第一篇:時間和位移教學設計
高中物理新課標教學設計
1.2時間和位移
【學習者分析】
本人所在學校屬于省級示范學校,學生在初中就已經進行了很長時間的探究體驗,因此他們有探究的基礎,優點是思維活躍,善于觀察、總結、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試教育模式,教育教學過程中師生地位平等,充分貫徹以學生為本,堅持學生的主體地位,教師的主導地位。
本節課是一節科學探究課,呈現在學生面前的是現象,是問題,積極引導學生探究。
探究式教學重視的是探究的過程和方法而不是結論,探究過程是產生創造思維的溫床,過于重視結果可能會導致喪失探究熱情,扼殺學生探究的欲望。【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節教學內容,主要學習兩個重要的知識點:1知道什么是矢量和標量,2會區別位移和路程及時間和時刻。本節內容是對本章知識的提升,又是后面知識點學習的基礎。【教學目標】 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別和聯系.(2)理解位移的概念以及它與路程的區別.(3)初步了解矢量和標量.2.過程與方法:
(1)會用坐標表示時刻與時間、位置和位移及相關方向;(2)會用矢量表示和計算質點位移; 3.情感態度與價值觀:
(1)通過用物理量表示質點不同時刻的不同位置,不同時間內的不同位移(或路程)的體驗,領略物理方法的奧妙,體會科學的力量。
(2)養成良好的思考表述習慣和科學的價值觀。.【重點難點】
(1)時間和時刻的概念以及它們之間的區別和聯系;(2)位移和路程的區別與聯系.【設計思想】
由于學生剛剛進入高中,物理難度有所提高,所以在初中與高中物理的轉折點上,老師一定要低重心教學,重點把握基礎知識。所以采取類比方式進行相關教學。
【教學環節】 一.課題的引入
提問一個走讀生,上學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?
根據學生的回答指出,要想清楚的描述一個物體的運動,僅僅只是用上節所學的內容是不夠的,還有必要學習一些新的物理量。
二、新課內容
1、時間與時刻
在開始學生所回答的問題中,學生離家和到校所對應的是時刻概念。而學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、前幾秒、前幾秒內意義分別應該怎樣理解呢?
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”、“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”做區分。
⑵、第幾秒初、第幾秒末指的是“時刻”,與點有關。“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、前幾秒、前幾秒內指的是“時間間隔”,與長度有關。“第5秒內”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”是0到第3秒(時刻),時間間隔為3秒。“前幾秒”和“前幾秒內”一樣。
說明:“時刻”相當于坐標點,“時間間隔”相當于線段長度,“時刻”就是這線段的端點——用坐標來解釋更易理解。“時間間隔”即為常說的“時間”,是指時間的長度。見下圖所示:
(關于時間與時刻的本質概念問題有專門的論著,見下面所列資料)
2、路程與位移
學生活動:
1、在教室內任意選擇兩個位置作為起始點和終點,請一位學生沿不同的路徑從起始點走到終點,然后讓其他學生思考回答這位同學在剛才的活動中的位置的變化。
2、根據圖1.2-2,讓學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、指導學生結合插圖閱讀教材,思考歸納位移和路程的概念及其區別。
教師小結:
如下圖片,質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點在這一運動過程中的位移。位移是描述質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,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,是一個標量。位移只與物體運動的始末位置有關,而與運動的軌跡無關。如果質點在運動過程中經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、矢量和標量
學生活動:
1、引導學生閱讀P13課文內容了解矢量和標量,知道它們遵從不同的運算法則。
2、探究P13思考與討論問題,試著總結一下矢量的運算法則。教師歸納:矢量與標量的區別不僅表現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,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.課堂小結及課外研究性課題布置
這節課我們重點學習了位置、路程與位移的概念
(1)位置:位置就是質點在某時刻時所在的空間的一點,其位置可由坐標確定,如圖所示
?x?xB?xA 為質點在不同時刻的位置A、B.(2)路程:質點位置發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。路程是標量。
(3)位移:位移是表示質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。其單位與路程的單位相同。在直線坐標系中,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,路程是標量,位移只與初末位置有關,與路徑無關,而路程與路徑有關。
四、作業
1、關于時間與時刻,下列說法正確的是()
A.作息時間表上標出上午8:00開始上課,這里的8:00指的是時間 B.上午第一節課從8:00到8:45,這里指的是時間
