活常識(shí),從而體會(huì)物理知識(shí)來(lái)源于生活,也會(huì)回歸于生活,增強(qiáng)學(xué)習(xí)趣味性,主動(dòng)性。3.設(shè)計(jì)理念
利用多媒體課件創(chuàng)設(shè)課程內(nèi)容的真實(shí)情境,營(yíng)造開放的教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生在形象生動(dòng)的情境中學(xué)習(xí)課本內(nèi)容。課堂中充分尊重學(xué)生的體驗(yàn)和感受,提供足夠的時(shí)間和空間讓學(xué)生展示自己的個(gè)性,更好地接受知識(shí)。
二. 教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能 北京師范大學(xué)物理學(xué)系
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① 知道時(shí)刻與時(shí)間間隔的區(qū)別與聯(lián)系,能在具體情境下識(shí)別時(shí)刻和時(shí)間間隔;
② 知道位置、位移、路程的區(qū)別與聯(lián)系;
③ 理解位移的概念,知道位移是矢量,會(huì)用有向線段表示位移; ④ 初步了解矢量與標(biāo)量的不同運(yùn)算法則; 2.過(guò)程與方法
① 通過(guò)具體問(wèn)題引出時(shí)間、位移、路程、時(shí)刻等概念,使學(xué)生能將抽象問(wèn)題形象化處理,體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性;
② 鍛煉學(xué)生信息收集和處理能力,分析解決問(wèn)題能力,交流合作能力; 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
① 通過(guò)時(shí)間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí);
② 養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。
三. 教學(xué)重難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn):時(shí)刻與時(shí)間間隔以及位移與路程的區(qū)別與聯(lián)系 2.教學(xué)難點(diǎn):對(duì)位移矢量的理解及運(yùn)算
四. 教學(xué)過(guò)程
(一)新課導(dǎo)入
提問(wèn)一個(gè)走讀生,上學(xué)的時(shí)候是什么時(shí)間離開家的?在路上用了多長(zhǎng)時(shí)間?怎么走的?什么時(shí)間到校的? 根據(jù)學(xué)生的回答提出,要想清楚地描述物體運(yùn)動(dòng)情況,僅僅用上節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容是不夠的,我們需要學(xué)習(xí)更多的物理量。
(讓學(xué)生通過(guò)生活實(shí)例引入課堂內(nèi)容)
(二)新課內(nèi)容
一、時(shí)間和時(shí)間間隔
在一開始學(xué)生的回答中,學(xué)生離家和到校所對(duì)應(yīng)的是時(shí)刻概念,在路上所用的時(shí)間就是時(shí)間間隔,它等于兩個(gè)時(shí)刻之差。如果建立一個(gè)表示時(shí)間的一維直線系,則在這個(gè)坐標(biāo)系中,時(shí)刻用點(diǎn)表示,時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)刻之差,用線段表示。
學(xué)生討論 如圖所示,物體沿直線從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),如果各點(diǎn)之間的時(shí)間間隔都是一秒,則下列各說(shuō)法中分別表示哪一點(diǎn)或線段 北京師范大學(xué)物理學(xué)系
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前3s內(nèi): 第2s內(nèi):(第)2s末: 第3s初: 第二個(gè)2s內(nèi):
(讓學(xué)生通過(guò)具體問(wèn)題加深對(duì)時(shí)刻、時(shí)間間隔的理解)
二、路程和位移
重新討論提問(wèn)學(xué)生的問(wèn)題,問(wèn)學(xué)生為什么不從另外一條路走?學(xué)生會(huì)很快回答另外一條路遠(yuǎn),那么從不同的路徑走就沒(méi)有相同之處嗎?當(dāng)然有,那就是初始位置和末位置是相同的,所以為了準(zhǔn)確描述這兩種運(yùn)動(dòng),就需要引入兩個(gè)不同的概念。
(引入路程和位移的概念)
1、位移:位移表示質(zhì)點(diǎn)的位置變動(dòng),從初位置指向末位置的有向線段表示質(zhì)點(diǎn)在這次運(yùn)動(dòng)中發(fā)生的位移,有向線段的長(zhǎng)度表示位移的大小,有向線段的方向表示位移的方向.如:物體從A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),這次運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的位移用有向線段AB表示。
位移既有大小,又有方向,位移是矢量,通常用字母x表示位移,單位和路程的單位相同,米(m)。
2、路程:路程是指質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,上面的例子中曲線AB的長(zhǎng)度表示路程。路程只有大小沒(méi)有方向,是標(biāo)量。
討論:位移和路程的區(qū)別是什么? 小結(jié) 1.路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度
2.位移是描述物體位置變化的物理量,用從初位置到末位置的有向線段表示,即物體位移的大小由初末位置決定,方向由初位置指向末位置。
問(wèn)題:物體的位移大小有沒(méi)有等于路程的情況? 答:在單向直線運(yùn)動(dòng)中位移的大小等于路程。
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三、矢量和標(biāo)量
位移是矢量,路程是標(biāo)量。
定義:既有大小又有方向的物理量叫矢量,只有大小沒(méi)有方向的物理量叫標(biāo)量。位移是矢量,只與始末位置有關(guān)而與路徑無(wú)關(guān),而路程與路徑有關(guān).討論:一輛汽車從A 點(diǎn)出發(fā),向東行駛了40km,到達(dá)C點(diǎn)后,又向南行駛了30km到達(dá)B點(diǎn),此過(guò)程中它通過(guò)的路多大?它的位移大小、方向如何?通過(guò)計(jì)算,你會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)?
四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
在同一直線中如何利用坐標(biāo)表示出物體的位移,如何進(jìn)行計(jì)算?
