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第一章 第2節(jié) 時間和位移 教學目標 三維目標： 知識與技能 1.能夠區(qū)分時刻和時間間隔. 2.掌握位移的概念，知道位移是矢量，知道位移和路程的不同. 3.知道矢量和標量的定義及二者的區(qū)別. 4.知道直線運動的路程和位移的關系. 過程與方法 1．圍繞問題進行充分的討論與交流，聯(lián)系實際引出時間、時刻、位移、路程等，要使學生學會將抽象問題形象化的處理方法． 2.培養(yǎng)學生對時間的認識由感性到理性的知識升華. 情感態(tài)度與價值觀 通過時間、位移的學習，讓學生了解生活與物理的關系，學會用科學的思維看待事實. 學情分析 本教學設計根據學生的實際認知規(guī)律，采取“基于問題學習”模式，創(chuàng)設多樣問題情景，引發(fā)學生主動探究、總結知識. 對時刻、時間間隔的教學，包括對路程、位移概念的理解，采取“情景貫穿”的教學方法，要比逐個解釋名詞效果好.尤其對位移這一矢量的教學，由于學生第一次接觸矢量語言，感到不習慣是很自然的，所以要充分利用有向線段表示矢量的直觀、形象的特點，聯(lián)系實際例子，讓學生初步了解矢量相加的法則. 重點難點 教學重點 1．描述物體位置變化的物理量──位移的概念； 2．矢量的概念． 教學難點 1．理解位移的矢量性； 2．矢量的運算方法． 教學過程 活動1【導入】知識回顧 （一）新課引入 問題1.下列問題及高一學生作息安排表中哪些是時刻？哪些是時間？ ①、我國運動員劉翔在奧運會田徑男子110米欄決賽中以時間12秒91的成績奪得中國男選手在奧運會上的首枚田徑金牌是時刻嗎?。 ②、剛才是北京時間8點整是時刻嗎? ③、各位旅客請注意，由深圳開往桂林36次列車開車時間12點30分，請各位旅客自覺排隊等候檢票是時刻嗎? 活動2【講授】新課教學 （二）新課教學 小組討論完成預習案下列問題 一、時刻和時間間隔 1．時刻：在時間軸上用___表示，表示某一瞬間 ，與物體的位置相對應． 2．時間間隔：在時間軸上用______表示，表示某一過程，與物體的位移相對應． 3．兩點說明 (1)時間間隔是指兩個時刻間的時間段． (2)日常生活中所說的“時間”，有時指的是時刻，有時指的是時間間隔，物理學上說的“時間”一般指的是___________． 即時感悟1． 上課時間8時，下課時間8時45分，一節(jié)課的時間為45分鐘．在這一句話中的三個“時間”，哪個指的是時刻？哪個指的是時間間隔？(8時和8時45分指時刻，45分鐘指時間間隔．) 課堂探究一：時刻和時間的比較 1．區(qū)別 (1)物理意義不同 時刻是對應計時的某一瞬間，時間是兩個時刻之間的間隔，分別對應物體的一個狀態(tài)和一個過程． (2)幾何意義不同 二者在時間軸上的表示不同，時間軸上的每一個點都表示一個不同的時刻，時間軸上的一段線段表示的是時間間隔． (3)表述方法不同 如“第5s末”、“5s末”、“第6s初”等指的均是時刻而不是時間間隔，并且在時間軸上均為t＝5s的這一點；而“5 s內”、“前5 s內”、“后5 s內”等均是指時間間隔并非時刻，其時間長度均為t＝5s；若是“第3 s內”、“第4s內”等，其時間長度均為t＝1s. 2．聯(lián)系 (1)如圖所示，在時間軸上有兩個時刻t1和t2，其時間間隔為Δt＝t2－t1，如果t2逐漸趨近t1，則Δt會逐漸變小，當Δt＝0時，時間軸上的一個區(qū)間就變成一個點，即時間間隔就會變?yōu)橐粋€時刻． (2)時間間隔是一系列連續(xù)時刻的積累過程． (3)時間間隔能夠展示物體運動的一個過程，好比是一段錄像；時刻可以顯示物體運動的一個瞬間，好比是一張照片，即由一個一個連續(xù)的照片可以組成錄像． 