2019-2020年高中物理 第一章 時(shí)間和位移教案 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 第一章 時(shí)間和位移教案 新人教版必修1 教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)與技能 1．知道時(shí)間和時(shí)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(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量． 4．能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移． 5．知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對應(yīng)關(guān)系． 過程與方法 1．圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等，要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問題形象化的處理方法． 2．會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向 3．會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移，用標(biāo)量表示路程． 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過時(shí)間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí)． 2．通過用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置，不同時(shí)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(huì)科學(xué)的力量． 3．養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀． 4．從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)． 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 教學(xué)重點(diǎn) 1．時(shí)間和時(shí)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) 1．幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻． 2．理解位移的概念，會(huì)用有向線段表示位移． 教學(xué)方法： 探究、講授、討論、練習(xí) 教學(xué)手段： 教具準(zhǔn)備 多媒體課件 課時(shí)安排： 新授課（2課時(shí)） 教學(xué)過程： [引入新課] 師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念，大家想一下是哪幾個(gè)概念? 生：質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系． 師：大家想一下，如果僅用這幾個(gè)概念，能不能全面描述物體的運(yùn)動(dòng)情況? 生：不能． 師：那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動(dòng)，我們還需要用到哪些物理概念? 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． 師指導(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(dòng)，本節(jié)課還將從哪幾個(gè)方面去描述? 生通過閱讀、思考，對本節(jié)涉及的概念有個(gè)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)動(dòng)而引入的，要研究物體的運(yùn)動(dòng)還要學(xué)好這些基本概念． 引言：宇宙萬物都在時(shí)間和空間中存在和運(yùn)動(dòng)．我們每天按時(shí)上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學(xué)、中學(xué)，經(jīng)歷一年又一年，我們在時(shí)間的長河里成長．對于時(shí)間這個(gè)名詞，我們并不陌生，你能準(zhǔn)確說出時(shí)間的含義嗎?物體的任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(shí)間和位移． [新課教學(xué)] 一、時(shí)刻和時(shí)間間隔 [討論與交流] 指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時(shí)刻和時(shí)間間隔”一部分，然后用課件投影展示本校作息時(shí)間表． 師：同時(shí)提出問題； 1．在我校的作息時(shí)間表上，你能找出更多的時(shí)刻和時(shí)間間隔嗎? 2．結(jié)合教材，你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說法? 3．觀察教材第14頁圖1．2—1，如何用數(shù)軸表示時(shí)間? 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． 生：我們開始上課的“時(shí)間”：8：00就是指的時(shí)刻；下課的“時(shí)間”：8：45也是指的時(shí)刻．這樣每個(gè)活動(dòng)開始和結(jié)束的那一瞬間就是指時(shí)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(shí)間間隔，每一個(gè)活動(dòng)所經(jīng)歷的一段時(shí)間都是指時(shí)間間隔． 師：根據(jù)以上討論與交流，能否說出時(shí)刻與時(shí)間的概念． 教師幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問． 師：時(shí)刻是指某一瞬時(shí)，時(shí)間是時(shí)間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間． 讓學(xué)生再舉出一些生活中能反映時(shí)間間隔和時(shí)刻的實(shí)例，并讓他們討論． 教師利用課件展示某一列車時(shí)刻表，幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動(dòng)情況． (展示問題)根據(jù)下列“列車時(shí)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(shí)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(shí)59分、15小時(shí)50分、22小時(shí)零6分． (教師總結(jié)) 師：平常所說的“時(shí)間”，有時(shí)指時(shí)刻，有時(shí)指時(shí)間間隔，如有人問你：“你們什么時(shí)間上課啊?”這里的時(shí)間是指時(shí)間間隔嗎? 生：不是，實(shí)際上這里的時(shí)間就是指的時(shí)刻． 師：我們可以用數(shù)軸形象地表示出時(shí)刻和時(shí)間間隔． 教師課件投放教材圖1．2—1所顯示的問題，將其做成F1ash動(dòng)畫． 學(xué)生分組討論，然后說說怎樣用時(shí)間軸表示時(shí)間和時(shí)刻． 生：時(shí)刻：在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)來表示時(shí)刻．時(shí)間：兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間．一段時(shí)間在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一線段表示． 