人教版 (2019)2 时间 位移优质课教学设计

这是一份人教版 (2019)2 时间 位移优质课教学设计，共13页。教案主要包含了时刻和时间间隔，位置和位移，直线运动的位移，位移—时间图像，位移和时间的测量等内容，欢迎下载使用。

人教版高中物理必修1教学设计

课题
时间 位移
单元
1
学科
物理
年级
高一
学习
目标
（一）知识与技能
1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、理解位移的概念以及它与路程的区别。
3、初步了解矢量和标量。
4、知道坐标系的概念．能够建立合理的坐标系来描述物体的位置。
5、了解打点计时器。
（二）过程与方法
1、会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。
2、会用矢量表示和计算质点位移。
3、用标量表示路程。
4. 能使用打点计时器
（三）情感、态度与价值观
1、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。
2、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
重点
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、位移的概念以及它与路程的区别。
难点
位移的概念及其理解

教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
研究物体的运动离不开时间，我们的生活与时间紧紧联系在一起，我们常说 “第一节上课时间是8:15” “一节课的时间是45分钟”
提问：这两句话中时间意思相同吗



学生思考回答




让学生对我们平时说的“时间”
产生疑问，增加学习的兴趣，自然引入时间和时刻的概念
讲授新课
一、时刻和时间间隔
1．时刻：是指某一瞬时。
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，时间间隔简称时间对应于某个过程。
思考讨论：第一节上课时间是8:15和一节课的时间是45分钟，这两种说法准确吗？应该怎么说？
参考答案：第一种说法不正确，应改为：第一节上课时刻是8:15，它表示的是某一瞬时而非某个过程。
3、时刻和时间在数轴上表示
出示图片：时间坐标轴
教师讲解：在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。
上课和下课表示的是（ ），45min和10min表示（ ）。
答案：时刻；时间
4、时间可以用公式表示
△t = t1- t2
式中t1和t2分别表示先后两个时刻，△t表示这两个时刻之间的时间。
教师强调：我们平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义。
针对练习
1．下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是(　　)
A．第4 s末到第5 s初经历了1 s的时间间隔
B．“新闻联播在北京时间19∶00开始播出”，其中19∶00指的是时间间隔
C．物体第3 s末的位置坐标是(2 m，3 m)，其中第3 s末指的是时刻
D．物体第3 s内运动了4 m，其中第3 s内指的是时刻
答案:C
2．小江和家人周末自驾去公园游玩，他们早上8：00出发，经33min即8：33到达目的地，上述三个数据依次为（　　）
A．时刻时间时刻
B．时间时刻时间
C．时间时间时刻
D．时刻时刻时间
【答案】A
3.如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是（　　）

A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初
B．t3表示时间间隔，称为第3s
C．t0~t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内
D．tn-1~tn表示时间间隔，称为第（n-1）s内
【答案】A
4．以下的计时数据指时刻的是（　　）
A．“我真的还想再活五百年”
B．某人用15s跑完100m
C．李明同学每天早上6：00起床
D．由北京开往上海的某次列车于19：28从北京站开出
【答案】CD

二、位置和位移
1、坐标系：为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系。
(1)描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系．
出示动画并画出一维坐标系
教师强调:注意要规定原点，正方向和单位长度
例1：沿东西方向建立一维坐标系，x轴的正方向指东，选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O，请说出汽车的位置。
出示动画：出发点坐标是 － 20 m；终点坐标是30 m
参考答案：汽车的出发点坐标是 － 20 m，表示它在岗亭以西20 m处；汽车的终点坐标是30 m，表示它在岗亭以东30 m处。
（2）描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系．
出示动画：二维坐标系
（3）描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系．
2、路程
（1）定义：路程是质点运动轨迹的长度。
例如：北京去重庆，可以选择不同的交通方式。①乘火车②乘飞机③乘火车到武汉乘轮船沿长江而上。不同方式路程不同
出示图片：北京到重庆
思考：就位置的变动来说相同吗？
教师讲解：无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路径，他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1300km 的重庆，即位置的变化是相同的.
如图：只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是确定的，它不因路径的不同而改变。