從上面圖中我們看出,物體沿直線運(yùn)動(dòng)由B運(yùn)動(dòng)到A時(shí)其位移即為XA-XB=4m,由A運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的位移即為XO-XA=-2m。
五. 板書設(shè)計(jì)
六. 課堂小結(jié)和作業(yè)
1、課堂小結(jié)
(1)位置:位置就是質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻時(shí)所在的空間的一點(diǎn),其位置可由坐標(biāo)確定。(2)路程:質(zhì)點(diǎn)位置發(fā)生變化時(shí)的徑跡長(zhǎng)度叫路程,其單位通常用米(m),另外還有北京師范大學(xué)物理學(xué)系
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千米(km)、厘米(cm)等。路程是標(biāo)量。
(3)位移:位移是表示質(zhì)點(diǎn)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置。位移是矢量,它與物體具體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。其單位與路程的單位相同。在直線坐標(biāo)系中,常用x表示。求位移時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí),位移大小才等于路程;除此之外,兩者大小不會(huì)相等。②位移是矢量,路程是標(biāo)量,位移只與初末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān),而路程與路徑有關(guān)。
2、例題
例1 請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的時(shí)間軸上指出下列時(shí)刻或時(shí)間(填相應(yīng)的字母):(1)第1s末,第3s初,第2個(gè)兩秒的中間時(shí)刻;(2)第2s內(nèi),第5s內(nèi),第8s內(nèi);(3)2s內(nèi),頭5s內(nèi),前9s內(nèi);
提示在時(shí)間軸上,時(shí)刻用一個(gè)點(diǎn)表示,時(shí)間用一段線段表示。
解析 與題中相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻或時(shí)間分別是:(1)A,B,C;(2)AB,DE,GH;(3)OB,OE,OI。
點(diǎn)悟 在物理學(xué)中,時(shí)刻與時(shí)間是兩個(gè)不同的概念。我們平時(shí)說(shuō)的“時(shí)間”,有時(shí)指的是時(shí)刻,有時(shí)指的是時(shí)間間隔,要根據(jù)上下文認(rèn)清它的含義。
例2 物體沿半徑分別為r和R的半圓弧由A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn),如圖所示,則它的位移和路程分別是()A.2(R + r), π(R + r)B.2(R + r)向東,2πR向東 C.2π(R + r)向東,2π(R + r)D.2(R + r)向東,π(R + r)提示 從位移和路程的概念出發(fā)進(jìn)行分析。
解析 位移是由初位置指向末位置的矢量,其大小等于A、C間的距離,即 s=2r + 2R = 2(R + r);方向由A指向B,即向東。路程是標(biāo)量,其大小等于兩半圓弧長(zhǎng)度之和,即 s′=πr+πR=π(R + r),沒(méi)有方向。選項(xiàng)D正確。北京師范大學(xué)物理學(xué)系
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點(diǎn)悟 弄清位移和路程的含義以及它們的區(qū)別,是正確做出判斷的關(guān)鍵。物理概念是研究物理規(guī)律、解決物理問(wèn)題的基礎(chǔ),要正確理解,切不可掉以輕心。
3、課后作業(yè) P14 問(wèn)題與練習(xí):
1、3
七. 課后反思
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們基本可以正確區(qū)分時(shí)刻與時(shí)間間隔、路程與位移,也可辨別生活中的時(shí)間和物理時(shí)間上的不同含義,由于第一次引入矢量和標(biāo)量的概念,教學(xué)過(guò)程中要注意多引入幾個(gè)量讓學(xué)生體會(huì)理解,并能提到他們不同的運(yùn)算法則,但具體運(yùn)算形式可不必涉及。
第二篇:第二節(jié) 時(shí)間和位移(范文模版)
第2節(jié) 時(shí)間和位移
一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能
1.知道時(shí)間和時(shí)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(biāo)量和矢量,知道位移是矢量,時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量. 4.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移. 5.知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系. 過(guò)程與方法
1.圍繞問(wèn)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(wèn)題形象化的處理方法.
2.會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向 3.會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移,用標(biāo)量表示路程. 情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)時(shí)間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí). 2.通過(guò)用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置,不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn),領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)科學(xué)的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀.
4.從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn).
二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系。
教學(xué)難點(diǎn):標(biāo)量和矢量在計(jì)算方法上的不同。
三、教學(xué)方法: 比較與分類方法
四、教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)新課導(dǎo)入 提問(wèn)一個(gè)走讀生,上學(xué)的時(shí)候是什么時(shí)間離開家的?在路上用了多長(zhǎng)時(shí)間?怎么走的?什么時(shí)間到校的?
