（高一物理）第一章 時間和位移二 新課標(biāo) 人教版

第一章 時間和位移二 新課標(biāo)要求（一）知識與技能1、知道時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。2、理解位移的概念以及它與路程的區(qū)別。3、初步了解矢量和標(biāo)量。（二）過程與方法1、會用坐標(biāo)表示時刻與時間、位置和位移及相關(guān)方向。2、會用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移。3、用標(biāo)量表示路程。（三）情感、態(tài)度與價值觀1、通過用物理量表示質(zhì)點(diǎn)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(yàn)，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會科學(xué)的力量。2、養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價值觀。教學(xué)重點(diǎn)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(xué)難點(diǎn)位移的概念及其理解。教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)過程（一）引入新課教師提問：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動的幾個概念，大家想一下是哪幾個概念？學(xué)生回答：質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系。教師提問：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(yùn)動情況？學(xué)生回答：不能。教師啟發(fā)：那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動，我們還需要用到那些物理概念？學(xué)生活動：一部分學(xué)生可能預(yù)習(xí)過教材，大聲回答，一部分學(xué)生可能忙著翻書去找。教師活動：指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題，提出問題：要描述物體的機(jī)械運(yùn)動，本節(jié)課還將從哪幾個方面去描述？學(xué)生活動：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(jìn)一步描述物體的運(yùn)而引入的，要研究物體的運(yùn)動還要學(xué)好這些基本概念。（二）進(jìn)行新課1、對“時刻和時間間隔”概念的學(xué)習(xí)教師活動：指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時刻和時間間隔”一部分，同時提出問題：1、結(jié)合教材，你能列舉出哪些關(guān)于時間和時刻的說法？2、觀察圖1.2-1，如何用數(shù)軸表示時間？學(xué)生活動：學(xué)生在教師的指導(dǎo)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。教師活動：幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問。教師活動：利用幻燈片展示某一列車時刻表，幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動情況。學(xué)生活動：思考P16“問題與練習(xí)”第1題，討論后回答。教師活動：聆聽學(xué)生回答，進(jìn)行點(diǎn)評。2、對“路程和位移”概念的學(xué)習(xí)教師活動：1、根據(jù)圖1.2-2，讓學(xué)生指出由北京去重慶，可以選擇哪幾種交通路線，這些路線有哪些不同點(diǎn)，有什么相同點(diǎn)。2、指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合插圖閱讀教材，思考?xì)w納位移和路程的區(qū)別。3、讓學(xué)生了解矢量和標(biāo)量，知道它們遵從不同的運(yùn)算法則。4、根據(jù)觀察思考圖1.2-4和1.2-5及其問題，幫助學(xué)生初步掌握在坐標(biāo)系中利用坐標(biāo)來表示或計(jì)算直線運(yùn)動的位移。學(xué)生活動：學(xué)生就老師提出的問題去閱讀教材，尋求答案；然后四人一組交流討論，初步歸納出路程和位移的區(qū)別并發(fā)表自己的見解。教師活動：幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問，及時點(diǎn)評。學(xué)生活動：思考P15“思考與討論”中的問題，討論后回答。教師活動：聆聽學(xué)生回答，點(diǎn)評。學(xué)生活動：思考P16“問題與練習(xí)”第2、3題，討論后回答。教師活動：聆聽學(xué)生回答，點(diǎn)評。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評這節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了位置、路程與位移的概念（1）位置：位置就是質(zhì)點(diǎn)在某時刻時所在的空間的一點(diǎn)，其位置可由坐標(biāo)確定，如圖所示為質(zhì)點(diǎn)在不同時刻的位置A、B.（2）路程：質(zhì)點(diǎn)位置發(fā)生變化時的徑跡長度叫路程，其單位通常用米（m），另外還有千米（km）、厘米（cm）等。路程是標(biāo)量。（3）位移：位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量，用從初位置指向末位置的一根有向線段表示。位移的大小等于初、末位置間的直線距離；位移的方向由初位置指向末位置。位移是矢量，它與物體具體運(yùn)動的路徑無關(guān)。其單位與路程的單位相同。在直線坐標(biāo)系中，常用表示。求位移時必須回答方向。注意：位移與路程不是一回事。只有物體做單向直線運(yùn)動時，位移大小才等于路程；除此之外，兩者大小不會相等。