2. 位置变化的描述——位移优秀教学设计

第一章 1.2时间和位移教案

1.教材分析

《时间和位移》是教科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。

2、教学目标

1.

知道时间与时刻的含义及它们的区别，学会用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻

2.

理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系

3.

知道矢量和标量，能区分矢量和标量

3．学习重点

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．

4．学习难点

1．正确认识生活中的时间与时刻．

2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移．

5.学情分析

由于学生刚刚进入高中，物理难度有所提高，所以在初中与高中物理的转折点上，老师一定要低重心教学，重点把握基础知识。

6.教学方法

1．学案导学：见后面的学案。

2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

7.课前准备

1．学生的学习准备：预习课本相关章节，初步了解什么是矢量和标量,知道时间和时刻及位移和坐标的区别。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

课时安排：1课时

8.教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标

要研究物体的运动自然离开不了时间，我们的生活与时间这个词是紧紧联系在一起的，我们经常这样说“汽车的开出时间是12点50分”

“汽车在某站停留的时间是10分钟”。那么这两句话中的“时间”是不是同一个意思呢？

设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。

（三）合作探究、精讲点拨

一、时间与时刻

师：不是，第一句中的“时间”是某一时刻，某一瞬时；第二句中的“时间”是指一段时间。

现在我们就一起来用物理学严谨的语言对时间定义

时刻：指某一瞬时，是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序的标志。

时间：是两个时刻之间的间隔，时间用来表示事物运动发展变化所经历的过程长短的量度

我们可以用一个时间轴来表示

理解记忆：时刻对应于时间轴上一个点，时间对就于时间轴上两点之间的线段

时间=末时刻-初时刻

补充说明：

师：首先时间轴的正方向是不能变的，因为时间不会倒流。那原点在何处呢？时间的起点？开天辟地？

师：当然不是，是根据需要任意选择的。若我选此刻为原点，那下一秒就是坐标1秒，0 1 2 3 4 5 6 7 8

那上一秒呢？应该是负1秒，所以时刻可以是负的。如公元前200年。

关于时间的几种说法：

第3秒末=第4秒初

第2秒=第2秒内(夸大记忆，如第2秒可以记成第2天，第2 年)

前3秒=前3秒内

放大理解法：如有同学不知道第2秒是时刻还是时间，那我们可以将秒放大至天或月或年，学生就容易理解了。比如学生一定知道第2年是第2个一年，是一年时间，不是时刻。

例1、下列说法正确的是（

）BC A.

时刻表示时间极短，时间表示时间很长。

B.

某人跑步成绩13秒是时间。

C.

作息时间表上的数字均表示。时刻

[D.

1min只能分成60个时刻。

例2、正确的是（

）AC A.

物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻

B.

物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

C.

物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间

D.

第4秒末就是第5秒初，指的是时刻

二、位移

师：运动表示物体相对位置的变化，前面我们已经学过了如何在数学坐标系中表示物体的位置，今天我们就来研究物体的位置发生了变化该如何表示？

如图所示

师：两人分别从O点沿曲线1，2运动到A点，我们可以看到，它们的路程（实际运动轨迹的长度）不同，但在整个过程中它们的初末位置相同，也就是说整个过程它们的位置变化相同（开始在A，最后在B）。我们该怎样来描述这样一个位置的变化呢？

师：能用我们初中学过的路程来描述这们的位置变化吗？比如路1路程100米，路2路程200米。如果你告诉别人只要从O点出发走100米就能到A点，那别人能了解你的位置变化情况吗？能找到A点吗？

生：不能。

师：所以为了能够很好地表述出物体在运动过程中位置的变化，物理学中引入了一个新的物理量：位移。

定义：

位移

：从初位置指向末位置的有向线段。用S表示。

单位：米(m) 位移与路程的比较：

定义

路程

物体实际运动轨迹的长度

位移

从初位置指向末位置的一个有向线段

大小

方向

联系

有

无

有

有

|位移|≤路程

当物体单向直线运动时才等于

从一点到另一点位移一定，但路程却有无数个

三、标量与矢量

物理学中把有大小又有方向的量（如位移）叫做矢量，以前我们学过的有大小无方向的量叫做标量。

举例：矢量：力、位移

标量：长度、时间、质量、温度等

不同点： 1)

矢量有方向而标量没有。

2)

运算法则不同

写出法则并举例：

1、

先正东走3米，再向正北走4米，求整个过程的位移（作图得S总5m7m以此说明运算法则不同）

例3、正确的是（

物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移

B.

物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小

C.

物体通过一段路程，其位移可能为零

D.