C.電臺報時時說:“現在是北京時間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”第4題(參看教材P15圖1.2-5)。
【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,只由初末位置決定 4.路程
質點運動軌跡的長度,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,標量相加遵從算術加法的法則 7.位置
用坐標表示位置 8.位移
用位置坐標的變化量表示物體位移 9.坐標系
(1)一維坐標;(2)二維坐標;(3)三維坐標; 10.要注意以下幾點:
(1)坐標系相對參考系是靜止的;
(2)坐標的三要素:原點、正方向、標度單位;(3)用坐標表示質點的位置;
(4)用坐標的變化描述質點的位置改變。
【教學反思】
本節學習的位移、路程等概念是運動學的最基本、最重要的概念。深刻理解這些概念的確切含義,弄清它們之間的區別和聯系,是進一步學習運動學知識的基礎。
初步掌握位移的矢量性、畫法及簡單的一維運算,教師要引導學生在閱讀教材的基礎上,結合具體實例,積極進行討論、加以區別.
第二篇:第二節 時間和位移 教學設計
北京師范大學物理學系
201411141929
趙霞
第二節時間和位移
2017.4.10
趙霞
一. 教育分析
1.教材分析
本節課程是人教版高中物理必修一第一章第二節《時間和位移》,位于課本P12-P14。在本節課要學習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、矢量和標量。學生已經在初中課程中學習過時間和路程,本節課的內容就是在此基礎上的發展。由于它還和下節課速度的學習有關系,所以在本學科有重要地位,并有承上啟下的作用,是本章的核心內容。本節內容雖然淺顯,但因其牽涉到的物理思想方法比較典型,且學生將在本節首次接觸到物理圖象(位置的表示),故本課的價值傾向長遠,同時在課堂中培養學生的科學素養和良好的圖象分析習慣是非常重要的。2.學情分析
本節所學習的時間、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,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,在已經學習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來講,時刻和時間間隔的區別,有大小、又有方向位移概念的理解會有一定的困難,所以本節重點區別時刻和時間間隔、路程與位移、位置與位移。鑒于概念學習趣味性較低,為了激發學生的主動學習興趣,讓學生們積極參與到學習活動中來,因此采用通過多媒體教學將需要學習的時刻和時間間隔、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,增強學習趣味性,主動性。3.設計理念
利用多媒體課件創設課程內容的真實情境,營造開放的教學環境,讓學生在形象生動的情境中學習課本內容。課堂中充分尊重學生的體驗和感受,提供足夠的時間和空間讓學生展示自己的個性,更好地接受知識。
二. 教學目標
1.知識與技能 北京師范大學物理學系
201411141929
趙霞
① 知道時刻與時間間隔的區別與聯系,能在具體情境下識別時刻和時間間隔;
② 知道位置、位移、路程的區別與聯系;
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,使學生能將抽象問題形象化處理,體現學生的主動性;
② 鍛煉學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系,同時學會用科學的思維看待事實;
② 養成良好的思考表述習慣和科學的價值觀。
三. 教學重難點
1.教學重點:時刻與時間間隔以及位移與路程的區別與聯系 2.教學難點:對位移矢量的理解及運算
四. 教學過程
(一)新課導入
提問一個走讀生,上學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? 根據學生的回答提出,要想清楚地描述物體運動情況,僅僅用上節課所學的內容是不夠的,我們需要學習更多的物理量。
(讓學生通過生活實例引入課堂內容)
(二)新課內容
一、時間和時間間隔
在一開始學生的回答中,學生離家和到校所對應的是時刻概念,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 北京師范大學物理學系
201411141929
趙霞
前3s內: 第2s內:(第)2s末: 第3s初: 第二個2s內:
(讓學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
重新討論提問學生的問題,問學生為什么不從另外一條路走?學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?當然有,那就是初始位置和末位置是相同的,所以為了準確描述這兩種運動,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:位移表示質點的位置變動,從初位置指向末位置的有向線段表示質點在這次運動中發生的位移,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,是標量。
討論:位移和路程的區別是什么? 小結 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。
北京師范大學物理學系
201411141929
趙霞
三、矢量和標量
位移是矢量,路程是標量。
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量。位移是矢量,只與始末位置有關而與路徑無關,而路程與路徑有關.討論:一輛汽車從A 點出發,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,你會有什么發現?