師：為了用具體數(shù)字說明時(shí)間，必須選擇某一時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇是人為的．單位秒(s)． 師：下圖1—2—1給出了時(shí)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(xué)習(xí)了時(shí)間與時(shí)刻，藍(lán)仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法，正確的是…( ) A. 藍(lán)仔說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)刻 B．紅孩說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時(shí)間 C．紫珠說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)45分下課，上課的時(shí)刻是45分鐘 D．黑柱說，2點(diǎn)45分下課，2點(diǎn)45分是我們下課的時(shí)間 答案：A 2．關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間，下列說法中正確的是…………………………………( ) A. 時(shí)刻表示時(shí)間較短，時(shí)間表示時(shí)間較長 B．時(shí)刻對應(yīng)位置，時(shí)間對應(yīng)位移 C. 作息時(shí)間表上的數(shù)字表示時(shí)刻 D．1 min內(nèi)有60個(gè)時(shí)刻 答案：BC 解析：緊扣時(shí)間和時(shí)刻的定義及位置、位移與時(shí)刻、時(shí)間的關(guān)系，可知B、C正確，A錯(cuò)．一段時(shí)間內(nèi)有無數(shù)個(gè)時(shí)刻，因而D錯(cuò)． 以下提供幾個(gè)課堂討論與交流的例子，僅供參考． [討論與交流]：我國在xx年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行．10月15日09時(shí)0分，“神舟”五號飛船點(diǎn)火，經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)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(shí)42分10秒至16日06時(shí)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(shí)間或時(shí)刻中，哪些指的是時(shí)間，哪些又指的是時(shí)刻? 參考答案：這里的“10月15日09時(shí)0分”、“15日18時(shí)40分50秒”和“16日06時(shí)23分”，分別是指這次航天飛行點(diǎn)火、展示國旗和著陸的時(shí)刻，而“9小時(shí)40分50秒”和“11小時(shí)62分10秒”分別指的是從點(diǎn)火到展示國旗和從展示國旗到著陸所用的時(shí)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(yuǎn)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?！保? 許多穿越這個(gè)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?yàn)樵谏衬懈悴磺暹@樣三個(gè)問題：我在哪里?我要去哪里?選哪條路線最佳?而這三個(gè)問題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量：位置、位移、路程． 師：(投影中國地圖)讓學(xué)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(jī)，還可以中途改變交通工具．選擇的路線不同，運(yùn)動(dòng)軌跡不同，但就位置變動(dòng)而言，都是從北京來到了重慶． 師：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能給出位移及路程的定義嗎? 生：位移：從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)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(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度．（板） 在坐標(biāo)系中，我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移． 實(shí)例：質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，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1．2—3． [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(dòng)．哪些是指路程，哪些是指位移． 甲：同學(xué)，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(gè)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(jìn)來，說道；也可以先向北走，再向東，因?yàn)槟沁呌泻蔑L(fēng)景可看． 甲：最近要多遠(yuǎn)? 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(dá)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(xué)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(gè)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(gè)十字路口，再向東走300m就到了． 甲：謝謝! 乙：不用客氣． 請?jiān)趫D1—2—3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(diǎn)的位移與運(yùn)動(dòng)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，路程只有大小沒有方向，是標(biāo)量． 教師提出問題 師：位移的大小有沒有等于路程的時(shí)候? 學(xué)生討論后回答，并交流自己的看法． 生：在直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小就等于路程。 教師適時(shí)點(diǎn)撥，畫一往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)給學(xué)生討論． 生：在單方向的直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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?。? [課堂訓(xùn)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(diǎn)指向終點(diǎn) 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(yùn)動(dòng)，路程描述曲線運(yùn)動(dòng) 答案：C 解析：A選項(xiàng)表述的因果關(guān)系沒有意義，故A錯(cuò)．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(xiàng)B錯(cuò)．位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運(yùn)動(dòng)路徑的長短，所以選項(xiàng)C正確．位移的大小和路程不一定相等，只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)，也可以描述曲線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的． 