位移是矢量，路程是標(biāo)量，位移只與初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，而路程與路徑有關(guān)。（四）實(shí)例探究時刻和時間的區(qū)別與應(yīng)用例1關(guān)于時間與時刻，下列說法正確的是（ ）A.作息時間表上標(biāo)出上午8:00開始上課，這里的8:00指的是時間B.上午第一節(jié)課從8:00到8:45，這里指的是時間C.電臺報(bào)時時說：“現(xiàn)在是北京時間8點(diǎn)整”，這里實(shí)際上指的是時刻D.在有些情況下，時間就是時刻，時刻就是時間解析：時刻是變化中的某一瞬間，時間為兩個時刻之間的長短，時刻是一個狀態(tài)而時間是一個過程，所以答案應(yīng)為BC。答案BC位移與路程的區(qū)別例2質(zhì)點(diǎn)沿著下圖所示的邊長為10 m的正方形路線，從A點(diǎn)開始逆時針方向運(yùn)動，每秒運(yùn)動5 m。問，從開始運(yùn)動時計(jì)時，到下列表中所指三個時刻的三段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程和位移各多大（填在表中相應(yīng)空格中）？在圖中畫出三個位移矢量圖。運(yùn)動時間路程大小位移大小02s末04s末08s末解析（1）02 s末：運(yùn)動路程10 m，位移大小為m，位移矢量由A指向B點(diǎn)（bc邊的中點(diǎn)）。（2）04 s末：運(yùn)動路程20 m，位移大小等于10 m，位移矢量由A指向C點(diǎn)（cd邊的中點(diǎn)）。（3）08 s末：運(yùn)動路程40 m，位移大小為零（回到出發(fā)點(diǎn)A）關(guān)于矢量和標(biāo)量及位移的應(yīng)用在運(yùn)動問題中時間、路程為標(biāo)量，而位移為矢量，計(jì)算時注意各自的規(guī)律。例3一質(zhì)點(diǎn)繞半徑為R的圓周運(yùn)動了一圈，則其位移大小為 ，路程是 。若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動了周，則其位移大小為 ，路程是 ，運(yùn)動過程中最大位移是 最大路程是 。解析：如圖所示，運(yùn)動一圈位移是0 m，路程為；若運(yùn)動周，則物體末位置在B點(diǎn)，位移大小，路程為；運(yùn)動中最大位移為，最大路程為（n為圈數(shù)）答案：0；課余作業(yè)書面完成P16“問題與練習(xí)”第4題（參看教材P15圖1.2-5）?！皢栴}與練習(xí)”（P16）參考答案1、A：8點(diǎn)42分指時刻 8分指時間 B：“這么早”指時刻 “等了很久指時間”C：“前3秒鐘”“最后3秒鐘”指時間2、“公里”指的是路程3、（1）100m 100 m （2）相同 不相同4、坐標(biāo)點(diǎn)的設(shè)置出發(fā)點(diǎn)的坐標(biāo)最高點(diǎn)的坐標(biāo)落地點(diǎn)的坐標(biāo)上升過程的位移下落過程的位移全過程的總位移以地面為原點(diǎn)（0，3）（0，8）（0，0）5-8-3以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)（0，0）（0，5）（0，-3）5-8-3本節(jié)學(xué)習(xí)的位移、路程等概念是運(yùn)動學(xué)的最基本、最重要的概念。深刻理解這些概念的確切含義，弄清它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)運(yùn)動學(xué)知識的基礎(chǔ)。初步掌握位移的矢量性、畫法及簡單的一維運(yùn)算，教師要引導(dǎo)學(xué)生在閱讀教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體實(shí)例，積極進(jìn)行討論、加以區(qū)別。資料袋：設(shè)想在沙漠中有一條很長的筆直的道路。一輛汽車沿箭頭所指方向在路上行駛，朝著一個方向，時而行進(jìn)，時而停止；時而加速，時而減速，有時勻速。假設(shè)沙漠中沒有山谷，十分平坦；道路也很直，沒有彎曲。如果不去考慮周圍廣袤的沙漠，讓這輛汽車在筆直的一維軌跡上行駛，那么可將這輛汽車看作在一維空間中運(yùn)動。這種運(yùn)動不同于輪船在海上航行那樣作兩維空間運(yùn)動，當(dāng)然也不同于潛艇和航天飛行器那樣作三維空間運(yùn)動。汽車被限制在這條筆直、平坦的道路形成的一維空間里。如果我們在圖上畫出汽車的運(yùn)動軌跡。就是一條直線 一個一維圖象。這個圖象沒有體現(xiàn)出汽車的運(yùn)行狀況，只是描繪了汽車行駛的空間軌跡。為了把汽車運(yùn)行的狀況充分體現(xiàn)出來，我們需要引入時間。我們常常在一幅圖上畫出距離和時間，更好地體現(xiàn)汽車的運(yùn)動情況。這幅時間距離關(guān)系圖反映了汽車的運(yùn)行情況。曲線彎曲處表示汽車加速或減速。同一角度上升的直線表示車速不變。水平直線表示停車。姑且撇開說明這張示意圖所用的細(xì)節(jié)與具體方法不談，有一點(diǎn)是明確的，那就是，汽車運(yùn)行狀況曲線是用兩維而不是一維空間得到的。在圖上，時間為橫軸，高速公路是縱軸。這張圖表明了時間變化時，汽車在空間中的位移，也就是里程。如果從公路上懸停的直升機(jī)上觀察汽車的運(yùn)動，就會發(fā)現(xiàn)一個點(diǎn)沿著一條直線移動。無論這個點(diǎn)何時加速或減速，它的軌跡始終是條直線。如果在膠片上查看這一運(yùn)動，我們會看到每幅畫面上只有一個位置，有一個點(diǎn)，而失去了所有的時間感。事實(shí)上，我們知道在電影中關(guān)于運(yùn)動和變化的感覺都是由于視覺存留而產(chǎn)生的幻覺，視覺存留可令人感到運(yùn)動的連續(xù)性。對比之下，這幅圖描繪了運(yùn)動的全過程，顯示了汽車在運(yùn)動中的每一瞬間，形成了所有連續(xù)的位置或點(diǎn)。它不僅描述了汽車的運(yùn)動，而且記載運(yùn)動的全歷程，正像這個運(yùn)動在“時一空中凍結(jié)了一樣。雖然我們沒有在空間維內(nèi)經(jīng)歷時間，但仍然可以這樣表示，從而得到了汽車的運(yùn)動情況。就像是把一生中不同階段的好書擺在與起，通過這種形式就能把生命過程表現(xiàn)出來。在這個汽車行駛的簡單圖象中，可以看出時間和空間的作用是相同的，即構(gòu)成一個兩維的連續(xù)的時空，我們才有了這樣一幅反映人車行駛過程的時空圖。