《時間和位移》教學設(shè)計【高中物理必修1（人教版）】

1/6《1.2時間和位移》教學設(shè)計教材分析本教學設(shè)計選自人教版新課標高中物理教材第一章第二節(jié)《時間和位移》，本節(jié)課內(nèi)容是高中物理必修一中比較基礎(chǔ)的內(nèi)容，主要是一些簡單物理量的介紹。本節(jié)介紹時間，時刻，位移，路程等，不僅是這一章學習的基礎(chǔ)知識，也是以后力學各章學習的基礎(chǔ)知識。這些基礎(chǔ)知識在實踐中有廣泛的、重要的應(yīng)用。教學目標知識與技能1、能夠區(qū)分時刻和時間間隔．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、知道矢量和標量的定義及二者的區(qū)別．4、知道直線運動的路程和位移的關(guān)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．培養(yǎng)學生對時間的認識由感性到理性的知識升華．情感態(tài)度與價值觀通過時間、位移的學習，讓學生了解生活與物理的關(guān)系，學會用科學的思維看待事實．教學重難點教學重點：時間和位移概念．教學難點：1、幫助學生正確認識生活中的時間與時刻的區(qū)別．2、理解位移．教學準備1、多媒體課件；2、學生完成相應(yīng)預(yù)習內(nèi)容；3、學生課前查閱相關(guān)背景資料，搜集有關(guān)資料。教學過程導(dǎo)入新課在某標準運動場上進行1500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(nèi)圈的起跑點出發(fā)，繞運動場跑了3圈多，9時25分28秒到達終點．如圖所示．教師設(shè)疑：從起點跑到終點所花的時間是多少？起跑和到達的時刻分別是多少？學生討論并交流：該運動員從起點跑到終點所花時間為4分38秒，起跑和到達的時刻分別為9時20分50秒和9時25分28秒．教師點評并追問：運動員跑過的路程是多少？他的位置變化如何？今天我們就來正確認識時刻與時間的區(qū)別，以及描述位置變化的物理量——位移．點評：通過生活中常見的、貼近學生生活的例子導(dǎo)入，自然、生動，能有效激發(fā)學生學習的積極性如圖所示為某一市區(qū)的部分交通圖，某人由A地去E地，請問可以選擇哪些路線，這些路線中哪一條最短，選擇不同的路線后，此人最終的位置變動是否相同？學生試著分析討論，教師借此點評導(dǎo)入．推進新課【設(shè)計意圖】通過一個生活案例分析調(diào)動學生的學習興趣，進而引入新的概念。一、時刻和時間間隔生活中我們經(jīng)常碰到“時間”一詞，但在不同的語境當中，時間的含義又不盡相同，如何理解時間在不同場景下的含義呢？案例一：我們每節(jié)課用多長時間？案例二：同學們早晨什么時間到的教室？案例三：上學時，從普惠到綦中大門共用了20分鐘。案例四：重慶開往貴陽的625次列車于13時35分從重慶出發(fā)學生小組討論交流后表述：時間在以上四個實例中共表達了兩個不同的含義：實例一、實例三表達的是一個過程所用時間的長短；實例二、實例四表達的是某個動作的起或始，對應(yīng)的應(yīng)該是某一個瞬時．即我們平常所說的“時間”，有時指時刻，有時指時間間隔．教師設(shè)疑：時刻指的是某一瞬間，時間間隔指的是兩個時刻的間隔，那采取什么樣的描述可以更加直觀形象？可以參考數(shù)學的方法．學生表述：可以采用數(shù)形結(jié)合的方法，即用時間坐標軸來描述．如圖．總結(jié)：時刻在時間軸上對應(yīng)于一點，表示某一瞬間，時刻與質(zhì)點的位置相對應(yīng)，即某一時刻物體在某一位置上．時間間隔在時間軸上對應(yīng)于兩點間的一段，表示一段過程．時間間隔與質(zhì)點運動的位移或路程相對應(yīng)，即在某段時間內(nèi)，質(zhì)點通過了一段路程或發(fā)生了一段位移．難點辨析：如圖所示，時間軸上的A點為計時的起點，為0時刻，或稱為第1s初；C點為2s末；AC段表示前2s時間，是開始計時到第2s末的時間間隔；第3s對應(yīng)著CD段，表示第2s末到第3s末這1s的時間間隔，它與前3s是不同的．eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(課堂訓練))練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(A)A、藍仔說，下午2點上課，2點是我們上課的刻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練2．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，這里的8：00指的是時刻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，所以正確選項應(yīng)為B、C.答案：BC練3．以下的計時數(shù)據(jù)指時間的是()．A．天津開往德州的625次列車于13h35min從天津發(fā)車B．某人用15s跑完100mC．中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目19點開播D．