當堂訓練 1．關于時間間隔和時刻，下列說法正確的是(　　) A．物體在5 s時指的是物體在5 s末時，指的是時刻 B．物體在5 s內指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時間間隔 C．物體在第5 s內指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時間間隔 D．第4 s末就是第5 s初，指的是時刻 解析：選ACD.5 s時指的是5 s末這一時刻，5 s內指的是前5 s這一段時間間隔．第5s內指的是4 s末到5 s末這1 s的時間間隔，前1 s末和后1 s初是同一時刻，故第4 s末和第5 s初是同一時刻，故正確選項為A、C、D. 問題2.機械運動表現為物體位置的變化,路程表示物體運動軌跡的長度，怎樣才能完全確定物體位置的變化?( 結論:路程與物體運動軌跡有關,而位置的變化僅與物體起點與終點的位置有關) 小組討論完成預習案下列問題 二、路程和位移 1．路程：表示物體實際運動軌跡的______，只有_______，沒有______． 2．位移 (1)物理意義：表示物體(質點)的______變化． (2)定義：從________指向________的有向線段． (3)大?。撼?、末位置間線段的______． (4)方向：由________指向________． 說明：路程與路徑有關，位移與路徑無關，當初、末位置確定下來時，位移就確定了，但初、末位置間的路徑不同，路程會不同． 三、矢量和標量 1．矢量：既有_______，又有_______的物理量． 2．標量：只有大小，沒有方向的物理量． 3．運算法則：兩個標量相加遵從_________的法則，矢量相加的法則與此不同． 四、直線運動的位置和位移 如圖所示，一個物體沿直線從A運動到B，如果A、B兩位置坐標分別為xA和xB，那么質點的位移Δx＝_________，即初、末位置坐標的變化量表示位移． 即時感悟2． 物體做什么運動時，位移大小等于路程？ (提示：單向直線運動．) 課堂探究二：位置、路程和位移 1．位置：質點在空間所對應的點．反映質點“在哪里”． 2．路程 路程是質點從起始位置到終止位置所通過的實際運動軌跡的長度，是標量，只有大小，沒有方向．路程的大小與質點運動的路徑有關．如果某一時間內某一物體通過的路程為零，就表示這段時間內物體靜止． 3．位移 位移是描述質點位置變化的物理量，它是從初位置到末位置的有向線段，是矢量，既有大小，又有方向．位移的大小僅由初、末位置之間的距離決定，物體的運動方向與位移方向并不一定相同．如果某一時間內某一物體的位移為零，在這段時間內物體并不一定是靜止的． 4．路程與位移的關系 位移的大小與路程無關，只有當質點做單向直線運動時，位移的大小才等于路程，并且也僅僅是大小相等而已．否則，路程總是大于位移的大?。谌魏吻闆r下，位移的大小都不可能大于路程． 特別提醒：(1)質點的始末位置一旦確定，位移矢量是唯一的，但路程可能有多個取值． (2)當質點做單向直線運動時，位移的大小等于路程，由于它們分別是矢量和標量，因此不能說位移就是路程． 當堂訓練 2．關于位移和路程，下列說法正確的是(　　) A．沿直線運動的物體，位移和路程是相等的 B．質點沿不同的路徑由A運動到B，其路程可能不同而位移是相同的 C．質點通過一段路程，其位移可能是零 D．質點運動的位移大小可能大于路程 解析：選BC.沿直線運動的物體，若沒有往復運動，也只能說位移的大小等于路程，但不能說位移等于路程，因為位移有方向，路程無方向；在有往復的直線運動和曲線運動中，位移的大小是小于路程的，位移只取決于始末位置，與路徑無關，而路程是與路徑相關的．綜上知BC正確 典型例題 例題1、以下說法中，指時刻的是(　　) A．