根據(jù)學(xué)生的回答提出,要想清楚地描述物體運(yùn)動(dòng)情況,僅僅用上節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容是不夠的,我們需要學(xué)習(xí)更多的物理量。(二)新課內(nèi)容 1.時(shí)間和時(shí)刻
在一開始學(xué)生的回答中,學(xué)生離家和到校所對(duì)應(yīng)的是時(shí)刻概念,在路上所用的時(shí)間就是時(shí)間間隔,它等于兩個(gè)時(shí)刻之差。
(1)如果建立一個(gè)表示時(shí)間的一維直線系,則在這個(gè)坐標(biāo)系中,時(shí)刻用點(diǎn)表示,時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)刻之差,用線段表示。
例:見圖2—1—1所示
第6s末、第7s初
0 4 2 1 2 8 3 5 6 7
t/s(2)要注意嚴(yán)格區(qū)分時(shí)間間隔(時(shí)間)和時(shí)刻。第4s 前2s → →← 秒末”←、“例如:“第6、“第7秒初”6 秒末”等指的都是時(shí)刻而不是時(shí)間。其中“第6
圖1—2—1 秒末”、“第7秒初”指的是同一時(shí)刻,在時(shí)間軸上都是指t=6秒這一點(diǎn);
“6秒末”在時(shí)間軸上指t=6s這一點(diǎn)。“第4秒內(nèi)”、“前2秒內(nèi)”都是指時(shí)間間隔。其中“第4秒內(nèi)”就是“第4秒初”(或“第3秒末”)到“第4秒末”這兩個(gè)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔,時(shí)間長(zhǎng)度為1秒,在時(shí)間軸上指t=3 s到t=4 s兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔。
“前2秒內(nèi)”就是“o時(shí)刻”到“2秒末”這兩個(gè)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔,時(shí)間長(zhǎng)度為2秒,在時(shí)間軸上指t=0 s到t=2 s兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔。
(3)在實(shí)驗(yàn)室中常用秒表和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相的方法來(lái)測(cè)量時(shí)間,其中打點(diǎn)計(jì)時(shí) 器和頻閃照相的方法可以測(cè)量很短的時(shí)間間隔?!菊n堂練習(xí)】課本P16第1題 2.路程和位移
(1)路程:路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。當(dāng)物體從某位置A運(yùn)動(dòng)到另一位置B時(shí),可以 沿不同的軌跡運(yùn)動(dòng),如圖1—2—2所示,走過(guò)不同的路程。路程不能描述質(zhì)點(diǎn)的位置的變化,與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。路程只有大小,沒(méi)有方向?!澳骋?/p>
① 時(shí)間內(nèi)路程等于零”表示這段時(shí)間物體靜止。y
B
②(2)位移:位移用來(lái)表示物體位置變化的物理量,A 它是從初位置到末位置的有向線段,如圖1—2—2中的有向線段AB。位移既有大小,又有方向,位移③ 的大小與路徑無(wú)關(guān),僅由初、末位置決定。“某一時(shí)間內(nèi)位移等于零”表示這段時(shí)間物體的初末位置相
O x 同,而不表示這段時(shí)間內(nèi)物體靜止。
圖1—2—2(3)在任何情況下,位移的大小都不可能大于路程。當(dāng)物體做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程。(4)位移的單位是“米(m)”,有時(shí)也用“千米(km)”或“厘米(cm)”?!菊n堂練習(xí)】課本P16第2題 3.矢量和標(biāo)量
(1)矢量:在物理學(xué)上既有大小又有方向的物理量叫做矢量。位移就是矢量。
(2)標(biāo)量:在物理學(xué)上只有大小沒(méi)有方向的物理量叫做標(biāo)量。例如:時(shí)間、質(zhì)量、溫度、路程等都是標(biāo)量。
(3)矢量相加和標(biāo)量相加遵從不同的法則。兩個(gè)標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則。而矢量 相加遵從平行四邊形法則。
如: 從A點(diǎn)向北走了40m到C,再?gòu)腃向東走了30m到D,則有向線段AC、CD和AD分別
D 表明第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移。如圖1—2—3。C 第一次位移大小為40 m,第二次位移大小為30 m,兩次行走的合位
移大小為50 m.
A 4.直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
在直線運(yùn)動(dòng)中,用坐標(biāo)表示物體的位置,坐標(biāo)的正負(fù)表示位置
在原點(diǎn)的哪一側(cè),坐標(biāo)的數(shù)值表示位置到原點(diǎn)的距離;用坐標(biāo)的變 化量表示物體位移坐標(biāo)差的正負(fù)表示位移的方向與坐標(biāo)軸正方向相 同還是相反,坐標(biāo)差的數(shù)值表示位移的大小——位置移動(dòng)的距離。
物體做直線運(yùn)動(dòng),若物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1,在時(shí)刻t2
圖1—2—3 處于“位置”x2,那么,x2-x1就是物體的“位移”,記為△x=x2-x1。即初、末位置坐標(biāo)的變化量△x表示物體的位移。
例如:物體從A到B,xA=2m xB=5m,△xAB=xB-xA=5-2=3m,從C→B,xC=6m,△xCB=xB-xC=5-6=-1m,負(fù)號(hào)表示位移的方向和規(guī)定的正方向相反,所以在直線運(yùn)動(dòng)中,矢量運(yùn)算可化為代數(shù)運(yùn)算,用正、負(fù)代表方向。
【課堂練習(xí)】課本P16第4題
(三)小結(jié):
見上藍(lán)字
(四)課后作業(yè):
課本P14 問(wèn)題與練習(xí)
第三篇:時(shí)間和位移教學(xué)設(shè)計(jì)
高中物理新課標(biāo)教學(xué)設(shè)計(jì)
1.2時(shí)間和位移
【學(xué)習(xí)者分析】
本人所在學(xué)校屬于省級(jí)示范學(xué)校,學(xué)生在初中就已經(jīng)進(jìn)行了很長(zhǎng)時(shí)間的探究體驗(yàn),因此他們有探究的基礎(chǔ),優(yōu)點(diǎn)是思維活躍,善于觀察、總結(jié)、提出并回答問(wèn)題,不過(guò)還存在“眼高手低”的問(wèn)題及實(shí)驗(yàn)器材問(wèn)題。
新課程改革打破了以前的應(yīng)試教育模式,教育教學(xué)過(guò)程中師生地位平等,充分貫徹以學(xué)生為本,堅(jiān)持學(xué)生的主體地位,教師的主導(dǎo)地位。
本節(jié)課是一節(jié)科學(xué)探究課,呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是現(xiàn)象,是問(wèn)題,積極引導(dǎo)學(xué)生探究。
探究式教學(xué)重視的是探究的過(guò)程和方法而不是結(jié)論,探究過(guò)程是產(chǎn)生創(chuàng)造思維的溫床,過(guò)于重視結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致喪失探究熱情,扼殺學(xué)生探究的欲望?!窘滩姆治觥?/p>
《時(shí)間和位移》是人教版高中物理必修一第1章第2節(jié)教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)兩個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn):1知道什么是矢量和標(biāo)量,2會(huì)區(qū)別位移和路程及時(shí)間和時(shí)刻。本節(jié)內(nèi)容是對(duì)本章知識(shí)的提升,又是后面知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。【教學(xué)目標(biāo)】 1.知識(shí)與技能:
(1)知道時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系.(2)理解位移的概念以及它與路程的區(qū)別.(3)初步了解矢量和標(biāo)量.2.過(guò)程與方法:
(1)會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向;(2)會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移; 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:
(1)通過(guò)用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置,不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn),領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)科學(xué)的力量。
(2)養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。.【重點(diǎn)難點(diǎn)】
(1)時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系;(2)位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系.【設(shè)計(jì)思想】
由于學(xué)生剛剛進(jìn)入高中,物理難度有所提高,所以在初中與高中物理的轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,老師一定要低重心教學(xué),重點(diǎn)把握基礎(chǔ)知識(shí)。所以采取類比方式進(jìn)行相關(guān)教學(xué)。
【教學(xué)環(huán)節(jié)】 一.課題的引入
提問(wèn)一個(gè)走讀生,上學(xué)是在什么時(shí)候離開家的?在路上用了多長(zhǎng)時(shí)間?怎么走的?什么時(shí)候到校的?