1997年7月1日零時中國對香港恢復(fù)行使主權(quán)E．某場足球賽開賽15min時甲隊攻入一球解析：A、C、D、E中的數(shù)據(jù)都是指時刻，而B中的15s與跑完100m的這一過程相對應(yīng)，是時間．答案：B點評：通過本環(huán)節(jié)的練習，可以及時地反饋學生對所學知識內(nèi)容的掌握程度．教師可以通過該環(huán)節(jié)的信息反饋，及時地調(diào)控課堂節(jié)奏．【設(shè)計意圖】提出時間和時刻的概念，并通過例題讓學生學會區(qū)分時間和時刻。二、路程和位移教師通過大屏幕重現(xiàn)新課導(dǎo)入的材料．(本課情景導(dǎo)入材料)教師設(shè)疑：我們對上課開始時所講的運動員的位置變動是多少？有的同學回答是300m，有的同學回答是100m．為什么？學生甲：300m是從起點沿環(huán)繞方向到終點的路徑長度．學生乙：100m是從起點逆著環(huán)繞方向到終點的路徑長度．教師引導(dǎo)：這路徑長度就是位置變化嗎？位置變化究竟指的什么？學生分組討論后回答．學生丙：不是，位置變化是指終點相對于起點移動了多遠．學生丁：位置變化是終點相對于起點移動的距離是多少．教師點評：兩位同學的陳述都不錯，位置變化是由“起點”向“終點”的位置變化，表明位置變化是有方向的．既然這樣，運動員的位置變化就是由起跑點和終點決定．那這位運動員的位置變化到底是多少？結(jié)論：由于起跑的位置不確定，所以位置變化也就不確定．教師點評：所以，為了描述運動物體初末位置的變化情況，我們就引入了位移這一物理量．位移：從初位置指向末位置的一條有向線段．要點點撥：位移與路程的區(qū)別．1．質(zhì)點的實際運動路徑的長度，叫路程，路程只有大小，單位是長度的單位．2．位移是有向線段，線段的長度表示位移的大小，有向線段箭頭的指向表示位移的方向，位移的單位是長度的單位．3．路程是與質(zhì)點的運動軌跡有關(guān)的，位移的大小則取決于物體初末時刻的位置變化．教師設(shè)疑：大家思考，位移的大小和路程在一般情況下是不相等的，那相等的條件是什么？學生列舉生活中的實例，并討論交流．結(jié)論：只有在質(zhì)點做單向直線運動時路程和位移的大小才相等．eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(課堂訓練))學校正在舉行春季運動會，運動場上，運動員有的參加長、短跑，有的跳高、跳遠，還有的參加投擲項目的比賽．那么，請你根據(jù)學過的知識，分析哪些項目注重物體的位移大小，哪些項目注重物體的路程長短．解答：注重路程的：長跑、短跑等．注重位移的：跳遠、鉛球、鐵餅等．練1：下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是（C）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，路程描述曲線運動練2、小球從距地面5m高處落下，碰到地面反彈后，在距地面2m高處被接住，則小球從高處落下到被接住這一過程中通過的路程和位移的大小分別是（D）A、7m、7mB、5m、2mC、5m、3mD、7m、3m【設(shè)計意圖】提出位移的概念，重點讓學生區(qū)分位移和路程。三、矢量和標量到目前為止，我們已經(jīng)接觸過很多的物理量了，如力、速度、位移、路程、質(zhì)量、長度等等，這些物理量有什么共同點和區(qū)別嗎？學生討論：像力、速度、位移，既有大小、又有方向；像質(zhì)量、路程、長度，只有大小，沒有方向．教師總結(jié)：在物理學中，像位移這樣的物理量叫做矢量，它既有大小，又有方向；像路程這樣的物理量，只有大小，沒有方向的叫做標量．如溫度、質(zhì)量等．小結(jié)：標量的相加遵從算術(shù)加法的法則．矢量的相加遵從平行四邊形定則．點評：這里不要求學生完整地得出平行四邊形定則，但一定要讓學生思考，認識到路程和位移的區(qū)別．對矢量的相加法則即平行四邊形定則，教師在此可不必詳談，后面會有專門論述．【設(shè)計意圖】讓學生知道標量和矢量的區(qū)別，并對之前所學物理量能判斷其標矢性。四、直線運動的位置和位移直線運動是最簡單的運動，其表示方式也最簡單．在北京長安街上，以天安門為起點，向西1000m，我們就很容易找到相應(yīng)的位置．教師點評：如果物體做的是直線運動，運動中的某一時刻對應(yīng)的是物體處在某一位置，如果是一段時間，對應(yīng)的是這段時間內(nèi)物體的位移．1．位置：用坐標軸上的一個點來表示，如圖所示．物體先后經(jīng)過兩個坐標為x1和x2的位置，坐標的變化量Δx表示物體的位移．圖中的x1、x2表示A、B兩位置的坐標．2．位移：用坐標軸上的一段有向線段表示．如圖中從A位置到B位置的位移可用有向線段Δx表示，且Δx＝x2－x1.練習：物體從A運動到B,初位置的坐標是XA＝3m,XB=-2m,它的坐標變化量ΔX＝？【設(shè)計意圖】讓學生知道位置和位移的區(qū)別與聯(lián)系。課堂小結(jié)內(nèi)容總結(jié)：項目概念注意點時刻時間點用時間軸上的點來表示時間間隔一段時間用時間軸上兩點間的線段來表示位移從初位