物体通过的路程不等，但其位移可能相同

BCD

例4、一支队伍前进时，通信兵从队尾赶到队首又立即返回，当通信兵回到队尾时队伍已经前进了200m，求整个过程中通信兵的位移。

200m 四、一维坐标系中如何描述位移

A -2

A B C 位移分别为SAB=4m，方向与正方向相同

-1 C 1 2 B 3

SBC=2m，方向与正方向相反

仔细观察发现

：位移=末位置坐标-初位置坐标

SAB=XB-XA=3-（-1）=4m SBC=XC-XB=1-3=-2m 大家可以看到，算下来结果有正负之分如果是正的就表示跟正方向相同，如果是负就表示跟正方向相反。

例5：一质点沿东西方向做直线运动，先从A运动到B，位移大小为30m，方向向东；接着由B运动到C，位移为40m，方向向西，求从A到C过程中质点的位移和路程。

解：小球的位移可以直接根据概念来看出发点和终点，也可以用矢量相加法则加。

五、一维坐标中矢量加减的等效简便法：

大家可能觉得矢量相加也未免太麻烦了吧！是不是我们以后解题都得这样画图啊？大家不必担心，我们高中阶段学***部分是直线运动，对于同一直线上的矢量相加减我们有一

个等效简便的方法[

一、向东的5加向东的3等于向东的8 二、向西的5加向西的3等于向西的8

三、向东的5加向西的2等于向东的3

四、向西的5加向东的2等于向西的3

发现规律：同向相加，和的大小为前两个矢量大小之和，方向不变；反向相加，和的大小为前两个矢量大小之差，方向与大小较大的那一个矢量方向相同。这样运算法则看起来是不是很熟悉？对，它就跟初中学过的带正负号的加减法法则类似（符号相同的相加，符号不变，大小为两加数绝对值之和；符号相反的相加，大小为两加数绝对值之差，符号与绝对值大的那个数的符号相同）。同向vs同号？反向vs异号？

灵感：如果用正负号来表示方向，同号表示同向，异号表示反向，那计算是不是简单多了。怎样实现刚才的想法呢？

很简单：直线运动不是有两个方向吗？设其中一个为正方向，同向为正，异向为负，将复杂的矢量运算变成简单的带正负号的数学加减法。得到的结果如果为正，说明跟正方向同向，如果为负，说明跟正方向反向。于是上题的解法为：

一、向东为正。则+5加+3等于+8，结果为正表示方向与正方向相同，向东。

二、向东为正。则-5加-3等于-8，结果为负表示方向与正方向相反，向西。

三、向东为正。则+5加-2等于+3，结果为正表示方向与正方向相同，向东。

四、向东为正。则-5加+2等于-3，结果为负表示方向与正方向相反，向西。

注意：正方向的选择是任意的。切记只适用于直线运动。

例6、再解上题！

比较大小：（正东为正）

-6m与5m哪个位移大？

今后的学习啊，自己一定要带好头，坚持每题先设正方向。给学生引导作用。

（四）反思总结，当堂检测

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）

（五）发导学案、布置预习[

我们已经学习了时间和位移，那么在下一节课我们来学习下一节。这节课后大家可以先预习这一部分，重点是掌握解决这类问题的方法。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

9.板书

一、时间与时刻

1、时间：

2、时刻：

3、时间轴

4、关于时间的几种说法

5、放大理解法

例1、2 二、位移

1、定义：

2、位移与路程的比较

三、标量与矢量

不同点1、2 例3、4 四、一维坐标中如何描述位移

例5 五、一维坐标中矢量加减的简便法

10.教学反思

1、理论联系实际，激发学生的学习兴趣

理论联系实际不仅使学生深刻的理解物理的规律；也是培养学习物理兴趣，使学生真正学好物理、培养学生能力最有效的途径。

2、处理画出匀速直线运动s-t图象时要具体、细致。

根据图象反映物理规律，是根据实验探索自然规律的重要的途径。为了尽量能够让学生体会例6（新法解上题）

到这一点，我设计了模拟实验来模拟刘其贤同学的运动情况，然后要求学生记录实验数据，列表，画出s-t图象。画出图象后，又让学生了解到图象是如何反映物体的运动规律的，从而说明图象的意义是反映位移随时间变化的规律。

3、尽量做好铺垫，循序渐进

本节课在教学设计时，结合学生基础比较薄弱的实际特点，认真铺设好“台阶”，从匀速到变速，从简单到复杂，图象的设计从直、折到曲这种上升的趋势。在教学过程中，学生很容易把图象看成是物体运动的轨迹，所以课堂中我强调了这两者是根本不同的。

4、精心地设计一些问题

问题的设计，要求教师要找准学生学习的难点、不足点、上当点，只有这样才能使教师和学生的思维产生共振。通过问题的导向，既可以使学生建立起比较清晰的知识结构，又能使学生在知识建构中培养能力