四、直線運動的位置和位移
在同一直線中如何利用坐標表示出物體的位移,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. 板書設計
六. 課堂小結和作業
1、課堂小結
(1)位置:位置就是質點在某時刻時所在的空間的一點,其位置可由坐標確定。(2)路程:質點位置發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物理學系
201411141929
趙霞
千米(km)、厘米(cm)等。路程是標量。
(3)位移:位移是表示質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。其單位與路程的單位相同。在直線坐標系中,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,路程是標量,位移只與初末位置有關,與路徑無關,而路程與路徑有關。
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(填相應的字母):(1)第1s末,第3s初,第2個兩秒的中間時刻;(2)第2s內,第5s內,第8s內;(3)2s內,頭5s內,前9s內;
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。北京師范大學物理學系
201411141929
趙霞
點悟 弄清位移和路程的含義以及它們的區別,是正確做出判斷的關鍵。物理概念是研究物理規律、解決物理問題的基礎,要正確理解,切不可掉以輕心。
3、課后作業 P14 問題與練習:
1、3
七. 課后反思
通過本節課的學習,同學們基本可以正確區分時刻與時間間隔、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量的概念,教學過程中要注意多引入幾個量讓學生體會理解,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。
第三篇:2 時間和位移 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
知識與技能
1.知道時間和時刻的區別和聯系.
2.理解位移的概念,了解路程與位移的區別.
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系. 過程與方法
1.圍繞問題進行充分的討論與交流,聯系實際引出時間、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、位置和位移及相關方向 3.會用矢量表示和計算質點位移,用標量表示路程. 情感態度與價值觀
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點不同時刻的不同位置,不同時間內的不同位移(或路程)的體驗,領略物理方法的奧妙,體會科學的力量.
3.養成良好的思考表述習慣和科學的價值觀.
4.從知識是相互關聯、相互補充的思想中,培養同學們建立事物是相互聯系的唯物主義觀點.
2.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別和聯系 2.位移的概念以及它與路程的區別. 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
3.教學用具
多媒體、板書
4.標簽
教學過程
一、時刻和時間間隔 1.基本知識
(1)時刻是指某一瞬間,時間間隔表示某一過程.
(2)在表示時間的數軸上,時刻用點來表示,時間用線段來表示.(3)在國際單位制中,表示時間和時刻的單位是秒,它的符號是s.2.思考判斷
(1)時刻和時間間隔都是時間,沒有本質區別.(×)(2)飛機8點40分從上海起飛,10點05分降落到北京,分別指的是兩個時間間隔.(×)(3)2012年10月25日23時33分在西昌成功將第16顆北斗導航衛星發射升空.25日23時33分,指的是時刻.(√)
探究交流
時間的常用單位有哪些?生活中、實驗室中有哪些常用的計時儀器?
【提示】在國際單位制中,時間的單位是秒,常用單位有分鐘、小時,還有年、月、日等.生活中用各種鐘表來計時,實驗室和運動場上常用停表來測量時間,若要比較精確地研究物體的運動情況,有時需要測量和記錄很短的時間,學校的實驗室中常用電磁打點計時器或電火花計時器來完成.
