时间与位移教案

第二节时间和位移[教材分析]本节在第一节的基础上，再进一步学习描述质点运动的时刻与时间间隔、路程与位移、矢量与标量等概念的含义和区别。这两节的内容对下面的速度和加速度的学习都起到奠定基础的作用。而高一学生在处理具体问题时，往往难以区别时刻和时间间隔。而且，由于思维习惯的原因，在第一次接触既要考虑大小，又要考虑方向的问题时，往往又会因不适应造成学习困难。所以，区别时刻和时间、路程和位移是教学的重点，也是教学的难点。[教学目标]1、知识与技能：1）、知道时刻和时间间隔的区别与联系。2）、理解位移的概念，了解路程与位移的区别。3）、知道标量和矢量。4）、知道时刻和位置，时间与位移的关系。5）、能用一维直线坐标表示时刻和时间间隔，位置与位移。2、过程与方法：1）、联系实际引出时刻、时间间隔、位移和路程等，使学生学会将抽象问题形象化的处理方法。2）、会用坐标表示时刻与时间、位置与位移及相关方向。3）、会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程。3、情感态度与价值观：1）、通过时间与位移的学习，让学生了解科学与生活的关系，同时学会用科学的思维看待事实。2）、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。3）、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。4）、从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。[教学重点]1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别与联系。2、位移的概念以及它与路程的区别[教学难点]1、帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。2、理解位移的概念，会用有向线段表示位移。[教学方法]探究、讲授、讨论、练习。[教学手段]多媒体课件和教学用具。[课时安排]2课时。[教学流程图][教学过程]1、新课导入。先带领大家复习上节内容。然后提问一走读生：1、早晨何时离开家，何时到达学校？中间用了多长时间？2、具体走的路线是什么样的，有没有其他路线也能到学校，为什么不走其他路线？3、如果选择不同路线，整个过程的不同点是什么，相同点又是什么？通过刚才的提问，我们发现，要准确清楚的描述一个物体的运动情况，仅仅用质点、参考系和坐标系是远远不够的，我们需要进一步学习有关运动学的物理量，也就是本节我们所要学习的内容。2、新课教学。一、时刻和时间间隔。[讨论与交流]指导学生仔细阅读教材这一部分的内容，然后投影展示本校的作息时间表。师：1）、在我校的作息时间表上，你能找出更多的时刻和时间间隔吗？2）、观察教材“图1.2－1”，如何用数轴表示时间？学生自主阅读，积极思考，然后每六人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题。生1：我们开始上课的“时间”：8：00指的是时刻，下课的“时间”：8：45指的也是复习上节提问，引入课题时刻和时间间隔路程和位移矢量和标量直线运动的位置和位移小结布置作业时刻，然后第二、三、四堂课开始上课的“时间”和下课的“时间”都是指时刻。这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻。生2：我们上一堂课需要45分钟，每两堂课中间休息10分钟，这些都是指时间间隔。每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔。师：根据以上讨论与交流，能否说出时刻和时间间隔的概念？教师帮助总结并回答学生的提问。师：时刻是指某一瞬时，时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。利用课件展示某一列车时刻表，提出问题：根据表中数据，找出列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间？T15站名T1618：19北京西14：5800：3500：41郑州08：4208：3605：4905：57武昌03：2803：2009：1509：21长沙23：5923：5l16：25广州16：52学生交流讨论后回答，教师适当指导。生：6小时59分、15小时44分、22小时06分。师：我们还可以用数轴来表示时刻和时间间隔，具体该怎样表示呢？利用课件投影教材“图1.2－１”，学生分组讨论后回答。生：时刻：在时间轴上用一点来表示。时间：在时间轴上用一线段来表示。师：为了用具体数字说明时间，必须选择某一时刻作为计时起点，计时起点的选取是人为的。练习：下图给出了一时间轴，请你说出第n秒，前n秒，第n秒初，第n秒末的意义。二、路程和位移。课件投影：2006年4月，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所董治保研究员在罗布泊发现一具干尸，被怀疑是26年前失踪的著名科学家彭加木。1980年4月25日，彭加木从上海飞往乌鲁木齐，着手进行对罗布泊地区的第四次考察，于6月17日因寻找水源走失。许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，归结他们失败的原因都是在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里？我要去哪？选哪条路线最佳？