3、位移
（1）定义：由初位置指向末位置的有向线段称为位移。

（2）意义：描述物体位置变化的物理量。
（3）理解：大小：有向线段的长度。
方向：由初位置指向末位置。
注意：求位移时必须回答方向。
4、矢量和标量
（1）矢量：既有大小又有方向的物理量叫作矢量。例如：力 、速度、位移
（2）标量:只有大小没有方向的物理量叫作标量。比如说质量、体积、温度、路程。
针对练习
1.若规定向东方向为位移的正方向，今有一个皮球停在水平面上某处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经5 m时与墙相碰后又向西做直线运动，经7 m后停下。上述过程中皮球通过的路程和位移分别是(　　)
A．12 m，2 m B．12 m，－2 m
C．－2 m，2 m D．2 m，2 m
【答案】B
2．(多选)如图所示，某物体第一次沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，第二次沿直线由A经B到C．下列结论正确的是（　　）

A．两次物体的位移均等于4R，方向均向东
B．第一次物体的位移等于2πR，第二次物体的位移等于4R，方向均向东
C．两次物体的路程均等于4R，方向向东
D．第一次物体的路程等于2πR，第二次物体的路程等于4R
【答案】AD
知识拓展
对矢量、标量的理解
（1）大小的比较
标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量就大。
（2）运算方法
标量的运算法则是算数法，即初中学过得加减乘除，乘方和开方等，矢量的运算法则为平行四边形法则，这要以后才能学习。
提问：你知道路程与位移的区别与联系有哪些吗：
教师总结
5、路程与位移的区别与联系
（1）位移有方向，路程没有方向
（2）位移与运动运动路径无关，只与初位置、末位置有关，路程只跟运动路径有关。
（3）当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等。在其他情况中，路程要大于位移的大小．
（4）位移为零时，路程不一定为零
三、直线运动的位移
思考讨论：在一维坐标系中用坐标表示物体的位置，那么，你知道位移应该如何表示吗？
如图：物体在t1时刻处于“位置”x1，在t2时刻处于“位置”x2

位移:用坐标变化来表示：∆x=x2—x1
若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向；
若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向。
思考讨论：某物体从A点运动到B点，坐标xA为5m．xB为2m．物体的位移大小等于多少？方向如何？

Δx＝ xＢ− xＡ= 2 m-5m= −3
位移的方向指向x轴的负方向
四、位移—时间图像
物体的位置或位移可以用图像直观地表示。
若原点 O选作初始位置，则位置与位移大小相等 （x ＝Δx ），则左图为位移—时间图像，又称x-t 图像。

从 x-t 图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
针对练习
1．甲、乙两物体在同一直线上运动的x-t图像如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图像上可以看出 （ ）

A．甲、乙同时出发
B．乙比甲先出发
C．甲开始运动时，乙在甲前面x0处
D．甲在中途停了一会，但最后还是追上了乙
【答案】ACD
2．如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图像．下列说法正确的是(　　)

A．甲、乙两物体的出发点相距x0
B．甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C．甲、乙两物体同向运动
D．甲、乙两物体在t2时刻相遇
【答案】ABD
五、位移和时间的测量
 生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在一段时间内的位移。
用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
出示图片：频闪照相
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
1. 打点计时器的分类
供高中学生实验用的打点计时器：电磁打点计时器和电火花打点计时器
出示图片：电磁打点计时器和电火花打点计时器
2、电磁打点计时器
出示图片：电磁打点计时器
(1)工作电压： 4 ~ 6 交流电源
(2) 原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点．
（3）打点计时器的作用：打点计时器是一种使用( )电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔( )打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的( ).这就为研究物体的运动提供了可能
答案：交流；0.02 s；位移。
2. 电火花计时器
出示图片：电火花计时器
(1)工作电压：（ ） V交流电源；
(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
实验：练习使用打点计时器
出示图片：电磁打点计时器
1. 了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
2. 安装纸带
3. 启动电源，用手水平拉动纸带纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。
4. 取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点），
往后数出若干个点。例如数出 n 个点，算出纸带从起始点
到第 n 个点的运动时间 t。
5. 用刻度尺测量出从起始点到第 n 个点的位移 x。填入表格中

