第一篇:《位移和的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計
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1、引入課題設(shè)問
1、上節(jié)學(xué)過的質(zhì)點的概念是如何定義的,何種情況下物體可看成質(zhì)點呢?設(shè)問
2、教師原地轉(zhuǎn)一圈,后問動否?路程和位移的區(qū)別何在?師闡述:質(zhì)點是一種理想化的模型,它是科學(xué)的抽象與近似,用來簡化、代替實際物體。能否看成質(zhì)點,應(yīng)視具體的問題而定,不能以大小一概而論,因為大小總是相對的。路程雖可精確地反映物體在某時刻的運動情況,但在表示物體在一段時間內(nèi)位置的變化時卻不成功,為此引入位移。注意路程與位移無可比性。但可比較路程與位移的大小,它們的關(guān)系是s路≥s位。闡述物理思想:物理學(xué)研究物質(zhì)運動的規(guī)律,采用分解的思想,即由簡單到復(fù)雜、由低級到高級。物體常見的運動形式有直線運動、拋體運動、圓周運動、振動和波。我們首先研究在諸多運動形式中最基本的最簡單的----直線運動描述圖景:蝸牛緩緩地爬,清晨老人在散步,路上行人騎著自行車,汽車在奔馳,飛機在航線上飛行等等。這些運動有何相似的特點呢?
2、新授交待課本上研究的是汽車的運動,原因之一是運動的可測量性,二是汽車代表了社會的進步。指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本p22第一段,當(dāng)中提問:①研究目的是什么?(研究位移隨時間的變化關(guān)系)②研究方法是什么?(通過測量s、t分析)③如何設(shè)計表格,記錄數(shù)據(jù)?(兩行五組數(shù)據(jù))④對數(shù)據(jù)如何處理,數(shù)據(jù)反映了什么?師提示:數(shù)據(jù)處理的常用方法是列表法及逐差法。學(xué)生:感覺每通過100米所用的時間不一樣,再一想又發(fā)現(xiàn)差不多。在差不多相等的時間內(nèi),物體的位移相等。師啟發(fā):差不多的原因是由于運動本身所致,還是由于人的測量引起的呢?能否用科學(xué)的物理語言代替通俗的生活語言,這反映一個人的科學(xué)素養(yǎng)。結(jié)論:在實驗允許的誤差范圍內(nèi),物體在相等時間內(nèi)通過的位移相等。
2、1勻速直線運動(1)定義:在任何相等時間內(nèi),質(zhì)點通過的位移都相同的運動。(2)內(nèi)涵與外延師強調(diào)指出:①指出知識定義的科學(xué)性和嚴(yán)密性;勻速直線運動實為一種理想化的運動形式,理論上的勻速直線運動,無論如何對時間進行劃分,在任意小的時間標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)考察,質(zhì)點通過的位移都要相同。故要精確判斷汽車的運動,需增加測量的精度,但實際中測量到一定的精度即可。②研究汽車的意義在于找到了前面所述的幾種運動間的本質(zhì)聯(lián)系。它們遵循相同或相近的規(guī)律。由特殊到一般、個性到共性,分析與概括、歸納與演繹便是物理學(xué)研究問題的思維方法。③位移的矢量性使勻速直線運動可簡稱為勻速運動。勻速運動中位移與發(fā)生這段位移的時間成正比,這區(qū)別于變速直線運動。
2、2圖像表述(1)作圖的規(guī)范化要求師提出如下問題:要求學(xué)生閱讀課本第23頁第四段及方框內(nèi)文字,然后回答問題。歸納學(xué)生回答后,師總述:①作圖步驟:建坐標(biāo),標(biāo)箭頭、原點、物理量符號、單位;對坐標(biāo)軸標(biāo)度;描點并連線。對課本中的圖象還原,一步一步展示作圖的過程并提出要求。②強調(diào):描點后,觀察點的分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)幾乎都在一條直線上。此時應(yīng)用一條直線盡可能多地串起點,實在畫不到線上則應(yīng)該使點均勻分布在線的兩側(cè),實質(zhì)是取了平均值。個別較遠的點可能是測量錯誤,應(yīng)予以舍棄。不能遷就個別的點,將射線畫成折線或曲線。當(dāng)然,今后的學(xué)習(xí)過程中,會遇到將描出的點用平滑的曲線相連的情形。交待作圖中采取的這些措施是為了減小實驗中人為測量引起的誤差。這是處理數(shù)據(jù)時作圖法優(yōu)于列表法的原因之一。③描出的點是有限的,但反映出了點的分布規(guī)律,組成線后延伸至無窮遠處,點就是無限的了。從有限到無限,此時就能對未知的運動作出科學(xué)的預(yù)見。