根據(jù)學(xué)生的回答指出,要想清楚的描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),僅僅只是用上節(jié)所學(xué)的內(nèi)容是不夠的,還有必要學(xué)習(xí)一些新的物理量。
二、新課內(nèi)容
1、時(shí)間與時(shí)刻
在開始學(xué)生所回答的問(wèn)題中,學(xué)生離家和到校所對(duì)應(yīng)的是時(shí)刻概念。而學(xué)生在路上所用的就是時(shí)間,即時(shí)間間隔,它是指兩個(gè)時(shí)刻之差。
提問(wèn):那么對(duì)于高中物理中時(shí)間與時(shí)刻中說(shuō)到的第幾秒、第幾秒初、第幾秒末、第幾秒內(nèi)、前幾秒、前幾秒內(nèi)意義分別應(yīng)該怎樣理解呢?
回答:⑴、第幾秒,一般使用是指“時(shí)刻”,但也可以是指“時(shí)間間隔”(特指1秒種),要根據(jù)上下文具體情況來(lái)判斷。如果含有“第幾秒時(shí)”的意思,則指“時(shí)刻”;如果有“第幾秒內(nèi)”、“第幾秒中”、“第幾秒間”的意思,則是指具體某一秒鐘的“時(shí)間間隔”。如“到達(dá)第5秒”,是指“第5秒時(shí)”、“第5秒末”這一時(shí)刻點(diǎn);如“在第5秒中”,是指這一秒的時(shí)間間隔??梢杂谩暗趲酌霑r(shí)刻”和“第幾秒時(shí)間”做區(qū)分。
⑵、第幾秒初、第幾秒末指的是“時(shí)刻”,與點(diǎn)有關(guān)?!暗趲酌氤酢焙汀暗趲酌肽笔侵妇唧w某一秒的前后端點(diǎn)(時(shí)刻)。第5秒初指的是第5秒(時(shí)間間隔)這一秒鐘開始的那一點(diǎn),等同于第4秒末。同樣,第5秒末就是第5秒(時(shí)間間隔)這一秒鐘的最后一點(diǎn),等同于第6秒初。
⑶、第幾秒內(nèi)、前幾秒、前幾秒內(nèi)指的是“時(shí)間間隔”,與長(zhǎng)度有關(guān)?!暗?秒內(nèi)”是第4秒時(shí)刻到第5秒時(shí)刻之間,時(shí)間間隔為1秒;“前3秒內(nèi)”是0到第3秒(時(shí)刻),時(shí)間間隔為3秒?!扒皫酌搿焙汀扒皫酌雰?nèi)”一樣。
說(shuō)明:“時(shí)刻”相當(dāng)于坐標(biāo)點(diǎn),“時(shí)間間隔”相當(dāng)于線段長(zhǎng)度,“時(shí)刻”就是這線段的端點(diǎn)——用坐標(biāo)來(lái)解釋更易理解。“時(shí)間間隔”即為常說(shuō)的“時(shí)間”,是指時(shí)間的長(zhǎng)度。見下圖所示:
(關(guān)于時(shí)間與時(shí)刻的本質(zhì)概念問(wèn)題有專門的論著,見下面所列資料)
2、路程與位移
學(xué)生活動(dòng):
1、在教室內(nèi)任意選擇兩個(gè)位置作為起始點(diǎn)和終點(diǎn),請(qǐng)一位學(xué)生沿不同的路徑從起始點(diǎn)走到終點(diǎn),然后讓其他學(xué)生思考回答這位同學(xué)在剛才的活動(dòng)中的位置的變化。
2、根據(jù)圖1.2-2,讓學(xué)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(diǎn),有什么相同點(diǎn)。
3、指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合插圖閱讀教材,思考?xì)w納位移和路程的概念及其區(qū)別。
教師小結(jié):
如下圖片,質(zhì)點(diǎn)從空間的一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置,它的位置變化叫做質(zhì)點(diǎn)在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移。位移是描述質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量,其大小等于起點(diǎn)至終點(diǎn)的直線距離,其大小與路徑無(wú)關(guān),方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)。它可由初位置指向末位置的有向線段來(lái)表示,它是一個(gè)有大小和方向的物理量,是一個(gè)矢量。而路程則是指物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是一個(gè)只有大小沒(méi)有方向的物理量,是一個(gè)標(biāo)量。位移只與物體運(yùn)動(dòng)的始末位置有關(guān),而與運(yùn)動(dòng)的軌跡無(wú)關(guān)。如果質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后回到原處,那么,路程不為零而位移則為零??梢娢灰婆c路程是兩個(gè)不同的物理量,大家一定要注意它們的區(qū)別。
在國(guó)際單位制(SI)中,位移的主單位為:米。此外還有:厘米、千米等。
3、矢量和標(biāo)量
學(xué)生活動(dòng):
1、引導(dǎo)學(xué)生閱讀P13課文內(nèi)容了解矢量和標(biāo)量,知道它們遵從不同的運(yùn)算法則。
2、探究P13思考與討論問(wèn)題,試著總結(jié)一下矢量的運(yùn)算法則。教師歸納:矢量與標(biāo)量的區(qū)別不僅表現(xiàn)在大小和方向性的問(wèn)題上,而且它們所遵循的運(yùn)算法則也是不同的。
4、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
師生互動(dòng):
1、直線運(yùn)動(dòng)的位置表示:坐標(biāo),如物體先處于A位置,后處于B位置
⑴ 試在圖中畫出物體的位移;
⑵ 指出位移的大小與方向;
如物體先處于B位置,后處于A位置,結(jié)果又如何?
