時間和位移的教案

時間：2024-10-14 15:51:05

時間和位移的教案

時間和位移的教案

時間和位移的教案

　　教學目標知識與技能

　　1.知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系.

　　2.理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別.

　　3.知道標量和矢量，知道位移是矢量，時間、時刻和路程是標量.

　　4.能用數(shù)軸或一維直線坐標表示時刻和時間、位置和位移.

　　5.知道時刻與位置、時間與位移的對應關(guān)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.會用坐標表示時刻與時間、位置和位移及相關(guān)方向

　　3.會用矢量表示和計算質(zhì)點位移，用標量表示路程.

　　情感態(tài)度與價值觀

　　1.通過時間位移的學習，要讓學生了解生活與物理的關(guān)系，同時學會用科學的思維看待事實.

　　2.通過用物理量表示質(zhì)點不同時刻的不同位置，不同時間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會科學的力量.

　　3.養(yǎng)成良好的思考表述習慣和科學的價值觀.

　　4.從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補充的思想中，培養(yǎng)同學們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點.

　　教學重點、難點教學重點

　　1.時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系

　　2.位移的概念以及它與路程的區(qū)別.

　　教學難點

　　1.幫助學生正確認識生活中的時間與時刻.

　　2.理解位移的概念，會用有向線段表示位移.

　　教學方法探究、講授、討論、練習

　　教學手段教具準備

　　多媒體課件

　　教學活動

　　[引入新課]

　　師：上節(jié)課我們學習了描述運動的幾個概念，大家想一下是哪幾個概念?

　　生：質(zhì)點、參考系、坐標系.

　　師：大家想一下，如果僅用這幾個概念，能不能全面描述物體的運動情況?

　　生：不能.

　　師：那么要準確、全面地描述物體的運動，我們還需要用到哪些物理概念?

　　一部分學生可能預習過教材，大聲回答，一部分學生可能忙著翻書去找.

　　師指導學生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標題，提出問題：要描述物體的機械運動，本節(jié)課還將從哪幾個方面去描述?

　　生通過閱讀、思考，對本節(jié)涉及的概念有個總體印象，知道這些概念都是為了進一步描述物體的運動而引入的，要研究物體的運動還要學好這些基本概念.

　　引言：宇宙萬物都在時間和空間中存在和運動.我們每天按時上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學、中學，經(jīng)歷一年又一年，我們在時間的長河里成長.對于時間這個名詞，我們并不陌生，你能準確說出時間的含義嗎?物體的任何機械運動都伴隨著物體在空間中位置的改變，你們用什么來量度物體位置的改變呢?這就是我們今天要研究的課題1.2 時間和位移.

　　[新課教學]

　　一、時刻和時間間隔

　　[討論與交流]

　　指導學生仔細閱讀時刻和時間間隔一部分，然后用課件投影展示本校作息時間表.

　　師：同時提出問題;

　　1.在我校的作息時間表上，你能找出更多的時刻和時間間隔嗎?

　　2.結(jié)合教材，你能列舉出哪些關(guān)于時間和時刻的說法?

　　3.觀察教材第14頁圖1.21，如何用數(shù)軸表示時間?

　　學生在教師的指導下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組展開討論，每

　　組選出代表，發(fā)表見解，提出問題.

　　生：我們開始上課的時間：8：00就是指的時刻;下課的時間：8：45也是指的時刻.這樣每個活動開始和結(jié)束的那一瞬間就是指時刻.

　　生：我們上一堂課需要45分鐘，做眼保健操需要5分鐘，這些都是指時間間隔，每一個活動所經(jīng)歷的一段時間都是指時間間隔.

　　師：根據(jù)以上討論與交流，能否說出時刻與時間的概念.

　　教師幫助總結(jié)并回答學生的提問.

　　師：時刻是指某一瞬時，時間是時間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間.

　　讓學生再舉出一些生活中能反映時間間隔和時刻的實例，并讓他們討論.

　　教師利用課件展示某一列車時刻表，幫助學生分析列車運動情況.

　　(展示問題)根據(jù)下列列車時刻表中的數(shù)據(jù)，列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時間?