二、路程和位移 1.基本知識(1)路程
物體運動軌跡的長度.(2)位移
①物理意義:表示物體(質點)位置變化的物理量. ②定義:從初位置到末位置的一條有向線段. ③大小:初、末位置間有向線段的長度. ④方向:由初位置指向末位置. 2.思考判斷
(1)路程的大小一定大于位移的大小.(×)(2)物體運動時,路程相等,位移一定也相等.(×)(3)列車里程表中標出的北京到天津122 km,指的是列車從北京到天津的路程.(√)探究交流
一個人從北京去重慶,可以乘火車,也可以乘飛機,還可以先乘火車到武漢,然后再乘輪船沿長江到重慶,如圖所示,則他的運動軌跡、位置變動、走過的路程和他的位移是否相同?
【提示】 他的運動軌跡不同,走過的路程不同;他的位置變動相同,位移相同.
三、矢量和標量 1.基本知識(1)矢量 既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.(2)標量
只有大小、沒有方向的物理量.如質量、時間、路程等.(3)運算法則
兩個標量的加減遵從算術加減法,而矢量則不同,后面將學習到. 2.思考判斷
(1)負5 m的位移比正3 m的位移小.(×)(2)李強向東行進5 m,張偉向北行進也5 m,他們的位移不同.(√)(3)路程是標量,位移是矢量.(√)探究交流
溫度是標量還是矢量?+2 ℃和-5 ℃哪一個溫度高?
【提示】 溫度是標量,其正、負表示相對大小,所以+2 ℃比-5 ℃溫度高.
四、直線運動的位置和位移 1.基本知識
如圖所示,一個物體沿直線從A點運動到B點,若A、B兩點的位置坐標分別為xA和xB,則物體的位移為Δx=xB-xA.若圖中的單位長度為1 m,則xA=3 m,xB=-2 m,Δx=-5_m.2.思考判斷
(1)位置坐標就是位移.(×)(2)初末兩位置坐標為正時,位移一定是正.(×)(3)初末兩位置坐標為負時,位移可能為正.(√)探究交流
上面例子中若物體到達B點接著又回到A點,那么第二個過程的位移是多少?整個過程的位移又是多少?
【提示】 第二個過程的位移為Δx=3 m-(-2 m)=5 m.整個過程的位移為零.五、時間間隔與時刻的理解 【問題導思】
1.班里的作息時間表上的數據,表示的是時刻,還是表示時間間隔? 2.結合實際,你能列舉出哪些關于時間間隔和時刻的說法? 3.時間間隔與時刻怎么區分? 1.時刻與時間間隔的區別與聯系
2.表示時間的數軸 注意兩點:(1)第n s(內)是時間間隔,時間是1 s;(2)第n s末與第(n+1)s初是同一時刻. 特別提醒
人們在日常生活中所說的“時間”,其含義不盡相同,有時是指時刻,有時是指時間間隔,在物理學中,“時間”的含義就是時間間隔.
例:以下畫線的數字指時刻的是()A.某中學的作息時間表上寫著,第四節:10∶15~10∶55 B.劉翔跨欄記錄為12.91_s C.中央電視臺《星光大道》欄目每晚7∶30準時與您見面 D.午休從12∶10開始
【審題指導】 解答該題需注意以下兩點:(1)時間間隔對應著某個事件所經歷的某個過程.
(2)時刻對應著某個事件開始、結束或進行到某一狀態時所對應的瞬間. 【答案】 ACD
六、路程和位移的理解 【問題導思】
1.在學校操場上,轉了一圈,位移和路程分別是多少?
2.位移和路程在大小上有什么關系?在什么情況下,位移的大小才等于路程? 3.位移與路徑有關嗎?路程與路徑呢? 路程和位移的比較如下表所示
特別提醒
1.如果某段時間內某物體通過的路程為零,則這段時間內物體靜止;但如果位移為零,則在這段時間內物體不一定靜止.