2、物體由A運(yùn)動(dòng)到B,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明:位移的大小和方向
3、方法歸納:下圖中△ x =?(由A運(yùn)動(dòng)到B)
體會(huì)并記憶:“初-末” or “末-初” ?比如上圖中
三.課堂小結(jié)及課外研究性課題布置
這節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了位置、路程與位移的概念
(1)位置:位置就是質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻時(shí)所在的空間的一點(diǎn),其位置可由坐標(biāo)確定,如圖所示
?x?xB?xA 為質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位置A、B.(2)路程:質(zhì)點(diǎn)位置發(fā)生變化時(shí)的徑跡長(zhǎng)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(biāo)量。
(3)位移:位移是表示質(zhì)點(diǎn)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置。位移是矢量,它與物體具體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。其單位與路程的單位相同。在直線坐標(biāo)系中,常用x表示。求位移時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí),位移大小才等于路程;除此之外,兩者大小不會(huì)相等。
②位移是矢量,路程是標(biāo)量,位移只與初末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān),而路程與路徑有關(guān)。
四、作業(yè)
1、關(guān)于時(shí)間與時(shí)刻,下列說(shuō)法正確的是()
A.作息時(shí)間表上標(biāo)出上午8:00開始上課,這里的8:00指的是時(shí)間 B.上午第一節(jié)課從8:00到8:45,這里指的是時(shí)間
C.電臺(tái)報(bào)時(shí)時(shí)說(shuō):“現(xiàn)在是北京時(shí)間8點(diǎn)整”,這里實(shí)際上指的是時(shí)刻 D.在有些情況下,時(shí)間就是時(shí)刻,時(shí)刻就是時(shí)間
2、書面完成P16“問(wèn)題與練習(xí)”第4題(參看教材P15圖1.2-5)。
【板書設(shè)計(jì)】
§1.2時(shí)間和位移
1.時(shí)間
時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱,指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間,在時(shí)間坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)于一段 2.時(shí)刻
時(shí)刻是指某一瞬時(shí),在時(shí)間坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)于一點(diǎn) 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(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只由初末位置決定 4.路程
質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量,取決于物體運(yùn)動(dòng)路徑 5.矢量
矢量既有大小,又有方向 6.標(biāo)量
只有大小,沒(méi)有方向,標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則 7.位置
用坐標(biāo)表示位置 8.位移
用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移 9.坐標(biāo)系
(1)一維坐標(biāo);(2)二維坐標(biāo);(3)三維坐標(biāo); 10.要注意以下幾點(diǎn):
(1)坐標(biāo)系相對(duì)參考系是靜止的;
(2)坐標(biāo)的三要素:原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度單位;(3)用坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的位置;
(4)用坐標(biāo)的變化描述質(zhì)點(diǎn)的位置改變。
【教學(xué)反思】
本節(jié)學(xué)習(xí)的位移、路程等概念是運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jìn)一步學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。
初步掌握位移的矢量性、畫法及簡(jiǎn)單的一維運(yùn)算,教師要引導(dǎo)學(xué)生在閱讀教材的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體實(shí)例,積極進(jìn)行討論、加以區(qū)別.
第四篇:2 時(shí)間和位移 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道時(shí)間和時(shí)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(biāo)量和矢量,知道位移是矢量,時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量. 4.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移. 5.知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系. 過(guò)程與方法
1.圍繞問(wèn)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(wèn)題形象化的處理方法.
2.會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向 3.會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移,用標(biāo)量表示路程. 情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)時(shí)間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí).
2.通過(guò)用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置,不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn),領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)科學(xué)的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀.
4.從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn).
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.時(shí)間和時(shí)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(xué)難點(diǎn)
1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻. 2.理解位移的概念,會(huì)用有向線段表示位移
3.教學(xué)用具
多媒體、板書
4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
一、時(shí)刻和時(shí)間間隔 1.基本知識(shí)
(1)時(shí)刻是指某一瞬間,時(shí)間間隔表示某一過(guò)程.
(2)在表示時(shí)間的數(shù)軸上,時(shí)刻用點(diǎn)來(lái)表示,時(shí)間用線段來(lái)表示.(3)在國(guó)際單位制中,表示時(shí)間和時(shí)刻的單位是秒,它的符號(hào)是s.2.思考判斷
(1)時(shí)刻和時(shí)間間隔都是時(shí)間,沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別.(×)(2)飛機(jī)8點(diǎn)40分從上海起飛,10點(diǎn)05分降落到北京,分別指的是兩個(gè)時(shí)間間隔.(×)(3)2012年10月25日23時(shí)33分在西昌成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空.25日23時(shí)33分,指的是時(shí)刻.(√)
探究交流
時(shí)間的常用單位有哪些?生活中、實(shí)驗(yàn)室中有哪些常用的計(jì)時(shí)儀器?