　　T15站名T16

　　18：19北京西14：58

　　00：35

　　00：41鄭州08：42

　　08：36

　　05：49

　　05：57武昌03：28

　　03：20

　　09：15

　　09：21長沙23：59

　　23：5l

　　16：25廣州16：52

　　參考答案：6小時59分、15小時50分、22小時零6分.

　　(教師總結(jié))

　　師：平常所說的時間，有時指時刻，有時指時間間隔，如有人問你：你們什么時間上課啊?這里的時間是指時間間隔嗎?

　　生：不是，實際上這里的時間就是指的時刻.

　　師：我們可以用數(shù)軸形象地表示出時刻和時間間隔.

　　教師課件投放教材圖1.21所顯示的問題，將其做成F1ash動畫.

　　學生分組討論，然后說說怎樣用時間軸表示時間和時刻.

　　生：時刻：在時間坐標軸上用一點來表示時刻.時間：兩個時刻的間隔表示一段時間.一段時間在時間坐標軸上用一線段表示.

　　師：為了用具體數(shù)字說明時間，必須選擇某一時刻作為計時起點，計時起點的選擇是人為的.單位秒(s).

　　師：下圖121給出了時間軸，請你說出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意義.

　　答： 1.學習了時間與時刻，藍仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法，正確的是( )

　　A. 藍仔說，下午2點上課，2點是我們上課的時刻

　　B.紅孩說，下午2點上課，2點是我們上課的時間

　　C.紫珠說，下午2點上課，2點45分下課，上課的時刻是45分鐘

　　D.黑柱說，2點45分下課，2點45分是我們下課的時間

　　答案：A

　　2.關(guān)于時刻和時間，下列說法中正確的是( )

　　A. 時刻表示時間較短，時間表示時間較長 B.時刻對應位置，時間對應位移

　　C. 作息時間表上的數(shù)字表示時刻 D.1 min內(nèi)有60個時刻

　　答案：BC

　　解析：緊扣時間和時刻的定義及位置、位移與時刻、時間的關(guān)系，可知B、C正確，A錯.一段時間內(nèi)有無數(shù)個時刻，因而D錯.

　　以下提供幾個課堂討論與交流的例子，僅供參考.

　　[討論與交流]：我國在2003年10月成功地進行了首次載人航天飛行.10月15日09時0分，神舟五號飛船點火，經(jīng)9小時40分50秒至15日18時40分50秒，我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯(lián)合國旗，再經(jīng)11小時42分10秒至16日06時23分，飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸.在上面給出的時間或時刻中，哪些指的是時間，哪些又指的是時刻?

　　參考答案：這里的10月15日09時0分、15日18時40分50秒和16日06時23分，分別是指這次航天飛行點火、展示國旗和著陸的時刻，而9小時40分50秒和11小時62分10秒分別指的是從點火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時間.

　　二、路程和位移

　　(情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國最大的沙漠，在沙漠中，遠眺不見邊際，抬頭不見飛鳥.沙漠中布滿了100～200m高的沙丘.像大海的巨浪，人們把它稱為死亡之海.

　　許多穿越這個沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而喪生.歸結(jié)他們失敗的原因都是因為在沙漠中搞不清這樣三個問題：我在哪里?我要去哪里?選哪條路線最佳?而這三個問題涉及三個描述物體運動的物理量：位置、位移、路程.

　　師：(投影中國地圖)讓學生思考：從北京到重慶，觀察地圖，你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處?

　　生：從北京到重慶，可以乘汽車，也可以乘火車或飛機，還可以中途改變交通工具.選擇的路線不同，運動軌跡不同，但就位置變動而言，都是從北京來到了重慶.

　　師：根據(jù)上面的學習，你能給出位移及路程的定義嗎?

　　生：位移：從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段.位移是表示物體位置變化的物理量.國際單位為米(m).

　　路程：路程是質(zhì)點實際運動軌跡的長度.(板)

　　在坐標系中，我們也可以用物理的方法表示出位移.

　　實例：質(zhì)點從A點運動到B點，我們可以用有方向的線段來表示位移，從初始位置A向末位置B畫有向線段，展示教材圖1.23.

　　[討論與交流]

　　請看下面的一段對話，找出里面的哪些語言描述了位置，哪些語言描述了位置的變動.哪些是指路程，哪些是指位移.