(2)滲透科學(xué)思想方法教育物理作為一門實驗學(xué)科,它以定量的可重復(fù)的實驗為依據(jù),抓住影響實驗結(jié)果的主要的因素,使實際問題抽象為理想化的模型,對實驗的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)不是簡單的羅列,而是對其進行分析、綜合、歸納和演繹,借助于圖象分析,再推理形成系統(tǒng)的理論,使之概括化、公式化,并進行科學(xué)預(yù)言,為新發(fā)現(xiàn)提供指導(dǎo)性線索。可見,質(zhì)疑、分析、歸納與概括、內(nèi)插和外推,由個性(個性現(xiàn)象)高度抽象、概括出具共性普遍特征和一般意義的東西,再用之去指導(dǎo)實踐,分析個別的事物和現(xiàn)象,便是物理學(xué)使用的最基本的研究方法和程序。科學(xué)方法論中還包含:科學(xué)需要證據(jù)、科學(xué)是邏輯和想象的結(jié)合體、科學(xué)需尊重實驗數(shù)據(jù)、科學(xué)是一種預(yù)見和假設(shè)、科學(xué)不依賴權(quán)威并避免偏見等。(3)圖象特點分析講授:由數(shù)據(jù)到圖象,由圖象再到公式,是將由實驗結(jié)果上升到理論高度的過程。①啟發(fā)同學(xué)們思考:能否把剛才描出的圖線寫為數(shù)學(xué)上的函數(shù)形式?學(xué)生總結(jié)出勻速直線運動的公式表述:s=vt②讓一位學(xué)生上黑板在汽車位移時間圖線上定性作出老人勻速散步的位移圖線。引導(dǎo)學(xué)生比較分析兩圖線的特點:(1)共同點(過坐標(biāo)原點的直線)(2)不同點(傾斜的程度----斜率)設(shè)問:(1)圖線直否意義?圖線是否一定過坐標(biāo)原點?什么是勻速直線運動位移圖線的本質(zhì)特征?(2)斜率大小的意義?小結(jié):圖線直不直反映了運動的勻不勻,而如果出發(fā)時不在坐標(biāo)原點,則圖線可不過原點。傾斜程度反映了運動的快慢。越斜則說明在相同時間內(nèi)的位移越大,即運動越快。(3)圖像的識別→分析物理過程講授:位移-時間圖象反映的是物體的位置坐標(biāo)隨時間的變化關(guān)系(或位置與時間的一一對應(yīng)關(guān)系),而位置對坐標(biāo)原點來說就是位移,這與某一段時間內(nèi)發(fā)生的位移是不同的。時間軸無負軸,而位移軸有正負,因位移是矢量,故t軸上方的位移表示正方向,t軸下方的位移表示對坐標(biāo)原點的另一方向即負方向。故位移圖線只能描述直線運動。圖線上每點對應(yīng)一坐標(biāo)(t,s),由圖線可求出某一時刻質(zhì)點所處的位置或到達某一位置的時刻。圖線上一截線段的含義則是在時間(t2-t1)內(nèi)質(zhì)點發(fā)生(s2-s1)的位移。由此可知,若圖線是彎曲的,則說明在相同的時間內(nèi)質(zhì)點發(fā)生的位移是不同的,表明質(zhì)點做的是變速直線運動。圖線若是平的,則表明位置不隨時間變化,物體是靜止的。圖線若是向下傾斜,則表明隨著時間的增大,質(zhì)點的位置離坐標(biāo)原點越來越近,質(zhì)點在做與規(guī)定正方向相反的直線運動。2.3師生活動(為幫助學(xué)生理解圖象,做如下游戲,可將抽象的圖象變得形象和生動。)由感性認識上升至理性認識,這是認識的第一次飛躍。而由理性認識再用以指導(dǎo)實踐活動則是認識的第二次飛躍。教師從學(xué)生的角度在講臺的正面畫一直線,在講臺的中央標(biāo)上坐標(biāo)原點,規(guī)定向右為位移的正方向。后在黑板上畫下幾個s-t坐標(biāo)。(1)讓學(xué)生注意觀察老師的運動情況,后在圖中畫出位移圖線。①教師從講臺中央分別向左和向右勻速走②教師從講臺的左邊勻速走到右邊③教師從講臺的中央走到右邊后站住(接著往回走到中央)對學(xué)生作出的圖給予評定,圖線從略。(2)在黑板畫出如下所示的圖象,要求學(xué)生上講臺表演與圖象相對應(yīng)的運動。其后在圖的下面用簡潔的文字總結(jié)。另外,也可畫出兩條圖線,讓兩位學(xué)生上臺表演追及和相向運動問題。學(xué)生通過這種方式來接觸、了解圖象,一方面興趣大增,同時由于親自參與,對圖象理解得非常深刻。
3、典型例題例
1、汽車作直線運動,向東以100m/s行駛2秒,停2秒,又以200m/s向前運動1秒,最后以200m/s往回運動2秒。作出汽車運動的位移時間圖像。
第二篇:勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系教學(xué)設(shè)計
《勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計
山東省墾利 《勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計
山東省墾利 《勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計
山東省墾利 《勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計
山東省墾利
第三篇:《質(zhì)點和位移》教學(xué)設(shè)計
質(zhì)點和位移 一、三維目標(biāo) 知識與技能
1.通過大量實例,每一個學(xué)生都能體會到抓住主要矛盾分析和解決問題的思想,并能說出質(zhì)點的概念,會確定怎樣運動的物體可以當(dāng)作質(zhì)點來處理.2.通過大量實例和問題,每一個學(xué)生都會確定位移并會計算位移.3.通過對位移的學(xué)習(xí),明確“像位移一樣的有大小,又有方向的物理量”叫矢量,對矢量的更重要的性質(zhì)將隨著后面的學(xué)習(xí)而深入理解.過程與方法
通過老師或?qū)W生做演示實驗,學(xué)生分組討論,自行解釋現(xiàn)象并從中提煉出知識,形成概念;會計算位移并能體會到位移的矢量性.情感態(tài)度與價值觀
小組合作學(xué)習(xí)能讓每個同學(xué)體會到責(zé)任和義務(wù)以及尊重,學(xué)會從別人那里學(xué)到長處并體會欣賞別人和幫助別人的樂趣,學(xué)會傾聽,為學(xué)生逐漸形成嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度進行點滴積累.二、教學(xué)重點 1.理想化的模型——質(zhì)點.2.位移.三、教學(xué)難點 位移和路程的區(qū)別.四、教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
[教師活動] 1.演示彈簧振子
2.老師從某位置走到另一位置
提示同學(xué)們注意觀察并分析彈簧振子及老師的運動性質(zhì),怎樣描述和確定研究對象的位置.[學(xué)生活動]
同學(xué)們討論兩分鐘,找兩個小組的兩三位同學(xué)描述研究對象的運動性質(zhì)并確定出他的位置,讓其他同學(xué)補充完整.讓學(xué)生的描述在多方努力的情況下盡量嚴(yán)謹,會用確定坐標(biāo)系的方法表示出研究對象的位置.推進新課
[教師活動]在研究老師的運動的時候,通常說的老師的位置在哪,同學(xué)們是以老師的哪個部位來衡量的呢?(腳還是頭?)
[學(xué)生活動]學(xué)生討論得出,以老師的整體或任何一個部分為研究對象都可以,因為老師的各個部分的運動情況完全一樣.對質(zhì)點概念的形成,提出最初步的印象.[教師活動]
1.接著研究紙飛機的運動.2.觀察陀螺的運動.提示學(xué)生分析紙飛機、陀螺的運動情況,會確定它們的位置,討論紙飛機的各個部分運動是否相同.[學(xué)生活動]學(xué)生討論得出:如果研究紙飛機飛行的路徑很長的時候可以忽略各部分的差異,如果路線較短,則不可忽略各部分的差異;陀螺運動分析.得出一般平動或可以忽略自轉(zhuǎn)影響的情況下,物體可以看成質(zhì)點.一、質(zhì)點:物理學(xué)中把用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點.把物體看作質(zhì)點的條件:
物體之間的距離比物體大得多時
如研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時,由于地球和太陽之間的距離比地球直徑大得多,因自轉(zhuǎn)引起地球各部分運動的差異對我們研究的問題不起主要作用,因而可以忽略地球的大小和形狀,把它當(dāng)作質(zhì)點.然而研究地球上晝夜交替時要考慮地球自轉(zhuǎn),不能把地球看成質(zhì)點,所以所謂的“大小”是相對要研究對象之間的距離而言的.物體的運動為平動時
此時物體各部分的運動情況都相同,它的任何一點的運動都可以代表整個物體的運動.[教師活動] 1.任意拋出乒乓球.2.再拋紙飛機.3.以學(xué)生自己從起床開始一天的運動為例表示物體的位置.方法引導(dǎo)
提示:已經(jīng)可以確定出研究對象的位置,怎樣表示出來呢?是用路徑好還是用直線好?最好把方向、遠近都表示出來.[學(xué)生活動]
學(xué)生討論,得出比較全面的概念,老師明確:位移、矢量.二、位移:在物理學(xué)中采用位移來描述運動物體空間位置的變化.位移通常用符號s來表示.注意:先得出位移的概念,然后再給它加個“矢量”帽子,明確矢量和標(biāo)量的區(qū)別和聯(lián)系.教師精講
