高一物理教案：《時間和位移》

　　教學準備

　　教學目標

　　知識與技能

　　1.知道時間和時刻的區別和聯系.

　　2.理解位移的概念，了解路程與位移的區別.

　　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、相互補充的思想中，培養同學們建立事物是相互聯系的唯物主義觀點.

　　教學重難點

　　教學重點

　　1.時間和時刻的概念以及它們之間的區別和聯系

　　2.位移的概念以及它與路程的區別.

　　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

　　教學工具

　　多媒體、板書

　　教學過程

　　一、時刻和時間間隔

　　1.基本知識

　　(1)時刻是指某一瞬間，時間間隔表示某一過程.

　　(2)在表示時間的數軸上，時刻用點來表示，時間用線段來表示.

　　(3)在國際單位制中，表示時間和時刻的單位是秒，它的符號是s.

　　2.思考判斷

　　(1)時刻和時間間隔都是時間，沒有本質區別.(×)

　　(2)飛機8點40分從上海起飛，10點05分降落到北京，分別指的是兩個時間間隔.(×)

　　(3)2012年10月25日23時33分在西昌成功將第16顆北斗導航衛星發射升空.25日23時33分，指的是時刻.(√)

　　探究交流

　　時間的常用單位有哪些?生活中、實驗室中有哪些常用的計時儀器?

　　【提示】在國際單位制中，時間的單位是秒，常用單位有分鐘、小時，還有年、月、日等.生活中用各種鐘表來計時，實驗室和運動場上常用停表來測量時間，若要比較精確地研究物體的運動情況，有時需要測量和記錄很短的時間，學校的實驗室中常用電磁打點計時器或電火花計時器來完成.

　　二、路程和位移

　　1.基本知識

　　(1)路程

　　物體運動軌跡的長度.

　　(2)位移

　　①物理意義：表示物體(質點)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)物體運動時，路程相等，位移一定也相等.(×)

　　(3)列車里程表中標出的北京到天津122 km，指的是列車從北京到天津的路程.(√)

　　探究交流

　　一個人從北京去重慶，可以乘火車，也可以乘飛機，還可以先乘火車到武漢，然后再乘輪船沿長江到重慶，如圖所示，則他的運動軌跡、位置變動、走過的路程和他的位移是否相同?

　　【提示】　他的運動軌跡不同，走過的路程不同;他的位置變動相同，位移相同.

　　三、矢量和標量

　　1.基本知識

　　(1)矢量

　　既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.

　　(2)標量

　　只有大小、沒有方向的物理量.如質量、時間、路程等.

　　(3)運算法則

　　兩個標量的加減遵從算術加減法，而矢量則不同，后面將學習到.

　　2.思考判斷

　　(1)負5 m的位移比正3 m的位移小.(×)

　　(2)李強向東行進5 m，張偉向北行進也5 m，他們的位移不同.(√)

　　(3)路程是標量，位移是矢量.(√)

　　探究交流

　　溫度是標量還是矢量?+2 ℃和-5 ℃哪一個溫度高?

　　【提示】　溫度是標量，其正、負表示相對大小，所以+2 ℃比-5 ℃溫度高.

　　四、直線運動的位置和位移

　　1.基本知識

　　如圖所示，一個物體沿直線從A點運動到B點，若A、B兩點的位置坐標分別為xA和xB，則物體的位移為Δx=xB-xA.

　　若圖中的單位長度為1 m，則xA=3 m，xB=-2 m，Δx=-5_m.

　　2.思考判斷

　　(1)位置坐標就是位移.(×)

　　(2)初末兩位置坐標為正時，位移一定是正.(×)

　　(3)初末兩位置坐標為負時，位移可能為正.(√)

　　探究交流

　　上面例子中若物體到達B點接著又回到A點，那么第二個過程的位移是多少?整個過程的位移又是多少?

　　【提示】　第二個過程的位移為Δx=3 m-(-2 m)=5 m.整個過程的位移為零.

　　五、時間間隔與時刻的理解

　　【問題導思】

　　1.班里的作息時間表上的數據，表示的是時刻，還是表示時間間隔?

　　2.結合實際，你能列舉出哪些關于時間間隔和時刻的說法?

　　3.時間間隔與時刻怎么區分?

　　1.時刻與時間間隔的區別與聯系

　　2.表示時間的數軸

　　注意兩點：(1)第n s(內)是時間間隔，時間是1 s;

　　(2)第n s末與第(n+1)s初是同一時刻.

　　特別提醒

　　人們在日常生活中所說的“時間”，其含義不盡相同，有時是指時刻，有時是指時間間隔，在物理學中，“時間”的含義就是時間間隔.

　　例：以下畫線的數字指時刻的是(　　)

　　A.某中學的作息時間表上寫著，第四節：10∶15～10∶55

　　B.劉翔跨欄記錄為12.91_s

　　C.中央電視臺《星光大道》欄目每晚7∶30準時與您見面

　　D.午休從12∶10開始

　　【審題指導】　解答該題需注意以下兩點：

　　(1)時間間隔對應著某個事件所經歷的某個過程.

　　(2)時刻對應著某個事件開始、結束或進行到某一狀態時所對應的瞬間.

　　【答案】　ACD

　　六、路程和位移的理解

　　【問題導思】

　　1.在學校操場上，轉了一圈，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.如果某段時間內某物體通過的路程為零，則這段時間內物體靜止;但如果位移為零，則在這段時間內物體不一定靜止.

　　2.位移可用“+”、“-”表示，但位移的正、負不表示大小，僅表示方向.

　　例：同學們都喜歡上體育課，一年一度的學校運動會同學們更是期待很大.如圖所示為某學校田徑運動場跑道的示意圖，其中A點是所有跑步項目的終點，也是400 m、800 m賽跑的起跑點，B點是100 m賽跑的起跑點.在一次校運動會中，甲、乙、丙三位同學分別參加了100 m、400 m和800 m賽跑，則從開始比賽到比賽結束時(　　)

　　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】　解答思路是：

　　路程→找軌跡→軌跡長度表示大小

　　位移→連線段→線段長度表示大小

　　【答案】　AD

　　規律總結：位移與路程的關系

　　1.位移與路程永遠不可能相同.因為位移是矢量，既有大小又有方向;而路程是標量，它只有大小沒有方向.兩者的運算法則不同.

　　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，只有當物體做單向直線運動時，位移大小才與路程相等.

　　板書

　　§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

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