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常德外国语学校预习学案 高中物理必修1(第二章) 陈新才 胡琼霜 明龙高一物理备课组 2-3匀变速直线运动的位移与时间的关系（预习案）【学习目标】1．知道匀速直线运动的位移与时间的关系．2．了解匀变速直线运动位移与时间关系的推导方法，并简单认识x ＝v o t + at 2/2．3．能用x ＝v o t + at 2/2解决简单问题．【学习重点】 重点：会用x ＝v o t + at 2/2及图像解决简单问题．难点：微元法推导位移时间关系式【自主学习】1．做匀速直线运动的物体，其位移公式为___________，其 v-t 图象为__________。
在 v-t 图象中某段时间内位移的大小与____________相等。
2．匀变速直线运动位移与时间的的关系式为________________。
3．匀变速直线运动的 v-t 图象是________________，其中图象的倾斜程度表示物体的__________，图象与坐标轴所围面积表示物体的______________。
【预习自测】1．某质点的位移随时间的变化关系式为x =4t +2t 2，x 与t 的单位分别是米与秒，则质点的初速度与加速度分别是（） A ．4m/s 与2m/s 2 B ．0与4m/s 2C ．4m/s 与4m/s 2D ．4m/s 与02、一火车以2 m/s 的初速度，1 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，求：（1）火车在第3 s 末的速度是多少？（2）火车在前3 s 的位移是多少？（3）火车前3 s 的平均速度是多少？3.如图所示是某一质点运动的速度--时间图像，请从图像中找出以下物理量，质点的初速度是________,0-2s 内的加速度_________，2-4s 的加速度___________，4s-6s 的加速度__________,质点离出发点最远的时刻是________，质点6s 内的位移是__________。
第一章 A 质点位移和时间一、教学目标1、知识与技能（1）理解质点的概念，知道在什么情况下物体可以看作质点。
（2）知道矢量和标量。
（3）理解位移和路程、时间和时刻。
2、过程与方法（1）通过简单的机械运动的分析和讨论过程，感受比较和分析方法在解决实际问题中的作用。
（2）通过质点概念的引入过程，感受物理学中建立模型的科学方法。
3、情感态度和价值观（1）通过了解机械运动与生活和生产实际的广泛联系，了解生活中处处有物理，增强理论联系实际的自觉型（2）通过导学部分交通安全热点问题的讨论，感悟生活中不能违反科学规律，提高自觉遵守交通规则的意识。
二、教学重难点重点：（1）质点、位移、时间和速度概念的建立（2）矢量和标量的概念的理解难点（1）位移和路程的区别和联系（2）对物体能否看作质点条件的判断三、教学过程设计1、新课导入先向学生展示几幅交通事故的图片，让学生谈谈如何才能避免交通事故，让给学生说说自己的看法。
师：同学们，交通事故给我们的人生财产安全带来了很大的伤害，请你谈谈你认为该如何避免交通事故的发生呢？生1：我们应该遵守交通规则、法规。
生2：我们走在路上，开车在路上，都要专心，不做其他事情，如不玩手机等。
……师：同学们说的都很好，大家一定要遵守交规，高高兴兴上学，平平安安回家。
接下来我们来模拟下一起交通事故，追尾撞车！那我请同学上来控制后面的这辆汽车，要保证不撞上前面的汽车，同时又要能够离前面的小汽车最近，该怎么办呢？哪位同学愿意来试一试的？师：通过刚才的小实验，我们知道要想不追尾，就必须控制好启动和制动的时机。
刚才的几位同学凭借自己的经验和多次的试验，能保证不追尾了。
那么我们能不能不凭借经验，而是通过计算得出我们该何时制动，就能保证小汽车恰好不追尾了呢？通过对我们这一章的学习，你就能够通过计算精确的控制小汽车，使得他能恰好不追尾了！那我们就开始我们这一章的学习之旅吧！2、新课教学（重难点突破）师：同学们观察课本上的1-4图，说说看：1、其中蕴含哪些有关机械运动的信息？2、能否判断他们的运动方向呢？3、为什么大多数汽车看不到呢？4、同学们也可以自己提出自己的问题？好大家讨论下。
边形的周长，得到了圆周率的近似值π=157/50(＝3.14)；后
形的周长，又得到了圆周率的近似
，用正多边形逐渐增加边数的方法来计算圆周率，早在古希腊的数学家阿基米德首先采用，但是阿基米德是同时采用内接和外切
教案点评：
本教案体现新课程理念，紧扣教材。
一方面史料丰富，从一个数学问题“割圆术”，引出了教材里面的“微分”和“无限逼近”的思想方法．引入流畅自然，符合学生的认知规律。
另一方面课堂容量大，给出梅尔敦定理与平均速度公式的关系，扩大了学生视野，提高了学生学习兴趣，对学生思维能力的训练起到了促进作用。
例题的选取由易到难，层层深入，通过一题多解的训练，提高了学生的发散思维能力。
点评人：月坛中学：王涛。
- 1 - 1.2 时间和位移 ★新课标要求