關(guān)于位移要弄清以下幾點:“位置”在幾何圖上對應(yīng)的是點,位移就是針對始末這兩個位置而言的,它與路徑無關(guān).位移具有大小和方向,是矢量.直線長度表示物體位置變化的大小,直線的方向表示位移的方向.路程:物體(質(zhì)點)運動過程中所通過的實際軌跡的長度叫路程.很明顯:路程是標(biāo)量,只有大小沒有方向.路程是沿質(zhì)點運動軌跡計算的實際長度,與路徑有關(guān).由此可見位移與路程是兩個完全不同的物理量.教師精講
[位移和路程的關(guān)系](1)位移和路程的區(qū)別
位移是矢量,有大小和方向;路程是標(biāo)量,總是正值.(2)位移和路程的聯(lián)系
一般情況下,路程大于位移的大小,只有做直線直進運動,物體的位移的大小才等于路程.位移是一個很重要的概念,有了位移就可以確定運動物體的位置,今后要講的速度、加速度、功等都是建立在位移的基礎(chǔ)上的.路程是建立在路徑的基礎(chǔ)上的.路徑就是物體運動的軌跡,我們通常將物體運動分類就是以運動軌跡為依據(jù)的.矢量和標(biāo)量
標(biāo)量是指只有大小,沒有方向的物理量.如:質(zhì)量、時間以及我們學(xué)過的功等.與它相對應(yīng)的是矢量,矢量是指既有大小又有方向的物理量,如力、位移、速度、沖量、動量等等.[例題剖析1]下列說法正確的是()A.凡是輕小的物體都可看作質(zhì)點
B.物體的運動規(guī)律是確定的,與參考系的選取無關(guān) C.物體的位置確定,則位置坐標(biāo)是確定的 D.如果物體的形狀和大小在所研究的問題中屬于無關(guān)或次要因素,就可以把物體看作質(zhì)點 教師精講
物體能否看成質(zhì)點是由問題的性質(zhì)決定的,與物體的大小無關(guān),A不正確.物體的運動規(guī)律是相對參考系而言的,同一個物體的運動,如果選擇不同的參考系,描述的運動規(guī)律是不同的,B不正確.只有先確定坐標(biāo)原點,才能確定某點的位置坐標(biāo),C不正確.由以上分析得D正確.答案:D [例題剖析2]下列情況的物體,哪些情況可將物體當(dāng)作質(zhì)點來處理()A.放在地面上的木箱,在上面的箱角處用水平推力推它,木箱可繞下面的箱角轉(zhuǎn)動 B.放在地面上的木箱,在木箱高的中點處用水平推力推它,木箱在地面上滑動 C.做花樣滑冰的運動員 D.研究鐘表的時針轉(zhuǎn)動的情況 教師精講
如果物體的大小、形狀在所研究的問題中屬于次要因素,可忽略不計,該物體就可看作質(zhì)點.A項中箱子的轉(zhuǎn)動,B項中花樣滑冰運動員,有著不可忽略的旋轉(zhuǎn)等動作,身體各部分運動情況完全不同,所以不能看作質(zhì)點.同理,鐘表的時針轉(zhuǎn)動也不能當(dāng)作質(zhì)點.B項中箱子平動,可視作質(zhì)點,故B項正確.點評:質(zhì)點作為學(xué)生在高中接觸到的第一個物理模型,讓學(xué)生仔細體會,只要把握問題的實質(zhì),一般不會很難.課堂小結(jié)
一、質(zhì)點:物理學(xué)中把用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點.二、位移:在物理學(xué)中采用位移來描述運動物體空間位置的變化.位移通常用符號s來表示.三、位移和路程的關(guān)系(1)位移和路程的區(qū)別
位移是矢量,有大小和方向;路程是標(biāo)量,總是正值.(2)位移和路程的聯(lián)系
一般情況下,路程大于位移的大小,只有做直線直進運動物體的位移的大小才等于路程..板書設(shè)計
一、質(zhì)點:物理學(xué)中把用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點.二、位移:在物理學(xué)中采用位移來描述運動物體空間位置的變化.位移通常用符號s來表示.三、位移和路程的關(guān)系(1)位移和路程的區(qū)別
位移是矢量,有大小和方向;路程是標(biāo)量,總是正值.(2)位移和路程的聯(lián)系
第四篇:時間和位移教學(xué)設(shè)計
高中物理新課標(biāo)教學(xué)設(shè)計
1.2時間和位移
【學(xué)習(xí)者分析】
本人所在學(xué)校屬于省級示范學(xué)校,學(xué)生在初中就已經(jīng)進行了很長時間的探究體驗,因此他們有探究的基礎(chǔ),優(yōu)點是思維活躍,善于觀察、總結(jié)、提出并回答問題,不過還存在“眼高手低”的問題及實驗器材問題。
新課程改革打破了以前的應(yīng)試教育模式,教育教學(xué)過程中師生地位平等,充分貫徹以學(xué)生為本,堅持學(xué)生的主體地位,教師的主導(dǎo)地位。
