2019-2020年高中物理 1.2 時(shí)間和位移教案 新人教版必修1 一、知識(shí)目標(biāo) 1、知道時(shí)間和時(shí)刻的含義以及它們的區(qū)別。知道在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量時(shí)間的方法。 2、知道位移的概念，知道它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動(dòng)的物理量，知道它是矢量，可以用有向線(xiàn)段來(lái)表示。 3、知道位移和路程的區(qū)別。 二、教學(xué)重點(diǎn) 時(shí)刻與時(shí)間、路程和位移的區(qū)別 三、教材分析 本節(jié)所研究的是描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程的概念。研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，從空間上講，就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的延伸程度——位移和路程；從時(shí)間上講，就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的持續(xù)程度——時(shí)間間隔。 位移使學(xué)生第一次接觸，極容易與路程搞混。教材先通過(guò)從北京到重慶可以選擇不同的交通方式導(dǎo)入問(wèn)題，然后用圖1.2－2所示情景讓學(xué)生形成路程與位移的感性認(rèn)識(shí)，最后概括出路程與位移的概念，充分體現(xiàn)了概念建立的思維過(guò)程。 學(xué)生從這節(jié)開(kāi)始接觸矢量的概念。教材第15頁(yè)黑體字“矢量”之前的文字并不是矢量的定義，因?yàn)椴皇侵灰粋€(gè)物理量有方向它就是矢量，矢量還要滿(mǎn)足一定的運(yùn)算法則。 路程的標(biāo)量性與位移的矢量性的處理，教材第14頁(yè)通過(guò)旁注向?qū)W生闡述了路程并不涉及運(yùn)動(dòng)的方向。通過(guò)位移所描述的意義和位移的表示方法體現(xiàn)位移的方向性。 教材并不是要在這里進(jìn)行矢量計(jì)算的教學(xué)，第15頁(yè)的旁注已經(jīng)說(shuō)明了這一點(diǎn)。15頁(yè)“思考與討論”的目的只是引發(fā)學(xué)生思考，這一欄目的設(shè)置就是重視過(guò)程與方法教學(xué)的一種措施。如果學(xué)生沒(méi)有經(jīng)過(guò)深入思考就聽(tīng)到老師所講的“矢量相加法則”，也許他也能掌握這個(gè)知識(shí)，但他少了一次發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并力求解決問(wèn)題的努力，他在這方面的能力沒(méi)有提高，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并力求自己解決問(wèn)題的意識(shí)也就沒(méi)有增強(qiáng)。所以，不重視“思考與討論”就難以充分落實(shí)過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的課程目標(biāo)。 用坐標(biāo)系描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的方法在本節(jié)得到了實(shí)施。用坐標(biāo)表示位置學(xué)生不應(yīng)干感到困難，但用坐標(biāo)差表示位移學(xué)生第一次接觸，特別是位移方向性在坐標(biāo)差中的體現(xiàn)學(xué)生會(huì)感到困惑，是教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。 “問(wèn)題與習(xí)題”第4題的目的是強(qiáng)化坐標(biāo)概念，區(qū)分幾個(gè)相關(guān)但不同的物理量。要注意發(fā)揮它在這方面的作用。 四、教學(xué)步驟 1、時(shí)刻、時(shí)間間隔（也稱(chēng)時(shí)間） 回答： 幾點(diǎn)鐘開(kāi)會(huì)，幾時(shí)上課，幾點(diǎn)發(fā)車(chē)…… 這都是時(shí)刻，而會(huì)議長(zhǎng)達(dá)2個(gè)小時(shí)，這是從開(kāi)始到結(jié)束的實(shí)踐間隔等等。 如果把時(shí)刻、時(shí)間在數(shù)軸上表示出來(lái)，那含義就一目了然： 8 9 10 t/h 45min 10 45min 上課 下課上課 下課 天津F 上海 B C D 北京 A （1）要指出時(shí)刻、時(shí)間間隔在數(shù)軸上的表示特點(diǎn)。 （2）時(shí)間的單位有 、 、 ，符號(hào)分別為 、 、 。 （3）在實(shí)驗(yàn)室研究物體運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，需要測(cè)量和記錄很短的時(shí)間，常用 來(lái)測(cè)量。 強(qiáng)調(diào)：要在時(shí)間軸上表示出時(shí)刻、時(shí)間：時(shí)刻表示為一點(diǎn)，時(shí)間表示為一線(xiàn)段。這在以后的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的速度的研究中，常要用到這兩個(gè)概念。 2、位移和路程 由北京去上海，你可以選擇不同的交通工具：乘火車(chē)、乘飛機(jī)，還可以先坐汽車(chē)到天津然后換輪船到達(dá)上海。