（一）知识与技能 1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。 2、理解位移的概念以及它与路程的区别。 3、初步了解矢量和标量。 （二）过程与方法 1、会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。 2、会用矢量表示和计算质点位移。 3、用标量表示路程。 （三）情感、态度与价值观 1、通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移（或路程）的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量。 2、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。 ★教学重点 1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。 2、位移的概念以及它与路程的区别。 ★教学难点 位移的概念及其理解。 ★教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 ★教学过程 （一）引入新课 教师提问：上节课我们学习了描述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念？ 学生回答：质点、参考系、坐标系。 教师提问：大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况？ 学生回答：不能。 教师启发：那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到那些物理概念？ 学生活动：一部分学生可能预习过教材，大声回答，一部分学生可能忙着翻书去找。 教师活动：指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述？ 学生活动：通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运而引入的，要研究物体的运动还要学好这些基本概念。 （二）进行新课 1、对“时刻和时间间隔”概念的学习 - 2 -
教师活动：指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分，同时提出问题： 1、结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法？ 2、观察图1.2-1，如何用数轴表示时间？ 学生活动：学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题。 教师活动：帮助总结并回答学生的提问。 教师活动：利用幻灯片展示某一列车时刻表，帮助学生分析列车运动情况。 学生活动：思考P16“问题与练习”第1题，讨论后回答。 教师活动：聆听学生回答，进行点评。 2、对“路程和位移”概念的学习 教师活动：1、根据图1.2-2，让学生指出由北京去重庆，可以选择哪几种交通路线，这些路线有哪些不同点，有什么相同点。 2、指导学生结合插图阅读教材，思考归纳位移和路程的区别。 3、让学生了解矢量和标量，知道它们遵从不同的运算法则。 4、根据观察思考图1.2-4和1.2-5及其问题，帮助学生初步掌握在坐标系中利用坐标来表示或计算直线运动的位移。 学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案；然后四人一组交流讨论，初步归纳出路程和位移的区别并发表自己的见解。 教师活动：帮助总结并回答学生的提问，及时点评。 学生活动：思考P15“思考与讨论”中的问题，讨论后回答。 教师活动：聆听学生回答，点评。 学生活动：思考P16“问题与练习”第2、3题，讨论后回答。 教师活动：聆听学生回答，点评。 （三）课堂总结、点评 这节课我们重点学习了位置、路程与位移的概念 （1）位置：位置就是质点在某时刻时所在的空间的一点，其位置可由坐标确定，如图所示为质点在不同时刻的位置A、B.
（2）路程：质点位置发生变化时的径迹长度叫路程，其单位通常用米（m），另外还有千米（km）、厘米（cm）等。路程是标量。 （3）位移：位移是表示质点位置变化的物理量，用从初位置指向末位置的一根有向线段表示。位移的大小等于初、末位置间的直线距离；位移的方向由初位置指向末位置。位移是矢量，它与物体具体运动的路径无关。其单位与路程的单位相同。在直线坐标系中，常用x表示。求位移时必须回答方向。 - 3 -