本節(jié)課是一節(jié)科學(xué)探究課,呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是現(xiàn)象,是問題,積極引導(dǎo)學(xué)生探究。
探究式教學(xué)重視的是探究的過程和方法而不是結(jié)論,探究過程是產(chǎn)生創(chuàng)造思維的溫床,過于重視結(jié)果可能會導(dǎo)致喪失探究熱情,扼殺學(xué)生探究的欲望。【教材分析】
《時間和位移》是人教版高中物理必修一第1章第2節(jié)教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)兩個重要的知識點:1知道什么是矢量和標(biāo)量,2會區(qū)別位移和路程及時間和時刻。本節(jié)內(nèi)容是對本章知識的提升,又是后面知識點學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。【教學(xué)目標(biāo)】 1.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.2.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)會用矢量表示和計算質(zhì)點位移; 3.情感態(tài)度與價值觀:
(1)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(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。.【重點難點】
(1)時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系;(2)位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系.【設(shè)計思想】
由于學(xué)生剛剛進入高中,物理難度有所提高,所以在初中與高中物理的轉(zhuǎn)折點上,老師一定要低重心教學(xué),重點把握基礎(chǔ)知識。所以采取類比方式進行相關(guān)教學(xué)。
【教學(xué)環(huán)節(jié)】 一.課題的引入
提問一個走讀生,上學(xué)是在什么時候離開家的?在路上用了多長時間?怎么走的?什么時候到校的?
根據(jù)學(xué)生的回答指出,要想清楚的描述一個物體的運動,僅僅只是用上節(jié)所學(xué)的內(nèi)容是不夠的,還有必要學(xué)習(xí)一些新的物理量。
二、新課內(nèi)容
1、時間與時刻
在開始學(xué)生所回答的問題中,學(xué)生離家和到校所對應(yīng)的是時刻概念。而學(xué)生在路上所用的就是時間,即時間間隔,它是指兩個時刻之差。
提問:那么對于高中物理中時間與時刻中說到的第幾秒、第幾秒初、第幾秒末、第幾秒內(nèi)、前幾秒、前幾秒內(nèi)意義分別應(yīng)該怎樣理解呢?
回答:⑴、第幾秒,一般使用是指“時刻”,但也可以是指“時間間隔”(特指1秒種),要根據(jù)上下文具體情況來判斷。如果含有“第幾秒時”的意思,則指“時刻”;如果有“第幾秒內(nèi)”、“第幾秒中”、“第幾秒間”的意思,則是指具體某一秒鐘的“時間間隔”。如“到達第5秒”,是指“第5秒時”、“第5秒末”這一時刻點;如“在第5秒中”,是指這一秒的時間間隔。可以用“第幾秒時刻”和“第幾秒時間”做區(qū)分。
⑵、第幾秒初、第幾秒末指的是“時刻”,與點有關(guān)。“第幾秒初”和“第幾秒末”是指具體某一秒的前后端點(時刻)。第5秒初指的是第5秒(時間間隔)這一秒鐘開始的那一點,等同于第4秒末。同樣,第5秒末就是第5秒(時間間隔)這一秒鐘的最后一點,等同于第6秒初。
⑶、第幾秒內(nèi)、前幾秒、前幾秒內(nèi)指的是“時間間隔”,與長度有關(guān)。“第5秒內(nèi)”是第4秒時刻到第5秒時刻之間,時間間隔為1秒;“前3秒內(nèi)”是0到第3秒(時刻),時間間隔為3秒。“前幾秒”和“前幾秒內(nèi)”一樣。
說明:“時刻”相當(dāng)于坐標(biāo)點,“時間間隔”相當(dāng)于線段長度,“時刻”就是這線段的端點——用坐標(biāo)來解釋更易理解。“時間間隔”即為常說的“時間”,是指時間的長度。見下圖所示:
(關(guān)于時間與時刻的本質(zhì)概念問題有專門的論著,見下面所列資料)
2、路程與位移
學(xué)生活動:
1、在教室內(nèi)任意選擇兩個位置作為起始點和終點,請一位學(xué)生沿不同的路徑從起始點走到終點,然后讓其他學(xué)生思考回答這位同學(xué)在剛才的活動中的位置的變化。