　　甲：同學，請問紅孩去哪里了?

　　乙：他去圖書室了，五分鐘前還在這兒.

　　甲：圖書室在哪兒?

　　乙指著東北的方向說：在那個方位.

　　甲：我還是不知道怎么走過去，有最近的路可去嗎?

　　乙：你可以從這兒向東到孔子像前再往北走，就能看見了.

　　丙加入進來，說道;也可以先向北走，再向東，因為那邊有好風景可看.

　　甲：最近要多遠?

　　乙：大概要三百米吧.

　　丙開玩笑說;不用，你如果能從索道直線到達也就是一百米.

　　乙：別騙人了，哪有索道啊!

　　丙：我是開玩笑的，那只好辛苦你了，要走曲線.

　　甲：謝謝你們兩位，我去找他了.

　　學生分組討論后，選代表回答問題.

　　生1：乙手指的方向東北，就是甲在找紅孩的過程中發(fā)生的位移的方向.

　　生2：里面的三百米是指路程，一百米的直線距離是指位移的大小.

　　生3：他們談話的位置和圖書室是兩個位置，也就是甲在找紅孩過程中的初末位置.

　　請你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移.(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)

　　[討論與思考]

　　1.(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路.請根據(jù)地圖中的比例尺估算一下，坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過的路程分別是多少?

　　閱讀下面的對話：

　　甲：請問到市圖書館怎么走?

　　乙：從你所在的市中心向南走400 m到一個十字路口，再向東走300m就到了.

　　甲：謝謝!

　　乙：不用客氣.

　　請在圖123上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來.

　　師：請你歸納一下：位移和路程有什么不同?

　　生1：位移是矢量，有向線段的長度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向.

　　生2：質(zhì)點的位移與運動路徑無關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān).

　　生3：位移與路程不同，路程是質(zhì)點運動軌跡的長度，路程只有大小沒有方向，是標量.

　　教師提出問題

　　師：位移的大小有沒有等于路程的時候?

　　學生討論后回答，并交流自己的看法.

　　生：在直線運動中，位移的大小就等于路程。

　　教師適時點撥，畫一往復直線運動給學生討論.

　　生：在單方向的直線運動中，位移的大小就等于路程.

　　教師總結(jié)

　　師：只有在單向直線運動中，位移的大小才等于路程，在其他情況中，路程要大于位移的大小.

　　[課堂訓練]

　　下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是( )

　　A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程

　　B位移的大小等于路程，方向由起點指向終點

　　C位移描述物體相對位置的變化，路程描述路徑的長短

　　D位移描述直線運動，路程描述曲線運動

　　答案：C

　　解析：A選項表述的因果關(guān)系沒有意義，故A錯.位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故選項B錯.位移和路程是兩個不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運動路徑的長短，所以選項C正確.位移的大小和路程不一定相等，只有當物體做單向直線運動時，位移的大小才等于路程.無論是位移還是路程都既可以描述直線運動，也可以描述曲線運動，故選項D也是錯誤的.

　　三、矢量和標量

　　師：像位移這樣的物理量，既有大小又有方向，我們以前學過的物理量很多都只有大小，沒有方向，請同學們回憶并說給大家聽聽.

　　學生討論后回答

　　生：溫度、質(zhì)量、體積、長度、時間、路程.

　　對于討論中學生可能提出這樣的問題，像電流、壓強這兩個學生學過的物理量，它們是有方向的，但它們?nèi)匀皇菢肆?這在以后的學習中會更進一步加深對矢量和標量的認識.

　　學生閱讀課文后，說說矢量和標量的算法有什么不同.

　　生：兩個標量相加遵從算術(shù)加法的法則.

　　[討論與思考]

　　一位同學從操場中心A出發(fā)，向北走了40 m，到達C點，然后又向東走了30 m，到達B點.用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移).三個位移的大小各是多少?你能通過這個實例總結(jié)出矢量相加的法則嗎?

　　解析：畫圖如圖124所示.矢量相加的法則是平行四邊形法則. [討論與思考]

　　氣球升到離地面80m高空時，從氣球上掉下一物體，物體又上升了10 m高后才開始下落，規(guī)定向上方向為正方向.討論并回答下列問題，體會矢量的表示方向.