单位：cm
打点的数目
时间/s
测量的距离
位移/cm
5
0.1
OA
3.15
10
0.2
OB
12.38
15
0.3
OC
27.78
20
0.4
OD
49.60
25
0.5
OE
77.50
注意：作为纸带的起始点O点，不计为打点的数目
科学漫步 全球导航卫星系统
全球导航卫星系统一般分为空间部分、地面测控部分和用户三大部分。
空间部分即导航卫星系统，一般由数十颗卫星组成，每颗卫星可以发送导航卫星信号，编织成细密的网络，使得地球上任意地点任意时刻都能观测到4颗以上的导航卫星
出示图片：全球导航卫星系统
常用的全球导航卫星系统有美国的全球定位系统（GPS）、我国的北斗系统（COMPASS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）和欧盟的伽利略系统（GALILEO）。
2012年我国的北斗系统开始为亚太地区提供定位、导航和授时服务，2020年该系统将实现在全球范围内提供服务。
课堂练习
1、位移是矢量，它不仅具有大小，还有————。位移是————量，物体做直线运动时，其位移和速度的方向可以用—————— 来表示，它只表示位移的方向，而不表示位移的大小。
答案：方向；矢；正负号
2、一个篮球从10m高的地方竖直落下，碰地后反弹跳起2m被接住，这个过程中篮球所通过的路程是————m，位移大小是———m．
答案：12；8
3．某学校田径运动场400 m标准跑道的示意图如图所示，100 m赛跑的起跑点在A点，终点在B点，400 m赛跑的起跑点和终点都在A点．在校运动会中，甲、乙两位同学分别参加了100 m、400 m项目的比赛，关于甲、乙运动的位移大小和路程的说法中正确的是（ ）

A．甲、乙的位移大小相等 B．甲、乙的路程相等
C．甲的位移较大 D．甲的路程较大
【答案】C
4、小王走路上学用了10分钟走了1100米，此处的“10分钟”和
“1100米”分别指（　　）
A．时间、位移
B．时刻、路程
C．时间、路程
D．时刻、位移
答案：C
拓展提高
1．关于矢量和标量，下列说法中不正确的是(　　)
A．矢量是既有大小又有方向的物理量
B．标量只有大小没有方向
C．－10 m的位移比5 m的位移小
D．－10 ℃的温度比5 ℃的温度低
【答案】C
2．煤矿安检员在一次巡检中，乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120m到达井底，然后在井底又沿着水平隧道向东走了160m到达B井，最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面 若A、B两个井口恰在同一水平面上，则此次巡检中安检员 　　
A．发生的位移是200米，方向向东；通过的路程是160米
B．发生的位移是400米，方向向东；通过的路程是160米
C．发生的位移是160米，方向向东；通过的路程是400米
D．发生的位移是160米，方向向东；通过的路程是240米
【答案】C




学生思考交流讨论






学生理解后完成填空










学生练习














学生讨论回答












回忆初中路程概念







学生思考回答








并理解记忆位移概念学生观察








记忆理解矢量和标量




学生练习












学生讨论与交流总结答案










学生思考讨论











学生练习











观察图像















阅读课文了解打点计时器的分类、原理等










学生阅读课文完成填空











观看图片电磁打点计时器并记忆它的构造
并动手操作









学生测量数据并把它填入表格

















学生阅读全球导航卫星系统






学生练习










让学生理解时刻和时间的的区别






加深对时间和时刻概念的理解










巩固时刻和时间的概念













理解直线运动的物体的位置变化用一维直线坐标系就可描述，锻炼学生观察以及运用新知识的能力






温故而知新








为下面位移的概念做铺垫







让学生通过图形直观看到路程和位移区别








知道并能区分我们学过的物理量哪些是矢量哪些是标量


区分和路程












锻炼学生的交流讨论能力加深对位移理解









理解在一维坐标系中位移的位移表示









加深对位移的理解。










了解物体的位置或位移可以用图像直观地表示出来












锻炼学生的自学能力











让学生掌握打点计时器的作用











锻炼学生的动手操作能力











锻炼学生处理数据的能力


















拓展学生知识面







巩固本节知识










课堂小结
时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，用线段来表示，简称时间
3．路程是物体运动轨迹的长度.
4．位移由初位置指向末位置的有向线段称为位移
5. 矢量在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
6. 标量:在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。
7.打点计时器的原理以及使用

梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、时刻和时间间隔
1、时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示
2、时间间隔：是指两时刻的间隔，用线段来表示，简称时间．
二、位置和位移
1、坐标系：为了定量地描述物体的位置，建立适当的坐标系。
2、位移：由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
3、矢量和标量
三、直线运动的位移
∆x=x2—x1
四、位移—时间图像
五、位移和时间的测量
1、学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
2、打点计时器的原理以及使用