使用不同的交通工具，交通路線(xiàn)不同及運(yùn)動(dòng)軌跡是不一樣的，走過(guò)的路程不相同，但是，就位置的變動(dòng)而言，你總是由初始位置北京到達(dá)了末位置上海（直線(xiàn)距離約1080Km） 物理學(xué)中用一個(gè)叫做位移的物理量來(lái)表示質(zhì)點(diǎn)的位置變動(dòng)。 同學(xué)們閱讀課本，并討論位移的圖示方法及位移和路程的區(qū)別。 3、矢量和標(biāo)量 在物理學(xué)中，像位移這樣既有大小又有方向的物理量叫做矢量。 像質(zhì)量這些只有大小，沒(méi)有方向的物理量，叫做標(biāo)量。 4、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位置和位移 這部分的教學(xué)主要解決方法問(wèn)題，具體有如下幾個(gè)方面： （1）坐標(biāo)的正負(fù)表示位置在原點(diǎn)的哪一側(cè)，坐標(biāo)的數(shù)值表示位置到原點(diǎn)的距離。 （2）坐標(biāo)差的計(jì)算是用末位置的坐標(biāo)減去處位置的坐標(biāo)。 （3）坐標(biāo)差的正負(fù)表示位移的方向與坐標(biāo)軸正方向相同還是相反，坐標(biāo)差的數(shù)值表示位移的大小——位置移動(dòng)的距離。 教學(xué)中要投放具體問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)行定量表示，并要求將計(jì)算結(jié)結(jié)果標(biāo)注在坐標(biāo)軸上。 四、教學(xué)資源 1.時(shí)間計(jì)量單位 （1）法定計(jì)時(shí)單位 秒、分、時(shí)、天（日）、年是法定的時(shí)間計(jì)量單位，也是時(shí)間距離的具體概念。 ①秒：秒是時(shí)鐘面上最短的法定計(jì)時(shí)單位，由時(shí)鐘面上最細(xì)最長(zhǎng)的“秒針”計(jì)量。 秒針每走動(dòng)一下并發(fā)出“咋”的響聲，為“1秒鐘”。秒針沿時(shí)鐘面每走過(guò)一個(gè)點(diǎn)位的時(shí)間，為“5秒鐘”；沿鐘面12個(gè)點(diǎn)位轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間，為“60秒鐘”。 ②分：分是時(shí)鐘面上大于秒的法定計(jì)時(shí)單位，由略短并粗于秒針的“分鐘”計(jì)量。 秒針每走60秒鐘，分針也同時(shí)隨之走過(guò)“l(fā)分鐘”。分針沿時(shí)鐘面每走過(guò)一個(gè)點(diǎn)位的時(shí)間，為“5分鐘”；轉(zhuǎn)動(dòng)一周＝12個(gè)點(diǎn)位的時(shí)間，為“60分鐘”。 ③時(shí)：時(shí)是時(shí)鐘面上最長(zhǎng)的法定計(jì)時(shí)單位，由最短最粗的“時(shí)針”計(jì)量。 分針每走60分鐘，時(shí)針也同時(shí)隨之走過(guò)一個(gè)點(diǎn)位，為“1小時(shí)”。時(shí)針沿鐘面轉(zhuǎn)動(dòng)一周（12個(gè)點(diǎn)位）的時(shí)間，為“12小時(shí)”。 ④天（日）：天是一個(gè)晝夜的法定計(jì)時(shí)單位。24個(gè)小時(shí)的時(shí)間，為“l(fā)天”。 ⑤年：年是公歷的法定計(jì)時(shí)單位，365～366天，為“l(fā)年”。 （2）常用時(shí)間單位 ①刻：15分鐘為“1刻”；4刻鐘為“1小時(shí)”。 ②周：7天，為1周（星期）”；4周，為“1個(gè)月（28～31天）”。 ③季度：3個(gè)月，為“1季度”；4個(gè)季度，為“1年”。 2.美研制出世界最精確的時(shí)鐘 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院稱(chēng)，他們已研制出一種新的時(shí)鐘，每秒鐘能夠可靠地振蕩1000萬(wàn)億次，因此有望成為世界上精確度最高的時(shí)鐘。 在目前使用的計(jì)量單位中，時(shí)間計(jì)量是宇宙間測(cè)量精度最高的物理量?，F(xiàn)在國(guó)際上使用最多的原子鐘的振蕩頻率通常是數(shù)納秒（一納秒＝10億分之一秒），它是通過(guò)調(diào)整超高頻激光，使之和鈀原子發(fā)射的光波頻率相匹配而實(shí)現(xiàn)的。一般，全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星上都攜帶有原子鐘，其精確度足以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，可對(duì)地球進(jìn)行精確的三點(diǎn)定位。 但是，物理學(xué)家希望能有振蕩頻率更快的時(shí)鐘，用于科學(xué)前沿問(wèn)題的研究，例如弄清決定電磁相互作用強(qiáng)度的所謂精細(xì)結(jié)構(gòu)是否真的穩(wěn)定等問(wèn)題?？茖W(xué)家認(rèn)為，這種新型時(shí)鐘應(yīng)當(dāng)易于制造，且振蕩頻率應(yīng)比相對(duì)較低的微波頻率快1000倍。存在的問(wèn)題是，沒(méi)有一種裝置能夠如此快的計(jì)數(shù)。 為解決這一問(wèn)題，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院時(shí)間及頻率分部的計(jì)量科學(xué)家成立了一個(gè)研究小組，研制出“光學(xué)傳動(dòng)裝置”。該裝置可將激光光波的高速振動(dòng)轉(zhuǎn)化成振蕩系數(shù)正好慢100萬(wàn)倍的激光強(qiáng)度的波動(dòng)，并利用標(biāo)準(zhǔn)檢波器來(lái)顯示激光強(qiáng)度在1秒內(nèi)所振蕩的次數(shù)，然后將得到的數(shù)值乘上100萬(wàn)。