1、1.2 时间和位移(2 课时) 一、教学目标(三维) 1、知识与技能:(1)知道时间和时刻的含义以及它们的区别;知道在实验室测量时间的 方法 (2)知道位移的概念,它是表示质点位置变动的物理量,它是矢量,可以用有向线段来表 示 (3)知道位移和路程的区别、矢量与标量的区别 2、过程与方法:(1)联系生活实际,通过师生共同讨论的方法来确定二组概念 (2)通过的数学方法来突破时刻与时间、直线运动的位置和位移及相关方向 (3)运用所学的概念判断一些与生活相关的实际问题(用标矢量表示和计算质点的位移、 路程) 3情感态度与价值观:(1)通过对实例的讨论学习,使学生体会到物理现象所蕴含的自 科美 (2)
2、通过对问题的讨论,培养学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题,提高学习兴趣 (3)培养学生有主动与他人合作的团队精神,提高学生的科学素养 二、教学重点、难点 教学重点及其教学策略:重点:时间、时刻;位移、路程的概念;矢量与标量的概念 教学策略:通过自主学习、观察、思考、讨论和实例分析来加深理解 教学难点及其教学策略:难点:路程和位移的区别;位移的矢量性,其大小、方向的表示 方法 教学策略:通过问题的讨论,结合学生生活实际、联想,达到攻克难点 三、设计思路 1、本节内容比较简单,大部分内容学生可通过自学获得知识,充分培养学生的自主学习能 力 2、质疑讨论法:这节课主要采用学生自己从实际出发,启发
3、学生自己讨论、鉴别。从而培 养了 学生自己分析问题,解决问题的能力 3、用数学上坐标描述时间与时刻,位置、位移与路程,培养利用数学知识描述物理问题的 能力 四、教学资源 挂图、投影仪(或幻灯、多媒体等) 、可供实物投影、放像、课件播放等 五、板书设计 1.2 时间和位移、位移和路程 1、时刻、时间间隔(也称时间) (1)时刻:某一瞬间,在时间坐标轴上对应于一点,与状态量相对应 (2)时间:两个时刻间的间隔,在时间坐标轴上对应于一段,与过程量相对应 (3)时刻和时间的关系:时间末时刻初时刻,即 12-t= (4)实验室中测量时间的方法:用停表;用打点计时器(测量和记录很短的时间) 2、位移和路程
4、 (1)路程:质点运动轨迹的长度,与运动路径有关 (2)位移:位移是用来描述物体位置改变的物理量,是由初位置指向末位置的有向线段 (线段 长即位移大小,初位置指向末位置即位移方向) ,与运动路径无关,只由初、末位置来 决定 3、矢量与标量 (1)矢量:既有大小、又有方向的物理量。如位移、速度、力等 (2)标量:只有大小没有方向的物理量。如温度、长度、质量、密度、时间、路程等 4、直线运动的位置和位移 位移=末位置初位置,即 12-x= 六、教学设计 教师活动 学生活动 引入新课(fd) 为了准确描述物体的运动, 我们引入了一理想的物理模型 质点;定量描述物体的位置及 位置变化引入了坐标系。 下
5、面请同学们根据质点的 条件来回答如右问题: (过渡)然而有这些物理 量还是不够的,为了更确切地 描述物体的运动,我们还需要 哪些物理量?(运动体现时间) 巩固实物看成质点的条件 下列情况中的物体,哪些可以看作质点?( ) A研 究 从 温 州 开 往 杭 州 的 一 列 火 车 的 运 行 快 慢 B研究火车通过一座铁路桥所用的时间 C 孙海平教练员研究刘翔跨栏时的动作 D研究地球自转时的地球 学生思考回答,引入课题。 讲授新课 一、时刻、时间间隔(也 称时间) 运动是和时间相联系的, 因此要研究物体的运动,首先 就要弄清楚时间上的两个不同 概念时间间隔和时刻。那 么,什么是时间?什么是时刻?
