时间与位移教学案例

谭老师教育工作室系列资料1.2.时间和位移教学案例★教学目标：（一）知识与技能1．知道时间和时刻的区别和联系.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，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量.4．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.5．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.（二）过程与方法1．围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要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、位置和位移及相关方向.3．会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程.（三）情感、态度与价值观1.通过时间和位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，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，培养同学们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.2．位移的概念以及它和路程的区别.★教学难点1．帮助学生正确认识生活中的时间和时刻.2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移.★教学方法教授法、讨论法、提问法、实验演示法、举例说明法。★教学过程（一）导入新课上一节课中我们学习到，为了研究物体的运动，在可以忽略物体的形状和大小的情况下看成质点，而且要在对应的参考系上建立坐标系才能着手研究.那么关于同学们从家到学校谭老师教育工作室系列资料这一运动过程，我要提问几个问题，上学的时候是什么时间离开家的？在路上用了多长时间？走的那一条路线？什么时间到校的？根据学生的回答教师总结，要想清楚的描述物体运动情况，仅仅用前面所学的内容是不够的，我们需要学习更多的物理量.（板书）一、时刻和时间间隔【材料展示】（课件演示）⑴早上第一节上课的时间是8:00；⑵每节课的时间是45分钟；⑶一路公交车每天首班车时间是6:30；⑷兰兰同学从家到一中所需时间是20分钟.【提出问题】请同学们讨论一下这些“时间”表示义什么不同的含义呢?【学生回答】这里的“时间”有的指一个瞬间，有的指一段时间.【教师总结】很好.我们常说的时间中表示某一瞬间的是时刻，表示一段时间的就是时间间隔.（板书）【提出问题】我们经常应用“光阴似箭，日月如梭”这样的语言来形容时间飞逝，而且一去不复返.那么，在物理中我们应该应用什么样的方法来表示时间和时刻呢？（提示：可以参照数学方法）【教师归纳】（课件演示）在时间轴上，时刻用一个点来表示，我们是8:00上课，8:45下课，8:55上第二节课，9:40下第二节课.这些时刻都由时间轴上的点代表.而时间间隔在时间轴上就表示为一条线段，是两个时刻之差.例如时间轴上的8:00—8:45代表第一节课45分钟这段时间；时间轴上的8:45—8:55代表课间休息10分钟这段时间，8:55—9:40代表第二节课45分钟这段时间.【提出问题】请大家区别下面几个词是指时间间隔还是指时刻，并在练习本上画出这些词在时间轴上的表示：第一秒初；第1秒末；第1秒内；前1秒内；第2秒初；第2秒末；第2秒内；前2秒内.【学生活动】（两名同学来黑板上画图，其他同学在练习本上画图）【教师讲评】（首先讲评两位同学的画法，然后用课件演示，要求同学们理解第n秒初，第n秒末，第n秒内，前n秒内及前n秒的概念）.谭老师教育工作室系列资料【随堂练习】(课件演示关于时间与时刻概念的习题让学生讨论回答)习题：学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是…()A．蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的时刻.B．红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的时间.C．紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分钟.D．黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下课的时间.答案：A【讨论与交流】(课件演示关于神舟七号成功发射与返航的材料，让学生讨论回答材料中包含的时间和时刻)习题：神舟七号载人飞船于2008年9月25日21点10分04秒988毫秒从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空。飞船于2008年9月28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗主着陆场。神舟七号飞船共计飞行2天20小时27分钟。在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些又指的是时刻?