人教版 (2019)必修 第一册2 时间 位移教案

1.2时间与位移

一、              教材分析 

《时间和位移》是人教版高中物理必修一第1章第2节教学内容，主要学习两个重要的知识点：1知道什么是矢量和标量，2会区别位移和路程及时间和时刻。本节内容是对本章知识的提升，又是后面知识点学习的基础。

二、              教学目标

(一)知识目标：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。

(二)能力目标： 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。

 三)德育目标：2、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。

三、    教学重点

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。

四、    教学难点

位移的矢量性

五、              教学过程

（一）引入: (播放影片)

通过前面的影片大家可以看到,宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、休息.从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，我们在时间的长河里成长.对于时间这个名词，我们并不陌生，你能准确说出时间的含义吗？物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，你们用什么来量度物体位置的改变呢？这就是我们今天要研究的课题:时间和位移.

 (二)新课教学：

  （一）时刻和时间间隔

老师提出问题:  1．结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?

               2．观察教材第14页图1．2—1，如何用数轴表示时间?

               3. 时刻和时间有什么区别?

学生讨论: 仔细阅读“时刻和时间间隔”,相互讨论,得出结论.

老师请学生回答问题并做小结:

1.物体的运动总是伴随着时间和空间而进行.

2.在表示时间的数轴上，时刻表示一个点，而两个点之间（即两个时刻之间）对应的线段表示时间间隔, 简称时间.

3.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．

学生思考: 我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行．10月15日09时0分，“神舟”五号飞船点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成为着陆．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?

参考答案：这里的“10月15日09时0分”、“15日18时40分50秒”和“16日06时23分”，分别是指这次航天飞行点火、展示国旗和着陆的时刻，而“9小时40分50秒”和“11小时62分10秒”分别指的是从点火到展示国旗和从展示国旗到着陆所用的时间．

（二）位移和路程

中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，在沙漠中，远眺不见边际，抬头不见飞鸟．沙漠中布满了100～200m高的沙丘．像大海的巨浪，人们把它称为“死亡之海”．

许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生．归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里?我要去哪里?选哪条路线最佳?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程．

 老师提出问题: 位置、位移、路程它们有什么不同?请同学们结合教材弄明白这几个问题.

学生讨论: 四人一组,在各组发表自己的看法,对几个概念进行讨论.

老师请学生回答问题并做小结:

1：位移是矢量，有向线段的长度表示其大小，有向线段的方向表示位移的方向．

2：质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关．

3：位移与路程不同，路程是质点运动轨迹的长度，路程只有大小没有方向，是标量．

学生思考: 一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小为                ，路程是       。若质点运动了周，则其位移大小为           ，路程是      ，运动过程中最大位移是         最大路程是        。

（三）矢量和标量

老师提出问题:位移是矢量，路程是标量。那它们有什么相同点和不同点呢?说说矢量和标量的算法上又有什么不同呢?

学生讨论: 仔细阅读“时刻和时间间隔”,相互讨论,得出结论.

老师请学生回答问题并做小结:

1既有大小又有方向的物理量叫矢量，只有大小没有方向的物理量叫标量。

2位移是矢量，只与始末位置有关而与路径无关，而路程与路径有关.

3两个标量相加遵从算术加法的法则．

学生思考: 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10 m高后才开始下落，规定向上方向为正方向．讨论并回答下列问题，体会矢量的表示方向．

    (1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?

    (2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“－”号在表示方向上的作用．

    解析：(1)一80m，方向竖直向下；(2)到现在有三种：语言表述法，如“位移的大小为80m，方向竖直向下”；矢量图法；“+”“一”号法，如“规定竖直向上为正方向，则物体的位移为一80m”．

（四）直线运动的位置和位移

老师提出问题:在同一直线中如何利用坐标表示出物体的位移，如何进行计算？

老师请学生回答问题并小结:

从上面图中我们看出，物体沿直线运动由B运动到A时其位移即为XA-XB=4m,由A运动到O点时的位移即为XO-XA=-2m。

  (三)巩固练习

1关于时间与时刻，下列说法正确的是（    ）

A.作息时间表上标出上午8:00开始上课，这里的8:00指的是时间

B.上午第一节课从8:00到8:45，这里指的是时间

C.电台报时时说：“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻

D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间

解析：时刻是变化中的某一瞬间，时间为两个时刻之间的长短，时刻是一个状态而时间是一个过程，所以答案应为BC。

答案BC

六、    课堂小结

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，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，除此以外，物体的位移的大小总是小于路程.找位移的最好办法是从初位置到末位置间画有向线段.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，用点来表示位置，用有向线段来表示位移.