2.位移可用“+”、“-”表示,但位移的正、負不表示大小,僅表示方向.
例:同學們都喜歡上體育課,一年一度的學校運動會同學們更是期待很大.如圖所示為某學校田徑運動場跑道的示意圖,其中A點是所有跑步項目的終點,也是400 m、800 m賽跑的起跑點,B點是100 m賽跑的起跑點.在一次校運動會中,甲、乙、丙三位同學分別參加了100 m、400 m和800 m賽跑,則從開始比賽到比賽結束時()
A.甲的位移最大 B.丙的位移最大 C.乙、丙的路程相等 D.丙的路程最大
【審題指導】 解答思路是: 路程→找軌跡→軌跡長度表示大小 位移→連線段→線段長度表示大小 【答案】 AD 規律總結:位移與路程的關系
1.位移與路程永遠不可能相同.因為位移是矢量,既有大小又有方向;而路程是標量,它只有大小沒有方向.兩者的運算法則不同.
2.位移大小與路程可能相等,一般情況下,位移大小都要小于路程,只有當物體做單向直線運動時,位移大小才與路程相等.
板書
§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,只由初末位置決定
4.路程質點運動軌跡的長度,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,標量相加遵從算術加法的法則 7.位置用坐標表示位置
8.位移用位置坐標的變化量表示物體位移
第四篇:《1.2 時間和位移(一)》教學設計
《1.2 時間和位移
(一)》教學設計
【教學目標】
(1)知道時間和時刻的含義及區別,知道在實驗中測量時間的方法;
(2)掌握位移的概念,它是表示質點位置變動的物理量,是矢量,可以用有向線段來表示;
(3)知道路程和位移的區別;
(4)知道直線運動的位置和位移的關系。【教學重點】 時間和時刻的概念和區別;位移的矢量性、概念。【教學難點】 位移和路程的區別。【教學過程】
第二節 時間和位移
1、時刻和時間間隔
(1)時刻和時間間隔可以在時間軸上表示出來。時間軸上的每一點都表示一個不同的時刻,時間軸上一段線段表示的是一段時間間隔(畫出一個時間軸加以說明)。
(2)在學校實驗室里常用秒表,電磁打點計時器或頻閃照相的方法測量時間。
例1:下列說法中指的是時間的有ACEF,指的是時刻的有BDG。
A.第5秒內 B.第6秒初 C.前2秒內 D.3秒末 E.最后一秒內 F.第三個2秒 G.第五個1秒的時間中點。
課堂訓練:
(1)關于時間和時刻,下列說法正確的是(D)
A.物體在5s時就是指物體在5s末時,指的是時刻
B.物體在5s時就是指物體在5s初時,指的是時刻
C.物體在5s內就是指物體在4s末到5s末的這1s時間
D.物體在第5s內就是指物體在4s末到5s末的這1s的時間
2、路程和位移
(1)路程:質點實際運動軌跡的長度,它只有大小沒有方向,是標量。
(2)位移:是表示質點位置變動的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段來表示,位移的大小等于質點始、末位置間的距離,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取決于初、末位置,與運動路徑無關。
(3)位移和路程的區別:
(4)一般來說,位移的大小不等于路程。只有質點做方向不變的無往返的直線運動時位移大小才等于路程。
例2:中學的壘球場的內場是一個邊長為16.77m的正方形,在它的四個角分別設本壘和一、二、三壘.一位球員擊球后,由本壘經一壘、一壘二壘跑到三壘,他運動的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?