而这三个问题涉及到三个描述物体运动的物理量：位置、位移和路程。师：请大家观察教材“图1.2－2”，思考：从北京到重庆，有哪些不同的路线可以选择？选择不同路线，有哪些相同或不同之处？012345n-1nt/s生：（经过讨论交流）从北京到重庆，可以乘汽车、火车，也可以乘轮船或飞机，还可以中途改变交通工具。选择的路线不同，运动轨迹就不同，但位置变动是相同的，都是从北京来到了重庆。师：根据上面的学习，你能说出位移和路程的定义吗？生1：位移：从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。位移是表示物体（质点）位置变化的物理量，国际单位：米（m）。生2：路程：质点实际运动轨迹的长度。师：在坐标系中，我们也可以用数学方法表示出位移。如：质点从A点运动到B点，我们可以用有方向的线段来表示位移，从初始位置A向末位置B画有向线段。（课件展示教材“图1.2－３”）师：位移的大小有没有等于路程的时候？学生交流讨论后回答。生：在直线运动中，位移大小等于路程。教师画一往复直线运动并与学生讨论。生：在单方向的直线运动中，位移大小等于路程。教师总结。师：只有在单向直线运动中，位移大小等于路程，而其他情况中，位移大小要小于路程。练习：某人沿顺时针方向绕半径R为40m的圆形水池散步，当他走了1圈半时，求这一过程的路程和位移？解析：如下图所示：路程：L=2πR*1.5=120π（m）位移：X=2R=80(m)三、矢量和标量。师：像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们把它叫做矢量。而我们以前还学过很多物理量只有大小，没有方向，我们把它们叫做标量。请大家仔细回想一下，我们学过的物理量当中，都有哪些矢量和标量？生：矢量：位移和力。标量：路程、质量、长度、体积、时间等。对于讨论中，学生可能会提出这样的问题，像电流、压强这两个物理量，也是有方向的，但它们仍然是标量。这在以后的学习中，会更进一步加深对矢量和标量的认识。学生阅读课文相关内容后，说说矢量和标量的算法有什么不同。生：两个标量相加，遵从算术加法的法则。分析教材“思考与讨论”，初步体会矢量相加的法则。一位同学从操场中心A出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点。在纸上用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最后结果的位移）。三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？解析：如下图所示：（多媒体课件投影）：AB师：通过这个例子，我们要知道，矢量相加法则和标量有所不同，但具体运算法则我们以后再正式学习。练习：气球升到离地面80m高空时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10m后才开始下落，规定向上方向为正方向。讨论并回答下列问题，体会矢量的方向表示。（1）物体从离开气球到落至地面，位移大小是多少米？方向如何？（2）表示物体的位移都有哪几种方式？解析：（课件简单投影全过程。）（1）80m，方向竖直向下。（2）三种：语言表述法，如：位移大小为80m，方向竖直向下；矢量图法；“＋”“－”号法：如“规定竖直向上为正方向，则物体的位移为－80m”。四、直线运动的位置和位移。提出问题：我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移？分析教材“图1.2－4”，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2，那么，x2－x1就是物体的“位移”，记为Δx＝x2－x1。师：根据教材“图1.2－5”，一个物体从A运动到B，初位置坐标是xA=3m,末位置坐标是xB=－2m,求它的坐标变化量Δx=？生：Δx=xB－xA＝（－２）m－３m＝－５m。师：若上题中物体是从位置B运动到位置A，它的坐标变化量Δx=？生：Δx=xA－xB＝３m－（－２）m＝５m。师：（组织讨论）式中的“－”号哪几个是表示负值，哪几个表示减号？两个结果绝对值相同说明什么？符号相反说明什么？师：（总结）要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维直线坐标系，用坐标表示位置，用位置坐标的变化量表示物体的位移，用正、负表示物体位移的方向。［小结］时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的，同学们要掌握时间坐标轴。在时间轴上，CA北西东B南图１－２－４AC=40mCB=30mAB=50m在具体的数量关系中，三段位移大小正好满足“勾三股四玄五”的关系。用点表示时刻，用线段表示一段时间间隔。位移和路程是两个不同的物理量，位移是用来表示质点变动的，它的大小等于运动物体初、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置，是矢量；而路程是物体实际运动路径的长度，是标量。只有物体做单向直线运动时，其位移大小才和路程相等，否则，物体位移大小总是小于路程。找位移的最好方法就是从初位置到末位置画有向线段，有向线段的方向就是位移的方向，有向线段的长度就是位移的大小。时刻对应位置，时间对应位移。在位置坐标轴上，用点表示位置，用有向线段来表示位移。［作业布置］1、复习本节内容。2、课堂作业：教材课后“问题与练习”。3、课后练习：《优化方案》第2节。4、预习教材第3节内容。