【提示】在國(guó)際單位制中,時(shí)間的單位是秒,常用單位有分鐘、小時(shí),還有年、月、日等.生活中用各種鐘表來(lái)計(jì)時(shí),實(shí)驗(yàn)室和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上常用停表來(lái)測(cè)量時(shí)間,若要比較精確地研究物體的運(yùn)動(dòng)情況,有時(shí)需要測(cè)量和記錄很短的時(shí)間,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室中常用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器來(lái)完成.
二、路程和位移 1.基本知識(shí)(1)路程
物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度.(2)位移
①物理意義:表示物體(質(zhì)點(diǎn))位置變化的物理量. ②定義:從初位置到末位置的一條有向線段. ③大小:初、末位置間有向線段的長(zhǎng)度. ④方向:由初位置指向末位置. 2.思考判斷
(1)路程的大小一定大于位移的大小.(×)(2)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),路程相等,位移一定也相等.(×)(3)列車?yán)锍瘫碇袠?biāo)出的北京到天津122 km,指的是列車從北京到天津的路程.(√)探究交流
一個(gè)人從北京去重慶,可以乘火車,也可以乘飛機(jī),還可以先乘火車到武漢,然后再乘輪船沿長(zhǎng)江到重慶,如圖所示,則他的運(yùn)動(dòng)軌跡、位置變動(dòng)、走過(guò)的路程和他的位移是否相同?
【提示】 他的運(yùn)動(dòng)軌跡不同,走過(guò)的路程不同;他的位置變動(dòng)相同,位移相同.
三、矢量和標(biāo)量 1.基本知識(shí)(1)矢量 既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.(2)標(biāo)量
只有大小、沒(méi)有方向的物理量.如質(zhì)量、時(shí)間、路程等.(3)運(yùn)算法則
兩個(gè)標(biāo)量的加減遵從算術(shù)加減法,而矢量則不同,后面將學(xué)習(xí)到. 2.思考判斷
(1)負(fù)5 m的位移比正3 m的位移小.(×)(2)李強(qiáng)向東行進(jìn)5 m,張偉向北行進(jìn)也5 m,他們的位移不同.(√)(3)路程是標(biāo)量,位移是矢量.(√)探究交流
溫度是標(biāo)量還是矢量?+2 ℃和-5 ℃哪一個(gè)溫度高?
【提示】 溫度是標(biāo)量,其正、負(fù)表示相對(duì)大小,所以+2 ℃比-5 ℃溫度高.
四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移 1.基本知識(shí)
如圖所示,一個(gè)物體沿直線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),若A、B兩點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別為xA和xB,則物體的位移為Δx=xB-xA.若圖中的單位長(zhǎng)度為1 m,則xA=3 m,xB=-2 m,Δx=-5_m.2.思考判斷
(1)位置坐標(biāo)就是位移.(×)(2)初末兩位置坐標(biāo)為正時(shí),位移一定是正.(×)(3)初末兩位置坐標(biāo)為負(fù)時(shí),位移可能為正.(√)探究交流
上面例子中若物體到達(dá)B點(diǎn)接著又回到A點(diǎn),那么第二個(gè)過(guò)程的位移是多少?整個(gè)過(guò)程的位移又是多少?
【提示】 第二個(gè)過(guò)程的位移為Δx=3 m-(-2 m)=5 m.整個(gè)過(guò)程的位移為零.五、時(shí)間間隔與時(shí)刻的理解 【問(wèn)題導(dǎo)思】
1.班里的作息時(shí)間表上的數(shù)據(jù),表示的是時(shí)刻,還是表示時(shí)間間隔? 2.結(jié)合實(shí)際,你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻的說(shuō)法? 3.時(shí)間間隔與時(shí)刻怎么區(qū)分? 1.時(shí)刻與時(shí)間間隔的區(qū)別與聯(lián)系
2.表示時(shí)間的數(shù)軸 注意兩點(diǎn):(1)第n s(內(nèi))是時(shí)間間隔,時(shí)間是1 s;(2)第n s末與第(n+1)s初是同一時(shí)刻. 特別提醒
人們?cè)谌粘I钪兴f(shuō)的“時(shí)間”,其含義不盡相同,有時(shí)是指時(shí)刻,有時(shí)是指時(shí)間間隔,在物理學(xué)中,“時(shí)間”的含義就是時(shí)間間隔.
例:以下畫線的數(shù)字指時(shí)刻的是()A.某中學(xué)的作息時(shí)間表上寫著,第四節(jié):10∶15~10∶55 B.劉翔跨欄記錄為12.91_s C.中央電視臺(tái)《星光大道》欄目每晚7∶30準(zhǔn)時(shí)與您見面 D.午休從12∶10開始
【審題指導(dǎo)】 解答該題需注意以下兩點(diǎn):(1)時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)著某個(gè)事件所經(jīng)歷的某個(gè)過(guò)程.
(2)時(shí)刻對(duì)應(yīng)著某個(gè)事件開始、結(jié)束或進(jìn)行到某一狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的瞬間. 【答案】 ACD
六、路程和位移的理解 【問(wèn)題導(dǎo)思】
1.在學(xué)校操場(chǎng)上,轉(zhuǎn)了一圈,位移和路程分別是多少?
2.位移和路程在大小上有什么關(guān)系?在什么情況下,位移的大小才等于路程? 3.位移與路徑有關(guān)嗎?路程與路徑呢? 路程和位移的比較如下表所示
特別提醒
1.如果某段時(shí)間內(nèi)某物體通過(guò)的路程為零,則這段時(shí)間內(nèi)物體靜止;但如果位移為零,則在這段時(shí)間內(nèi)物體不一定靜止.
2.位移可用“+”、“-”表示,但位移的正、負(fù)不表示大小,僅表示方向.