2、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,有什么相同點。
3、指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合插圖閱讀教材,思考歸納位移和路程的概念及其區(qū)別。
教師小結(jié):
如下圖片,質(zhì)點從空間的一個位置運動到另一個位置,它的位置變化叫做質(zhì)點在這一運動過程中的位移。位移是描述質(zhì)點位置變化的物理量,其大小等于起點至終點的直線距離,其大小與路徑無關(guān),方向由起點指向終點。它可由初位置指向末位置的有向線段來表示,它是一個有大小和方向的物理量,是一個矢量。而路程則是指物體實際運動軌跡的長度,是一個只有大小沒有方向的物理量,是一個標(biāo)量。位移只與物體運動的始末位置有關(guān),而與運動的軌跡無關(guān)。如果質(zhì)點在運動過程中經(jīng)過一段時間后回到原處,那么,路程不為零而位移則為零。可見位移與路程是兩個不同的物理量,大家一定要注意它們的區(qū)別。
在國際單位制(SI)中,位移的主單位為:米。此外還有:厘米、千米等。
3、矢量和標(biāo)量
學(xué)生活動:
1、引導(dǎo)學(xué)生閱讀P13課文內(nèi)容了解矢量和標(biāo)量,知道它們遵從不同的運算法則。
2、探究P13思考與討論問題,試著總結(jié)一下矢量的運算法則。教師歸納:矢量與標(biāo)量的區(qū)別不僅表現(xiàn)在大小和方向性的問題上,而且它們所遵循的運算法則也是不同的。
4、直線運動的位置和位移
師生互動:
1、直線運動的位置表示:坐標(biāo),如物體先處于A位置,后處于B位置
⑴ 試在圖中畫出物體的位移;
⑵ 指出位移的大小與方向;
如物體先處于B位置,后處于A位置,結(jié)果又如何?
2、物體由A運動到B,通過計算說明:位移的大小和方向
3、方法歸納:下圖中△ x =?(由A運動到B)
體會并記憶:“初-末” or “末-初” ?比如上圖中
三.課堂小結(jié)及課外研究性課題布置
這節(jié)課我們重點學(xué)習(xí)了位置、路程與位移的概念
(1)位置:位置就是質(zhì)點在某時刻時所在的空間的一點,其位置可由坐標(biāo)確定,如圖所示
?x?xB?xA 為質(zhì)點在不同時刻的位置A、B.(2)路程:質(zhì)點位置發(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x表示。求位移時必須回答方向。
注意:①位移與路程不是一回事。只有物體做單向直線運動時,位移大小才等于路程;除此之外,兩者大小不會相等。
②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、作業(yè)
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.電臺報時時說:“現(xiàn)在是北京時間8點整”,這里實際上指的是時刻 D.在有些情況下,時間就是時刻,時刻就是時間
2、書面完成P16“問題與練習(xí)”第4題(參看教材P15圖1.2-5)。
【板書設(shè)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(biāo)軸上對應(yīng)于一段 2.時刻
時刻是指某一瞬時,在時間坐標(biāo)軸上對應(yīng)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(biāo)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(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 9.坐標(biāo)系
(1)一維坐標(biāo);(2)二維坐標(biāo);(3)三維坐標(biāo); 10.要注意以下幾點:
(1)坐標(biāo)系相對參考系是靜止的;
(2)坐標(biāo)的三要素:原點、正方向、標(biāo)度單位;(3)用坐標(biāo)表示質(zhì)點的位置;
(4)用坐標(biāo)的變化描述質(zhì)點的位置改變。
【教學(xué)反思】
本節(jié)學(xué)習(xí)的位移、路程等概念是運動學(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,是進一步學(xué)習(xí)運動學(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)合具體實例,積極進行討論、加以區(qū)別.