6、 呈现神舟五号 提问: 上述中的时间含义一样吗? 并列举出实际的例子。 师生共同(学生自主)归 纳出时刻、时间的定义 时刻:某一瞬间; 时间间隔:从开始到结束 的时间间隔。 提出: 怎样区别时间与时刻的不 同? 出示投影片,学生回答哪 些表示时刻,哪些表示时间。 与神舟五号有关的几个时间: 学生讨论回答并举例: 上方指的是时间间隔,下方指的是时刻 几点钟开会,会议长达 2 个小时,什么时间下课,几 点发车,一堂课 40 分钟。 学生讨论回答: 如果把时刻、时间在数轴上表示出来,那含义就一目 了然 0 1 2 3 4 5 6 7 8 上课 下课 上课 上课 8 9 1045min 45min 1
7、0min t/h 2003.10.15 09:00 9小时小时 40分分 50秒秒 11小时小时 42分分 10秒秒 10.15 18:40 10.16 06:23 t / s 计时起点计时起点 总结: (1)时刻:某一瞬间,在 时间坐标轴上对应于一点,与 状态量相对应 (2)时间:两个时刻间的 间隔,在时间坐标轴上对应于 一段,与过程量相对应 教师活动 学生活动 (3)时刻和时间的关系: 时间末时刻初时刻。 (4)实验室中测量时间的 方法:用停表;用打点计 时器测量和记录很短的时间。 (后面第四节将详细讨论) 强调:在时间轴上表示出 时刻、时间:时刻表示为一点, 时间表示为一线段。这在以后
8、的直线运动中的速度的研究中, 常要用到这两个概念。 例 1在如图所示的时间 坐标轴上找到:第 3s 末 第 2s 初 第 3s 初 3s 内 第 3s 内。 解析:在时间坐标轴上时 刻用点表示,时间用一段距离 表示。故 D 点既表示第 3s 末, 又表示第 4s 初;B 点既表示第 2s 初,又表示第 1s 末;C 点既 表示第 3s 初,又表示第 2s 末; AD 段表示 3s 内,BE 段同样表 示 3s 内;CD 段表示第 3s 内。 注意:“3s 内”是包含计 时开始后的一段时间, “第 3s 内”不包含计时开始后的一段 时间。 引导得出学生时间单位及符号:时间的国际单位是秒, 另外还
9、有分、时等,符号分别是 s、min、h。 师生共同归纳总结得出结论。 学生举例说明时间的测定方法种类。总结实验室中时 间的测定方法。 实际上测距离,往往是通过测时间。 如地月、车距时,只要测出(光、声音)传播的时间, 利用距离速度时间就可搞定。 学生思考,得出答案。 课堂巩固: 一列从宜山驶往温州的汽车运行情况: (1)温州快客从宜山车站出发的时间为 5:30; (2)温州快客到达温州客运中心的时间为 6:40; (3)温州快客在温州客运中心停了 15 分钟时间; (03 会考)以下数据中记录时刻的是( ) A航班晚点 20min B午休从 12:30 开始 C一般人的反应时间约 0.2s D
10、火车离站已有 3min 二、位移和路程 同学们去北京旅游过吗? (有句话:学好数理化,走遍 全天下,所以要学好物理哦) 。 设想你在北京和重庆两地旅游, 当你旅游完北京想去三峡(重 庆)旅游,那么你一般会选择 怎么走?(呈图) 探究位移概念的建立: 提问:从北京到重庆用不 学生:大部分没去过 学生观察图(培观察获取信息能力) 、思考后回答: 坐飞机、坐火车、先坐火车,再乘船 0 1 2 3 4 EDCBA 5 t/s 同的交通工具,他们的运动过 程有何共同与不同的地方? (路程是否相同?位置的改变 是否相同?) 教师活动 学生活动 讲述:为了描述物体位置 变化的这种共同的特点,物理 学中引入位
11、移。 讨论总结得出结论: (1)位移: 物理意义:用来描述物体 位置改变的物理量。 思考: A 要把位置变化的直线距 离和方位这个共同的特点直观 的表示出来,可用什么来表示 好呢? 可用由初位置指向末位置 的有向线段来表示(如图) 。 B 位移与物体具体通过的路 径有关吗?有否方向呢?路程 与物体具体通过的路径有关吗? 有否方向呢? 位移与运动路径无关,只 由初、末位置来决定即 大小:初、末位置间直线距离, 即有向线段的长度。 方向:由初位置指向末位置 (2)路程:质点运动轨迹的 长度。与运动路径有关。 继续讨论:通过上题 1路程与位移有何区别 与联系? 2在何情况下物体的位 移大小等于路程?
