高中物理--《时间和位移》教学设计

高中物理--《时间和位移》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？

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）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，2003.10.15 09:00 9小时40分50秒 11小时42分10秒 10.15 18:40 10.16 06:23

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.

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 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

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：①用停表；②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.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.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 t / s

计时起点

上课 下课 上课 上课

8 9 10 45min 45min

10min t/h

这在以后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：①第3s末

②第2s初 ③第3s初

④3s内 ⑤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.

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；

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．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）

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

A B C D E

t/s 5 4 3 2 1 0

※探究位移概念的建立：

提问：从北京到重庆用不同的交通工具，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，物理学中引入位移.

讨论总结得出结论：

（1）位移：

①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？

②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？

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

③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？

（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 （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（ ）

A．4m，4m B．3m，1m

C．3m，2m D．4m，2m

（02会考）如图所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘

火车直达，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.

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-Δxxx=

出示P（15）投影片.

位移中负号的意义—方

指导学生阅课本P（15）：直线运动的位置和位移回答问题.

向

[例2]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（ ）

A．0；0

B．4R，向东；2πR，向东

C．4πR，向东；4R

D．4R，向东；2πR

[例3]下列关于位移和路程的说法中，正确的是（ ）

A位移的大小和路程总是相等，但位移是矢量，路程是标量

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位移描述直线运动，路程描述曲线运动路程总大于位移