例:同學(xué)們都喜歡上體育課,一年一度的學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)同學(xué)們更是期待很大.如圖所示為某學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑道的示意圖,其中A點(diǎn)是所有跑步項(xiàng)目的終點(diǎn),也是400 m、800 m賽跑的起跑點(diǎn),B點(diǎn)是100 m賽跑的起跑點(diǎn).在一次校運(yùn)動(dòng)會(huì)中,甲、乙、丙三位同學(xué)分別參加了100 m、400 m和800 m賽跑,則從開始比賽到比賽結(jié)束時(shí)()
A.甲的位移最大 B.丙的位移最大 C.乙、丙的路程相等 D.丙的路程最大
【審題指導(dǎo)】 解答思路是: 路程→找軌跡→軌跡長(zhǎng)度表示大小 位移→連線段→線段長(zhǎng)度表示大小 【答案】 AD 規(guī)律總結(jié):位移與路程的關(guān)系
1.位移與路程永遠(yuǎn)不可能相同.因?yàn)槲灰剖鞘噶浚扔写笮∮钟蟹较?;而路程是?biāo)量,它只有大小沒(méi)有方向.兩者的運(yùn)算法則不同.
2.位移大小與路程可能相等,一般情況下,位移大小都要小于路程,只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移大小才與路程相等.
板書
§1.2時(shí)間和位移
1.時(shí)間時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱,指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間,在時(shí)間坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)于一段
2.時(shí)刻時(shí)刻是指某一瞬時(shí),在時(shí)間坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)于一點(diǎn)
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(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只由初末位置決定
4.路程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量,取決于物體運(yùn)動(dòng)路徑 5.矢量矢量既有大小,又有方向
6.標(biāo)量只有大小,沒(méi)有方向,標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則 7.位置用坐標(biāo)表示位置
8.位移用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移
第五篇:《1.2 時(shí)間和位移(一)》教學(xué)設(shè)計(jì)
《1.2 時(shí)間和位移
(一)》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
(1)知道時(shí)間和時(shí)刻的含義及區(qū)別,知道在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量時(shí)間的方法;
(2)掌握位移的概念,它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量,是矢量,可以用有向線段來(lái)表示;
(3)知道路程和位移的區(qū)別;
(4)知道直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移的關(guān)系。【教學(xué)重點(diǎn)】 時(shí)間和時(shí)刻的概念和區(qū)別;位移的矢量性、概念?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】 位移和路程的區(qū)別?!窘虒W(xué)過(guò)程】
第二節(jié) 時(shí)間和位移
1、時(shí)刻和時(shí)間間隔
(1)時(shí)刻和時(shí)間間隔可以在時(shí)間軸上表示出來(lái)。時(shí)間軸上的每一點(diǎn)都表示一個(gè)不同的時(shí)刻,時(shí)間軸上一段線段表示的是一段時(shí)間間隔(畫出一個(gè)時(shí)間軸加以說(shuō)明)。
(2)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里常用秒表,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相的方法測(cè)量時(shí)間。
例1:下列說(shuō)法中指的是時(shí)間的有ACEF,指的是時(shí)刻的有BDG。
A.第5秒內(nèi) B.第6秒初 C.前2秒內(nèi) D.3秒末 E.最后一秒內(nèi) F.第三個(gè)2秒 G.第五個(gè)1秒的時(shí)間中點(diǎn)。
課堂訓(xùn)練:
(1)關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻,下列說(shuō)法正確的是(D)
A.物體在5s時(shí)就是指物體在5s末時(shí),指的是時(shí)刻
B.物體在5s時(shí)就是指物體在5s初時(shí),指的是時(shí)刻
C.物體在5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s時(shí)間
D.物體在第5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s的時(shí)間
2、路程和位移
(1)路程:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,它只有大小沒(méi)有方向,是標(biāo)量。
(2)位移:是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段來(lái)表示,位移的大小等于質(zhì)點(diǎn)始、末位置間的距離,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取決于初、末位置,與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。
(3)位移和路程的區(qū)別:
(4)一般來(lái)說(shuō),位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點(diǎn)做方向不變的無(wú)往返的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)位移大小才等于路程。
例2:中學(xué)的壘球場(chǎng)的內(nèi)場(chǎng)是一個(gè)邊長(zhǎng)為16.77m的正方形,在它的四個(gè)角分別設(shè)本壘和一、二、三壘.一位球員擊球后,由本壘經(jīng)一壘、一壘二壘跑到三壘,他運(yùn)動(dòng)的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?