12、 (3)路程与位移有何区别与 联系 小结:质点运动的实际轨 迹的长度即路程,它只表示大 小,而没有方向。而位移是物 理学中表示质点位置变化的物 理量,是从始位置指向末位置 的有向线段。在单方向直线运 动中位移大小等于路程。 学习方法指导:在求物体 的位移时,应去找这段时间内 老师点拨,学生讨论、分析归纳得出结论。 不同:沿不同的轨迹,走过的路线长度不同、时间不 同、快慢不同、距离不同; 相同:起点相同、终点相同;但位置变化相同(直线 距离,方位) 。 学生观察图 P(15) ,老师进行启发: 可用一条由初位置指向末位置的有向线段来表示 根据刚才的分析学生经过思考回答: 位移与路径无关,由过程的
13、初、末位置决定,并且位移 是有方向的; 路程与路径有关,它是路线的长度,并且路程是没有方 向的; 课堂巩固: 在体育场上正在进行800米竞赛,某运动员沿400米的跑 道 跑了两圈后,正好回到出发点,则正确的是( ) A他的位移是400米 B他的位移是800米 C他的位移是零 D他通过的跑程也是零 (启发、引导学生:运动员回到出发点时,位置有否变化? ) (04 温州)一个皮球从离地 3m 高处落下,又被地弹回, 在离地 1m 高处被接住,则皮球通过的路程和位移大小 分别是( ) A4m,4m B3m,1m C3m,2m D4m,2m (02 会考)如图所示,三位旅行 者从北 京到上海,甲乘 火
14、车直达,乙乘飞机直达,丙先 乘汽车 到天津,再换轮船到 上海,者三位旅行者中( ) A甲的路程最小 B丙的位移最大 C三者位移相同 D三者路程相同 (第 1 课时) 老师启发学生思考、讨论、分析归纳得出结论: 区别:位移有方向,路程没方向;位移大小路程; 路程与路径有关,位移与路径无关,仅由这段时间内的初 的初、末位置,一旦初、末位 置确定,则位移的大小和方向 就可确定。 教师活动 末位置决定;位移大小小于或等于路程。 联系:都与一段时间对应;单位都是米(sI) ;在单方 向直线运动中位移大小等于路程。 (03 江苏) (重) 学生活动 三、矢量与标量 在物理学中,象位移这样 的既有大小、又有
15、方向的物理 量叫做矢量。只有大小没有方 向的物理量叫做标量。 我们学过的物理量中,还 有哪些是矢量,哪些是标量? 举例说明。 讲述:矢量、标量的本质 区别在于它们的运算法则不同。 标量运算满足算术运算法则, 直接相加减。那么矢量计算满 足平行四边形法则。 学生思考后回答: 矢量有 位移、速度 标量有 路程、长度、质量、 温度、时间等 学生看书 P(15) “思考与讨论” ,学生讨论,回答其 中提出的问题。 学生思考讨论得出结论:矢量运算满足勾股定理(准 确为:平行四边形法则) 。 四、直线运动的位置和位 移 时刻与质点的位置相对应, 时间与质点运动位移或路程相 对应。而位移是描述物体位置 变化
16、的物理量,对直线运动的 物体,在坐标系中,怎样根据 位置的变化表示出位移的大小 和方向? 总结: 位移=末位置初位置 即 12-x 出示 P(15)投影片。 位移中负号的意义方向 指导学生阅课本 P(15):直线运动的位置和位移回 答问题。 例 2 (03 江苏)如图所示, 物体沿两个半径为 R 的半圆弧 由 A 运动到 C,则它的位移和 路 程分别是( ) A0;0 B4 R,向东;2 R ,向东 C4 R ,向东;4 R D4 R,向东;2 R 例 3下列关于位移和路程的 说法中,正确的是( ) C 位移取决于始末位置,路程取决于实际运动路线 D 运动物体的路程总大于位移 B 位移描述直线
17、运动,路程描述曲线运动路程总大于位移 A 位移的大小和路程总是相等, 但位移是矢量,路程是标量 例题精析 例 4 一个质点在 x 轴上运动,其位置坐标如下表: t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 2 0 4 1 7 6 请在 x 轴上画出各时刻物体的位置 该质点 02s 末的位移大小是 _,方向是 _ 该质点在开始运动后_ s 内位移最大 该质点在第 _s 内位移数值最大,大小是 _,方向是 _ 例 5 一支长 150m 的队伍匀速前进,通讯员从队尾前进 300m 后赶至队首,传达命令后 立即返回,当通讯员回到队尾时,队伍已前进了 200m,则此过程中通讯员的位移是 m,走过的路程是 m
18、例 6关于位移和路程,下列说法中正确的是( ) A沿直线运动的物体,位移大小与路程相等 B质点运动的位移大小可能大于路程 C质点通过一段路程,其位移可能为零 D质点沿不同路径从 A 点到 B 点,路程可能不同,位移一定相同 本课小结(略) 布置作业 请学生课后探讨课本第 16 页, 1、2 题。把 3、4 两题做在作业本上。 七、教后反思 本节课克服了“教师讲,学生听”的弊病,采用问答、讨论和与生活相关的具体实例, 以及老师必要的点拨(尤其是位移的概念的引入及大小、方向的理解) 、启发与解释等师生 互动交错进行,使学生主动学习,在自主的探索中寻找到获得知识的乐趣,充分调动了学 生的学习积极性,培养了学生的自学能力和团队精神。 另外,在教学过程中,尽量用手头的电教手段,教学挂图,能提高课堂教学效果和增 加讲课容量。