中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會將于20點零5分現場直播 B．劉翔在廣州亞運會男子110米欄決賽中以13.09 s的成績勇奪金牌 C．我國實行每周工作40小時的勞動制度 D．我國發(fā)射的“神舟”七號載人飛船在環(huán)繞地球運行68.5小時后在內蒙古主著陸場成功著陸 【思路點撥】　區(qū)分時刻和時間間隔的關鍵是抓住它們的區(qū)別，時刻是一個時間點，時間間隔是一個時間段． 【精講精析】　晚會開播這個事件對應時間點指時刻；完成110米欄決賽，每周工作的時間和環(huán)繞地球這三個過程對應時間段，指時間間隔． 【答案】　A 【題后反思】分析本題時應根據上下文去體會題中所說時間對應時間點還是時間段． 例題2、關于位移和路程，以下說法正確的是(　　) A．位移和路程是相同的物理量 B．路程是標量，即表示位移的大小 C．位移是矢量，位移的方向即質點運動的方向 D．若物體做單一方向的直線運動，則位移的大小等于路程 【思路點撥】　求解此題應把握以下兩點： (1)位移和路程的物理意義不同，一個表示位置變化，一個表示運動軌跡長度． (2)位移是矢量，既有大小，又有方向，路程是標量，只有大?。? 【精講精析】兩者的物理意義不同，大小一般不同，且路程沒有方向，位移有方向，故A錯；路程是標量，大小與位移的大小一般不相等，故B錯；位移的方向由初位置指向末位置，并不一定與質點運動方向相同，故C錯；物體做單向直線運動時，軌跡長度等于初、末位置的直線距離，所以位移大小等于路程，故D對． 【答案】　D 【題后反思】在處理路程和位移的問題時，注意兩者是不同的兩個物理量，路程是運動軌跡的長度，它并不一定等于位移的大小，位移為零時，路程不一定為零；但路程為零時，位移一定為零． 例題3、一個人晨練，按如圖所示走半徑為R的中國古代的八卦圖，中央的S部分是兩個直徑為R的半圓，BD、CA分別為西東、南北指向．他從A點出發(fā)沿曲線ABCOADC行進，則當他走到D點時，求他的路程和位移的大小分別為多少？位移的方向如何？ 【思路點撥】路程就是由A到D的軌跡的長度，位移的大小為由A到D的線段長度，位移方向由A指向D. 【自主解答】　路程是標量，等于半徑為R與半徑為兩圓周長之和減去半徑為R的圓周長的，即2πR＋2π－2πR＝πR.位移是矢量，大小為AD線段長度，由直角三角形知識得＝R，方向由A指向D，即東南方向． 【答案】　πR　R　東南方向 【方法總結】　位移是由初、末位置決定．路程與運動路徑有關．在求解曲線運動中的位移和路程時，要注意與幾何圖形結合． 活動3【練習】當堂檢測 當堂檢測： 1.關于時間間隔和時刻下列說法正確的是(　　) A．時間間隔是較長的一段時間，時刻是較短的一段時間 B．第2 s內和前2 s內指的是不相等的兩段時間間隔 C．“北京時間12點整”指的是時刻 D．時光不能倒流，因此時間有方向是矢量 2.關于位移和路程，下列說法正確的是(　　) A．在某一段時間內物體運動的位移為零，則該物體一定是靜止的 B．在某一段時間內物體運動的路程為零，則該物體一定是靜止的 C．在直線運動中，物體的位移大小可能等于其路程 D．在曲線運動中，物體的位移大小一定小于路程 活動4【作業(yè)】板書及作業(yè) 板書內容 1、時刻和時間間隔: 時刻是時間軸上一點，對應某位置；時間是時間軸上一線段，對應一段位移 2、路程和位移 路程：是物體運動軌跡的長度 位移：表示物體的位置變化 （起點指向終點的有向線段） 3、矢量和標量 （矢量有大小又有方向,運算遵守平行四邊形定則） 4、直線運動的位置和位移 Δx=x2－x1 作業(yè)布置: 1、作業(yè)：討論完成課本P14頁問題與練習1-2，作業(yè)本上3-4題； 2、自主預習課本P15-16頁第三節(jié) 運動快慢的描述，速度。 教學反思：