課堂訓(xùn)練:
(1)以下說(shuō)法中正確的是(B)
A.兩個(gè)物體通過(guò)的路程相同,則它們的位移的大小也一定相同
B.兩個(gè)物體通過(guò)的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同
C.一個(gè)物體在某一運(yùn)動(dòng)中,位移大小可能大于所通過(guò)的路程
D.若物體做直線運(yùn)動(dòng),位移的大小就等于路程
(2)如圖甲,一根細(xì)長(zhǎng)的彈簧系著一個(gè)小球,放在光滑的桌面上,手握小球把彈簧拉長(zhǎng),放手后小球便左右來(lái)回運(yùn)動(dòng),B為小球向右到達(dá)的最遠(yuǎn)位置,小球向右經(jīng)過(guò)中間位置O時(shí)開始計(jì)時(shí),其經(jīng)過(guò)各點(diǎn)的時(shí)刻如圖乙所示。若測(cè)得OA=OC=7cm,AB=3cm,則自0時(shí)刻開始:
A.0.2s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是7cm,方向向右,經(jīng)過(guò)的路程是7cm
B.0.6s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是7cm,方向向右,經(jīng)過(guò)的路程是13cm
C.0.8s 內(nèi)小球發(fā)生的位移是0,經(jīng)過(guò)的路程是20cm
D.1.0s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是7cm,方向向左,經(jīng)過(guò)的路程是27cm
(3)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程,下列說(shuō)法正確的是(AB)
A.質(zhì)點(diǎn)的位移是從初位置指向末位置的有向線段,是矢量
B.路程就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量
C.任何質(zhì)點(diǎn)只要做直線運(yùn)動(dòng),其位移的大小就和路程相等
D.位移是矢量,而路程是標(biāo)量,因而位移不可能和路程相等
(4)下列關(guān)于路程和位移的說(shuō)法,正確的是(C)
A.位移就是路程
B.位移的大小永遠(yuǎn)不等于路程
C.若物體作單一方向的直線運(yùn)動(dòng),位移的大小就等于路程
D.位移是矢量,有大小而無(wú)方向,路程是標(biāo)量,既有大小,也有方向
(5)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程,下列說(shuō)法正確的是(D)
A.位移是矢量,位移的方向就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向
B.路程是標(biāo)量,也是位移的大小
C.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),路程等于其位移的大小
D.位移的數(shù)值一定不會(huì)比路程大
(6)下列關(guān)于位移和路程的說(shuō)法,正確的是(C)
A.位移和路程的大小總相等,但位移是矢量,路程是標(biāo)量
B.位移描述的是直線運(yùn)動(dòng),路程描述的是曲線運(yùn)動(dòng)
C.位移取決于始、末位置,路程取決于實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑
D.運(yùn)動(dòng)物體的路程總大于位移
3、矢量和標(biāo)量
(1)矢量:既有大小、又有方向的物理量。
(2)標(biāo)量:只有大小,沒(méi)有方向的物理量。
4、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移:在直線運(yùn)動(dòng)中,兩點(diǎn)的位置坐標(biāo)之差值就表示物體的位移。
閱讀材料:
我國(guó)古代關(guān)于運(yùn)動(dòng)的知識(shí)
我國(guó)在先秦的時(shí)候,對(duì)于運(yùn)動(dòng)就有熱烈的爭(zhēng)論,是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期百家爭(zhēng)鳴的一個(gè)題目。《莊子》書上記載著,公孫龍?jiān)岢鲆粋€(gè)奇怪的說(shuō)法,叫做“飛鳥之影未嘗動(dòng)也?!卑闯WR(shí)說(shuō),鳥在空中飛,投到地上的影當(dāng)然跟著鳥的移動(dòng)而移動(dòng),但公孫龍卻說(shuō)鳥影并沒(méi)有動(dòng),無(wú)獨(dú)有偶,當(dāng)時(shí)還有人提出“鏃矢之疾;有不行不止之時(shí)”,一支飛速而過(guò)的箭,哪能“不行不止”呢?既說(shuō)“不行”,又怎能“不止”呢?乍看起來(lái),這些說(shuō)法實(shí)在是“無(wú)稽之談”,也可以給它們戴一頂“詭辯”的帽子。
但是事情并不這么簡(jiǎn)單。這個(gè)說(shuō)法不但不是詭辯,而且還包含著辯證法的正確思想,恩格斯曾經(jīng)指出,“運(yùn)動(dòng)本身就是矛盾,甚至簡(jiǎn)單的機(jī)械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn),也只是因?yàn)槲矬w在同一瞬間既在一個(gè)地方又在另一個(gè)地方,既在同一個(gè)地方又不在同一個(gè)地方,這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時(shí)解決正好就是運(yùn)動(dòng)。”因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)體的位置隨時(shí)間而變化,某一時(shí)刻在A點(diǎn),在隨之而來(lái)的另一時(shí)刻,就在相鄰的B點(diǎn),因此,也就有一個(gè)時(shí)刻,它既在A點(diǎn)又不在A點(diǎn),既在B點(diǎn)又不在B點(diǎn),在這時(shí)刻,物體豈不是“不行不止”嗎?再者,在一定的時(shí)間Δt內(nèi),物體前進(jìn)一段距離Δs,當(dāng)這時(shí)間變小,Δs隨之變小;當(dāng)Δt趨近于零時(shí),Δs也趨近于零。也就是說(shuō),在某一瞬間,即某一時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)體可以看作是靜止的,所以飛鳥之影確實(shí)有“未嘗動(dòng)”的時(shí)候,對(duì)于運(yùn)動(dòng)的這種觀察和分析實(shí)在是十分深刻的,這同他們能夠區(qū)分“時(shí)間”與“時(shí)刻”的觀念很有關(guān)系?!赌?jīng)》對(duì)于“鳥影”問(wèn)題又有他們自己的理解,說(shuō)那原因在于“改為”。認(rèn)為鳥在A點(diǎn)時(shí),影在A′點(diǎn),當(dāng)鳥到了相鄰的B點(diǎn),影也到了相鄰的B′點(diǎn),此時(shí)A′上的影已經(jīng)消失,而在B′處另成了一個(gè)影,并非A′上的影移動(dòng)到B′上來(lái),這也是言之有理的。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)只能在空間和時(shí)間中進(jìn)行,運(yùn)動(dòng)體在單位時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長(zhǎng)度,就是速率?!赌?jīng)下》第65條之所述就包含著這方面的思想。《經(jīng)說(shuō)》云:“行,行者必先近而后遠(yuǎn),遠(yuǎn)近,修也;先后,久也,民行修必以久也?!边@里的文字是明明白白的,“修”指空間距離的長(zhǎng)短,那意思是,物體運(yùn)動(dòng)在空間里必由近及遠(yuǎn),其所經(jīng)過(guò)的空間長(zhǎng)度一定隨時(shí)間而定,這里已有了路程隨時(shí)間正變的樸素思想,也隱隱地包含著速率的觀念了。
東漢時(shí)期的著作《尚書緯·考靈曜》中記載地球運(yùn)動(dòng)時(shí)說(shuō):“地恒動(dòng)不止而人不知,譬如人在大舟中,閉牖(即窗戶)而坐,舟行不覺(jué)也?!?/p>
這是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的十分生動(dòng)和淺顯的比喻。哥白尼在敘述地球運(yùn)動(dòng)時(shí)也不謀而合地運(yùn)用了十分類似的比喻。