第五篇:第二節(jié) 時間和位移 教學(xué)設(shè)計
北京師范大學(xué)物理學(xué)系
201411141929
趙霞
第二節(jié)時間和位移
2017.4.10
趙霞
一. 教育分析
1.教材分析
本節(jié)課程是人教版高中物理必修一第一章第二節(jié)《時間和位移》,位于課本P12-P14。在本節(jié)課要學(xué)習(xí)的時間和位移指的是:時刻和時間間隔、路程和位移、矢量和標(biāo)量、直線運動的位置和位移,其核心是時刻和時間間隔、路程和位移、矢量和標(biāo)量。學(xué)生已經(jīng)在初中課程中學(xué)習(xí)過時間和路程,本節(jié)課的內(nèi)容就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展。由于它還和下節(jié)課速度的學(xué)習(xí)有關(guān)系,所以在本學(xué)科有重要地位,并有承上啟下的作用,是本章的核心內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容雖然淺顯,但因其牽涉到的物理思想方法比較典型,且學(xué)生將在本節(jié)首次接觸到物理圖象(位置的表示),故本課的價值傾向長遠,同時在課堂中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和良好的圖象分析習(xí)慣是非常重要的。2.學(xué)情分析
本節(jié)所學(xué)習(xí)的時間、時間間隔和位移等概念是用來描述自然界最簡單最基本的運動形態(tài),即描述物體空間位置隨時間變化的情況——機械運動。這些概念是最基本的概念,在已經(jīng)學(xué)習(xí)了時間和路程的前提下可以說是難度較小,但是對于一部分同學(xué)來講,時刻和時間間隔的區(qū)別,有大小、又有方向位移概念的理解會有一定的困難,所以本節(jié)重點區(qū)別時刻和時間間隔、路程與位移、位置與位移。鑒于概念學(xué)習(xí)趣味性較低,為了激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生們積極參與到學(xué)習(xí)活動中來,因此采用通過多媒體教學(xué)將需要學(xué)習(xí)的時刻和時間間隔、位置、路程、位移等概念融于活動之中,讓學(xué)生通過回憶生活常識,從而體會物理知識來源于生活,也會回歸于生活,增強學(xué)習(xí)趣味性,主動性。3.設(shè)計理念
利用多媒體課件創(chuàng)設(shè)課程內(nèi)容的真實情境,營造開放的教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生在形象生動的情境中學(xué)習(xí)課本內(nèi)容。課堂中充分尊重學(xué)生的體驗和感受,提供足夠的時間和空間讓學(xué)生展示自己的個性,更好地接受知識。
二. 教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能 北京師范大學(xué)物理學(xué)系
201411141929
趙霞
① 知道時刻與時間間隔的區(qū)別與聯(lián)系,能在具體情境下識別時刻和時間間隔;
② 知道位置、位移、路程的區(qū)別與聯(lián)系;
③ 理解位移的概念,知道位移是矢量,會用有向線段表示位移; ④ 初步了解矢量與標(biāo)量的不同運算法則; 2.過程與方法
① 通過具體問題引出時間、位移、路程、時刻等概念,使學(xué)生能將抽象問題形象化處理,體現(xiàn)學(xué)生的主動性;
② 鍛煉學(xué)生信息收集和處理能力,分析解決問題能力,交流合作能力; 3.情感態(tài)度與價值觀
① 通過時間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實;
② 養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價值觀。
三. 教學(xué)重難點
1.教學(xué)重點:時刻與時間間隔以及位移與路程的區(qū)別與聯(lián)系 2.教學(xué)難點:對位移矢量的理解及運算
四. 教學(xué)過程
(一)新課導(dǎo)入
提問一個走讀生,上學(xué)的時候是什么時間離開家的?在路上用了多長時間?怎么走的?什么時間到校的? 根據(jù)學(xué)生的回答提出,要想清楚地描述物體運動情況,僅僅用上節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容是不夠的,我們需要學(xué)習(xí)更多的物理量。
(讓學(xué)生通過生活實例引入課堂內(nèi)容)
(二)新課內(nèi)容
一、時間和時間間隔
在一開始學(xué)生的回答中,學(xué)生離家和到校所對應(yīng)的是時刻概念,在路上所用的時間就是時間間隔,它等于兩個時刻之差。如果建立一個表示時間的一維直線系,則在這個坐標(biāo)系中,時刻用點表示,時間間隔是兩個時刻之差,用線段表示。
學(xué)生討論 如圖所示,物體沿直線從O點開始運動,如果各點之間的時間間隔都是一秒,則下列各說法中分別表示哪一點或線段 北京師范大學(xué)物理學(xué)系
201411141929
趙霞
前3s內(nèi): 第2s內(nèi):(第)2s末: 第3s初: 第二個2s內(nèi):