注意：①位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程；除此之外，两者大小不会相等。②位移是矢量，路程是标量，位移只与初末位置有关，与路径无关，而路程与路径有关。 （四）实例探究 ☆时刻和时间的区别与应用 ［例1］关于时间与时刻，下列说法正确的是（ ） A.作息时间表上标出上午8:00开始上课，这里的8:00指的是时间 B.上午第一节课从8:00到8:45，这里指的是时间 C.电台报时时说：“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻 D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间 解析：时刻是变化中的某一瞬间，时间为两个时刻之间的长短，时刻是一个状态而时间是一个过程，所以答案应为BC。 答案BC ☆位移与路程的区别 ［例2］质点沿着下图所示的边长为10 m的正方形路线，从A点开始逆时针方向运动，每秒运动5 m。问，从开始运动时计时，到下列表中所指三个时刻的三段时间内，质点运动的路程和位移各多大（填在表中相应空格中）？在图中画出三个位移矢量图。
解析（1）0～2 s末：运动路程10 m，位移大小为25m，位移矢量由A指向B点（bc边的中点）。 （2）0～4 s末：运动路程20 m，位移大小等于10 m，位移矢量由A指向C点（cd边的中点）。 （3）0～8 s末：运动路程40 m，位移大小为零（回到出发点A） ☆关于矢量和标量及位移的应用 在运动问题中时间、路程为标量，而位移为矢量，计算时注意各自的规律。 ［例3］一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小为 ，路
程是 。若质点运动了431周，则其位移大小为 ，路程是 ，运动过程中最大位移是 最大路程是 。
运动时间 路程大小 位移大小 0～2s末 0～4s末 0～8s末 - 4 -
解析：如图所示，运动一圈位移是0 m，路程为Rs2；若运动431周，则物体末位置在B点，位移大小Rs2，路程为RRRs272432；运动中最大位移为RAC2，最大路程为Rns2（n为圈数） 答案：0；R2；R2；R27；R2；Rn2 ★课余作业 书面完成P16“问题与练习”第4题（参看教材P15图1.2-5）。 ★“问题与练习”（P16）参考答案 1、A：8点42分指时刻 8分指时间 B：“这么早”指时刻 “等了很久指时间” C：“前3秒钟”“最后3秒钟”指时间 2、“公里”指的是路程 3、（1）100m 100 m （2）相同 不相同 4、 坐标点的设置 出发点的坐标 最高点的坐标 落地点的坐标 上升过程的位移 下落过程的位移 全过程的总位移 以地面为原点 （0，3） （0，8） （0，0） 5 -8 -3
以抛出点为原点 （0，0） （0，5） （0，-3） 5 -8 -3
★教学体会： 本节学习的位移、路程等概念是运动学的最基本、最重要的概念。深刻理解这些概念的确切含义，弄清它们之间的区别和联系，是进一步学习运动学知识的基础。 初步掌握位移的矢量性、画法及简单的一维运算，教师要引导学生在阅读教材的基础上，结合具体实例，积极进行讨论、加以区别。 ★资料袋： 时 － 空的演示 设想在沙漠中有一条很长的笔直的道路。一辆汽车沿箭头所指方向在路上行驶，朝着一个方向，时而行进，时而停止；时而加速，时而减速，有时匀速。假设沙漠中没有山谷，十 - 5 -
分平坦；道路也很直，没有弯曲。如果不去考虑周围广袤的沙漠，让这辆汽车在笔直的一维轨迹上行驶，那么可将这辆汽车看作在一维空间中运动。这种运动不同于轮船在海上航行那样作两维空间运动，当然也不同于潜艇和航天飞行器那样作三维空间运动。汽车被限制在这条笔直、平坦的道路形成的一维空间里。如果我们在图上画出汽车的运动轨迹。就是一条直线―― 一个一维图象。这个图象没有体现出汽车的运行状况，只是描绘了汽车行驶的空间轨迹。为了把汽车运行的状况充分体现出来，我们需要引入时间。我们常常在一幅图上画出距离和时间，更好地体现汽车的运动情况。
这幅时间－距离关系图反映了汽车的运行情况。曲线弯曲处表示汽车加速或减速。同一角度上升的直线表示车速不变。水平直线表示停车。 姑且撇开说明这张示意图所用的细节与具体方法不谈，有一点是明确的，那就是，汽车运行状况曲线是用两维而不是一维空间得到的。在图上，时间为横轴，高速公路是纵轴。这张图表明了时间变化时，汽车在空间中的位移，也就是里程。 如果从公路上悬停的直升机上观察汽车的运动，就会发现一个点沿着一条直线移动。无论这个点何时加速或减速，它的轨迹始终是条直线。如果在胶片上查看这一运动，我们会看到每幅画面上只有一个位置，有一个点，而失去了所有的时间感。事实上，我们知道在电影中关于运动和变化的感觉都是由于视觉存留而产生的幻觉，视觉存留可令人感到运动的连续性。 对比之下，这幅图描绘了运动的全过程，显示了汽车在运动中的每一瞬间，形成了所有连续的位置或点。它不仅描述了汽车的运动，而且记载运动的全历程，正像这个运动在“时一空’中冻结了一样。虽然我们没有在空间维内经历时间，但仍然可以这样表示，从而得到了汽车的运动情况。就像是把一生中不同阶段的好书摆在与起，通过这种形式就能把生命过程表现出来。在这个汽车行驶的简单图象中，可以看出时间和空间的作用是相同的，即构成一个两维的连续的时空，我们才有了这样一幅反映人车行驶过程的时－空图。