答案：2008年9月25日21点10分04秒988毫秒和2008年9月28日17点37分是时刻，2天20小时27分钟是时间间隔.【知识扩充】课件演示时间的法定计量单位有:秒、分、时、日、月、年；常用计量单位有刻、周、季度.实验室中常用的测量时间的工具有频闪照片、电磁打点计时器、电火花计时器.二、路程和位移重新讨论课程开始时提问学生的问题【教师提问】问学生还有没有其他路径来到学校？【学生回答】有【教师提问】为什么不从另外一条路走？【学生回答】另外一条路远（或是容易堵车）【教师提问】这两条路径的不同，导致你从家来到学校这个运动过程什么不同？请用初中时学过的一个物理量回答.【学生回答】是路程不同.谭老师教育工作室系列资料【教师提问】很好，但是两个不同的路径都可以让你从家来到学校，（辅以课件演示）也就是你的出发位置是家，终点位置是学校，位置的变化是相同的.这个相同点我们要引入一个新的物理来描述，那就是“位移”.在上学这个运动过程中，位移就是从家指向学校的有向线段.那么，现在请问如果沿着一条路径走，上学过程的位移和放学回家的位移一样么？路程一样么？【学生活动】（思考并尝试作出回答）【教师总结】两个过程中路径的长度一样所以路程一样.位移的大小都是家与学校这两点连成线段的长度，但是上学过程中位移的方向是从家指向学校，而放学过程中的位移是从学校指向家，两个过程中位移大小相等方向相反，所以说位移是不同的（辅以课件演示）.【教师提问】学习了路程和位移，你能说说这两个物理量的区别吗？【学生活动】（思考并尝试作出回答）【教师活动】（总结并写板书）路程：物体运动轨迹的长度.位移：初位置指向末位置的有向线段.【教师演示】课件播放从北京到上海水陆两条路径的路程与位移；播放物体做曲线运动、圆周运动、往复运动的路程与位移.【小结】(1)位移表示质点位置的变化的物理量.路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量(2)位移是矢量(即有大小又有方向)大小为有向线段的长度，方向为有向线段的方向路程是标量(只有大小没有方向)(3)位移与质点的运动路径无关，只与初位置、末位置有关.路程不仅与质点的初末位置有关,还与路径有关【实例演示】物体从A运动到B,不管沿着什么轨迹，它的位移都是一样的.这个位移可以用一条有方向的（箭头）线段AB表示.【随堂练习】(课件演示关于路程与位移概念的习题让学生讨论回答)下列关于位移和路程的说法中，正确的是……（）A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程谭老师教育工作室系列资料B位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短D位移描述直线运动，路程描述曲线运动答案：C解析：位移既有大小又有方向，是矢量，而路程只有大小没有方向，是标量，所以不能直接说位移等于路程，只有在单向的直线运动中，位移的大小才等于该时间段内的路程，而在曲线运动中以及往返运动中，路程总是大于相应时间段内的位移。位移和路程是两个不同的物理量，都可以描述直线运动和曲线运动，所以正确答案是C.三、矢量和标量【教师提问】到目前为止，我们已经学习了许多物理量.这些物理量中有的既有大小又有方向，叫做矢量.而只有大小没有方向就是标量（板书）除了这节课学习的位移，我们还学过哪个物理量也是矢量呢？那些物理量又是标量呢？【学生回答】举例（力是矢量，质量、温度、长度等是标量）【教师讲评】矢量运算要符合平行四边形定则（三角形定则），而标量运算要符合算术加法法则.【知识扩展】（教师演示课件中位移矢量求和的过程，并和学生一起总结位移和路程的区别.）当一质点从位置A运动到位置C，在由C位置运动到B,则这一运动过程的位移是AB这段有向线段，方向是从A指向B.XAC+XCB=XAB位移和路程的区别位移路程方向是矢量需考虑方向.是标量不需考虑方向.大小位移的大小与路径无关；只有当物体做单向直线运动时，物体的位移大小才等于路程；一般情况下：路程≥位移的大小.运算法则平行四边形法则.算术加法四、直线运动的位置和位移【教师设问】要想准确描述物体的位置变化怎么办？ABC谭老师教育工作室系列资料【教师讲解】对于做直线运动的物体，可以用直线坐标系来描述.在直线坐标系中，位置用点来描述物体在t1时刻处于“位置”X1，在t2时刻处于“位置”X2，那么X2-X1就是物体的“位移”记为ΔX＝X2－X1【教师强调】物理中矢量的正负不表示大小，只表示方向，当规定了正方向后，正值表示与正方向同向，负值表示与正方向反向.【随堂练习】（教师演示课件，学生讨论回答）习题：物体从A运动到B，初位置的坐标是XA＝3m，XB=-2m,它的坐标变化量ΔX＝？若物体从A运动到O，再从O到C，再从C到B,XC=1m，则路程S=?解析：ΔX＝XＢ－XＡS＝SAO+SOC+SC＝-2m-3m＝3m+1m+3m＝-5m＝7m.答案；ΔX＝-5m；S=7m.板书设计2.时间和位移时间：表示一段时间，在时间坐标轴上对应于一段.时刻：表示一个瞬间，在时间坐标轴上对应于一点.位移：从初位置指向末位置的有向线段.描述物体位置的改变，是矢量，与运动路径无关，只取决于初末位置.路程：是质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体的路径.矢量：既有大小又有方向的物理量.标量：只有大小没有方向的物理量.