(讓學(xué)生通過具體問題加深對時刻、時間間隔的理解)
二、路程和位移
重新討論提問學(xué)生的問題,問學(xué)生為什么不從另外一條路走?學(xué)生會很快回答另外一條路遠,那么從不同的路徑走就沒有相同之處嗎?當(dāng)然有,那就是初始位置和末位置是相同的,所以為了準(zhǔn)確描述這兩種運動,就需要引入兩個不同的概念。
(引入路程和位移的概念)
1、位移:位移表示質(zhì)點的位置變動,從初位置指向末位置的有向線段表示質(zhì)點在這次運動中發(fā)生的位移,有向線段的長度表示位移的大小,有向線段的方向表示位移的方向.如:物體從A點沿曲線運動到B點,這次運動對應(yīng)的位移用有向線段AB表示。
位移既有大小,又有方向,位移是矢量,通常用字母x表示位移,單位和路程的單位相同,米(m)。
2、路程:路程是指質(zhì)點運動軌跡的長度,上面的例子中曲線AB的長度表示路程。路程只有大小沒有方向,是標(biāo)量。
討論:位移和路程的區(qū)別是什么? 小結(jié) 1.路程是物體運動軌跡的長度
2.位移是描述物體位置變化的物理量,用從初位置到末位置的有向線段表示,即物體位移的大小由初末位置決定,方向由初位置指向末位置。
問題:物體的位移大小有沒有等于路程的情況? 答:在單向直線運動中位移的大小等于路程。
北京師范大學(xué)物理學(xué)系
201411141929
趙霞
三、矢量和標(biāo)量
位移是矢量,路程是標(biāo)量。
定義:既有大小又有方向的物理量叫矢量,只有大小沒有方向的物理量叫標(biāo)量。位移是矢量,只與始末位置有關(guān)而與路徑無關(guān),而路程與路徑有關(guān).討論:一輛汽車從A 點出發(fā),向東行駛了40km,到達C點后,又向南行駛了30km到達B點,此過程中它通過的路多大?它的位移大小、方向如何?通過計算,你會有什么發(fā)現(xiàn)?
四、直線運動的位置和位移
在同一直線中如何利用坐標(biāo)表示出物體的位移,如何進行計算?
從上面圖中我們看出,物體沿直線運動由B運動到A時其位移即為XA-XB=4m,由A運動到O點時的位移即為XO-XA=-2m。
五. 板書設(shè)計
六. 課堂小結(jié)和作業(yè)
1、課堂小結(jié)
(1)位置:位置就是質(zhì)點在某時刻時所在的空間的一點,其位置可由坐標(biāo)確定。(2)路程:質(zhì)點位置發(fā)生變化時的徑跡長度叫路程,其單位通常用米(m),另外還有北京師范大學(xué)物理學(xué)系
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趙霞
千米(km)、厘米(cm)等。路程是標(biāo)量。
(3)位移:位移是表示質(zhì)點位置變化的物理量,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x表示。求位移時必須回答方向。
注意:①位移與路程不是一回事。只有物體做單向直線運動時,位移大小才等于路程;除此之外,兩者大小不會相等。②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)。
2、例題
例1 請在如圖所示的時間軸上指出下列時刻或時間(填相應(yīng)的字母):(1)第1s末,第3s初,第2個兩秒的中間時刻;(2)第2s內(nèi),第5s內(nèi),第8s內(nèi);(3)2s內(nèi),頭5s內(nèi),前9s內(nèi);
提示在時間軸上,時刻用一個點表示,時間用一段線段表示。
解析 與題中相對應(yīng)的時刻或時間分別是:(1)A,B,C;(2)AB,DE,GH;(3)OB,OE,OI。
點悟 在物理學(xué)中,時刻與時間是兩個不同的概念。我們平時說的“時間”,有時指的是時刻,有時指的是時間間隔,要根據(jù)上下文認清它的含義。
例2 物體沿半徑分別為r和R的半圓弧由A點經(jīng)B點到達C點,如圖所示,則它的位移和路程分別是()A.2(R + r), π(R + r)B.2(R + r)向東,2πR向東 C.2π(R + r)向東,2π(R + r)D.2(R + r)向東,π(R + r)提示 從位移和路程的概念出發(fā)進行分析。
解析 位移是由初位置指向末位置的矢量,其大小等于A、C間的距離,即 s=2r + 2R = 2(R + r);方向由A指向B,即向東。路程是標(biāo)量,其大小等于兩半圓弧長度之和,即 s′=πr+πR=π(R + r),沒有方向。選項D正確。北京師范大學(xué)物理學(xué)系
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趙霞
點悟 弄清位移和路程的含義以及它們的區(qū)別,是正確做出判斷的關(guān)鍵。物理概念是研究物理規(guī)律、解決物理問題的基礎(chǔ),要正確理解,切不可掉以輕心。
3、課后作業(yè) P14 問題與練習(xí):
1、3
七. 課后反思
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們基本可以正確區(qū)分時刻與時間間隔、路程與位移,也可辨別生活中的時間和物理時間上的不同含義,由于第一次引入矢量和標(biāo)量的概念,教學(xué)過程中要注意多引入幾個量讓學(xué)生體會理解,并能提到他們不同的運算法則,但具體運算形式可不必涉及。