　　(1)物體從離開氣球開始到落到地面時的位移大小是多少米?方向如何?

　　(2)表示物體的位移有幾種方式?其他矢量是否都能這樣表示?注意體會+-號在表示方向上的作用.

　　解析：(1)一80m，方向豎直向下;(2)到現(xiàn)在有三種：語言表述法，如位移的大小為80m，方向豎直向下矢量圖法;+一號法，如規(guī)定豎直向上為正方向，則物體的位移為一80m.

　　[課堂訓練]

　　(播放1 500m比賽的錄像片斷)

　　在標準的運動場上將要進行1 500米賽跑，上午9時20分50秒，發(fā)令槍響，某運動員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點出發(fā)，繞運動場跑了3圈多，到達終點，成績是4分38秒.請根據(jù)上面的信息討論以下問題，并注意題中有關(guān)時間、時刻、路程、位置變化的準確含義. (1)該運動員從起跑點到達終點所花的時間是多少?(4分38秒)起跑和到達的時刻分別是多少?(上午9時20分50秒、上午9時25分28秒)

　　(2)該運動員跑過的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點到終點的連線)

　　四、直線運動的位置和位移

　　提出問題：我們怎樣用物理的方法描述直線運動的位置和位移?

　　如果物體做的是直線運動，運動中的某一時刻對應的是物體處在某一位置，如果是一段時間，對應的是這段時間內(nèi)物體的位移. 如圖126所示，物體在時刻t1處于位置x1，在時刻t2運動到位置x2

　　那么(x2- x1)就是物體的位移，記為x =x2- x1

　　可見，要描述直線運動的位置和位移，只需建立一維坐標系，用坐標表示位置，用位置坐標的變化量表示物體位移.

　　在一維坐標系中，用正、負表示運動物體位移的方向.如圖127所示汽車A的位移為負值，B的位移則為正值.表明汽車B的位移方向為x軸正向，汽車A的位移方向為x軸負向.

　　[小結(jié)]

　　時間和時刻這兩個概念是同學們很容易混淆的，同學們要掌握時間坐標軸.在時間軸上，用點表示時刻，用線段表示一段時間間隔.位移和路程是兩個不同的物理量，位移是用來表示質(zhì)點變動的，它的大小等于運動物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量;而路程是物體實際運動路徑的長度，是標量.只有物體做單向直線運動時，其位移大小才和路程相等，除此以外，物體的位移的大小總是小于路程.找位移的最好辦法是從初位置到末位置間畫有向線段.有向線段的方向就是位移的方向，有向線段的長度就是位移的大小.時刻對應位置，時間對應位移.在位置坐標軸上，用點來表示位置，用有向線段來表示位移.

　　本節(jié)課用到的物理知識和方法：用數(shù)軸來表示時間軸和位移軸，在時間軸上，點表示時刻，線段表示時間間隔.要選計時起點(零時刻)，計時起點前的時刻為負，計時起點后的時刻為正;在位移軸上，點表示某一時刻的位置，線段表示某段時間內(nèi)的位移.要選位置參考點(位置零點)，直線運動中，可選某一單一方向作為正方向，朝正方向離開參考點的位置都為正，朝負方向離開參考點的位置都為負.位移方向與規(guī)定方向相同時為正，相反時為負.標量遵從算術(shù)加法的法則，矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則，以后會學到，不讓學生知道).

　　[布置作業(yè)]

　　學生活動

　　1.解析：下午2點上課、2點45分下課是指一瞬間，是時刻;上課歷時45分鐘是指一段時間間隔，是時間.故選A.

　　作業(yè)教材第16頁問題與練習.

　　板書設計1.2時間和位移

　　1.時間時間是時間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間，在時間坐標軸上對應于一段

　　2.時刻時刻是指某一瞬時，在時間坐標軸上對應于一點

　　3.位移初位置指向末位置的有向線段表示位移，描述物體位置的改變，是矢量，與運動路徑無關(guān)，只由初末位置決定

　　4.路程質(zhì)點運動軌跡的長度，是標量，取決于物體運動路徑

　　5.矢量矢量既有大小，又有方向

　　6.標量只有大小，沒有方向，標量相加遵從算術(shù)加法的法則

　　7.位置用坐標表示位置