三、矢量和標(biāo)量 師：像位移這樣的物理量，既有大小又有方向，我們以前學(xué)過的物理量很多都只有大小，沒有方向，請同學(xué)們回憶并說給大家聽聽． 學(xué)生討論后回答 生：溫度、質(zhì)量、體積、長度、時(shí)間、路程． 對于討論中學(xué)生可能提出這樣的問題，像電流、壓強(qiáng)這兩個(gè)學(xué)生學(xué)過的物理量，它們是有方向的，但它們?nèi)匀皇菢?biāo)量．這在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)更進(jìn)一步加深對矢量和標(biāo)量的認(rèn)識(shí)． 學(xué)生閱讀課文后，說說矢量和標(biāo)量的算法有什么不同． 生：兩個(gè)標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則． [討論與思考] 一位同學(xué)從操場中心A出發(fā)，向北走了40 m，到達(dá)C點(diǎn)，然后又向東走了30 m，到達(dá)B點(diǎn)．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(gè)位移的大小各是多少?你能通過這個(gè)實(shí)例總結(jié)出矢量相加的法則嗎? 解析：畫圖如圖1—2—4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(shí)，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?yàn)檎较颍懻摬⒒卮鹣铝袉栴}，體會(huì)矢量的表示方向． (1)物體從離開氣球開始到落到地面時(shí)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(huì)“+”“－”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(xùn)練] (播放1 500m比賽的錄像片斷) 在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)場上將要進(jìn)行1 500米賽跑，上午9時(shí)20分50秒，發(fā)令槍響，某運(yùn)動(dòng)員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā)，繞運(yùn)動(dòng)場跑了3圈多，到達(dá)終點(diǎn)，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(shí)間、時(shí)刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義． (1)該運(yùn)動(dòng)員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時(shí)間是多少?(4分38秒)起跑和到達(dá)的時(shí)刻分別是多少?(上午9時(shí)20分50秒、上午9時(shí)25分28秒) (2)該運(yùn)動(dòng)員跑過的路程是多少?(1 500米)他的位置變化如何?(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線) 四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移 提出問題：我們怎樣用數(shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移? 如果物體做的是直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中的某一時(shí)刻對應(yīng)的是物體處在某一位置，如果是一段時(shí)間，對應(yīng)的是這段時(shí)間內(nèi)物體的位移． 如圖1—2—6所示，物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1，在時(shí)刻t2運(yùn)動(dòng)到“位置”x2 那么(x2－ x1)就是物體的“位移”，記為Δx ＝x2－ x1 可見，要描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移，只需建立一維坐標(biāo)系，用坐標(biāo)表示位置，用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移． 在一維坐標(biāo)系中，用正、負(fù)表示運(yùn)動(dòng)物體位移的方向．如圖1—2—7所示汽車A的位移為負(fù)值，B的位移則為正值．表明汽車B的位移方向?yàn)閤軸正向，汽車A的位移方向?yàn)閤軸負(fù)向． [小結(jié)] 時(shí)間和時(shí)刻這兩個(gè)概念是同學(xué)們很容易混淆的，同學(xué)們要掌握時(shí)間坐標(biāo)軸．在時(shí)間軸上，用點(diǎn)表示時(shí)刻，用線段表示一段時(shí)間間隔．位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移是用來表示質(zhì)點(diǎn)變動(dòng)的，它的大小等于運(yùn)動(dòng)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(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑的長度，是標(biāo)量．只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)刻對應(yīng)位置，時(shí)間對應(yīng)位移．在位置坐標(biāo)軸上，用點(diǎn)來表示位置，用有向線段來表示位移． 本節(jié)課用到的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法：用數(shù)軸來表示時(shí)間軸和位移軸，在時(shí)間軸上，點(diǎn)表示時(shí)刻，線段表示時(shí)間間隔．要選計(jì)時(shí)起點(diǎn)(零時(shí)刻)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)前的時(shí)刻為負(fù)，計(jì)時(shí)起點(diǎn)后的時(shí)刻為正；在位移軸上，點(diǎn)表示某一時(shí)刻的位置，線段表示某段時(shí)間內(nèi)的位移．要選位置參考點(diǎn)(位置零點(diǎn))，直線運(yùn)動(dòng)中，可選某一單一方向作為正方向，朝正方向離開參考點(diǎn)的位置都為正，朝負(fù)方向離開參考點(diǎn)的位置都為負(fù)．位移方向與規(guī)定方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)．標(biāo)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(huì)學(xué)到，不讓學(xué)生知道)． 作業(yè)： 教材第16頁問題與練習(xí)． 板書設(shè)計(jì): 1.2時(shí)間和位移 1.時(shí)間 時(shí)間是時(shí)間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間，在時(shí)間坐標(biāo)軸上對應(yīng)于一段 2.時(shí)刻 時(shí)刻是指某一瞬時(shí)，在時(shí)間坐標(biāo)軸上對應(yīng)于一點(diǎn) 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(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只由初末位置決定 4.路程 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，是標(biāo)量，取決于物體運(yùn)動(dòng)路徑 5.矢量 矢量既有大小，又有方向 6.標(biāo)量 只有大小，沒有方向，標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則 7.位置 用坐標(biāo)表示位置 8.位移 用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移 教學(xué)后記：