課堂訓練:
(1)以下說法中正確的是(B)
A.兩個物體通過的路程相同,則它們的位移的大小也一定相同
B.兩個物體通過的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同
C.一個物體在某一運動中,位移大小可能大于所通過的路程
D.若物體做直線運動,位移的大小就等于路程
(2)如圖甲,一根細長的彈簧系著一個小球,放在光滑的桌面上,手握小球把彈簧拉長,放手后小球便左右來回運動,B為小球向右到達的最遠位置,小球向右經過中間位置O時開始計時,其經過各點的時刻如圖乙所示。若測得OA=OC=7cm,AB=3cm,則自0時刻開始:
A.0.2s內小球發生的位移大小是7cm,方向向右,經過的路程是7cm
B.0.6s內小球發生的位移大小是7cm,方向向右,經過的路程是13cm
C.0.8s 內小球發生的位移是0,經過的路程是20cm
D.1.0s內小球發生的位移大小是7cm,方向向左,經過的路程是27cm
(3)關于質點運動的位移和路程,下列說法正確的是(AB)
A.質點的位移是從初位置指向末位置的有向線段,是矢量
B.路程就是質點運動時實際軌跡的長度,是標量
C.任何質點只要做直線運動,其位移的大小就和路程相等
D.位移是矢量,而路程是標量,因而位移不可能和路程相等
(4)下列關于路程和位移的說法,正確的是(C)
A.位移就是路程
B.位移的大小永遠不等于路程
C.若物體作單一方向的直線運動,位移的大小就等于路程
D.位移是矢量,有大小而無方向,路程是標量,既有大小,也有方向
(5)關于質點的位移和路程,下列說法正確的是(D)
A.位移是矢量,位移的方向就是質點運動的方向
B.路程是標量,也是位移的大小
C.質點做直線運動時,路程等于其位移的大小
D.位移的數值一定不會比路程大
(6)下列關于位移和路程的說法,正確的是(C)
A.位移和路程的大小總相等,但位移是矢量,路程是標量
B.位移描述的是直線運動,路程描述的是曲線運動
C.位移取決于始、末位置,路程取決于實際運動路徑
D.運動物體的路程總大于位移
3、矢量和標量
(1)矢量:既有大小、又有方向的物理量。
(2)標量:只有大小,沒有方向的物理量。
4、直線運動的位置和位移:在直線運動中,兩點的位置坐標之差值就表示物體的位移。
閱讀材料:
我國古代關于運動的知識
我國在先秦的時候,對于運動就有熱烈的爭論,是戰國時期百家爭鳴的一個題目。《莊子》書上記載著,公孫龍曾提出一個奇怪的說法,叫做“飛鳥之影未嘗動也。”按常識說,鳥在空中飛,投到地上的影當然跟著鳥的移動而移動,但公孫龍卻說鳥影并沒有動,無獨有偶,當時還有人提出“鏃矢之疾;有不行不止之時”,一支飛速而過的箭,哪能“不行不止”呢?既說“不行”,又怎能“不止”呢?乍看起來,這些說法實在是“無稽之談”,也可以給它們戴一頂“詭辯”的帽子。
但是事情并不這么簡單。這個說法不但不是詭辯,而且還包含著辯證法的正確思想,恩格斯曾經指出,“運動本身就是矛盾,甚至簡單的機械的位移之所以能夠實現,也只是因為物體在同一瞬間既在一個地方又在另一個地方,既在同一個地方又不在同一個地方,這種矛盾的連續產生和同時解決正好就是運動。”因為運動體的位置隨時間而變化,某一時刻在A點,在隨之而來的另一時刻,就在相鄰的B點,因此,也就有一個時刻,它既在A點又不在A點,既在B點又不在B點,在這時刻,物體豈不是“不行不止”嗎?再者,在一定的時間Δt內,物體前進一段距離Δs,當這時間變小,Δs隨之變小;當Δt趨近于零時,Δs也趨近于零。也就是說,在某一瞬間,即某一時刻,運動體可以看作是靜止的,所以飛鳥之影確實有“未嘗動”的時候,對于運動的這種觀察和分析實在是十分深刻的,這同他們能夠區分“時間”與“時刻”的觀念很有關系。《墨經》對于“鳥影”問題又有他們自己的理解,說那原因在于“改為”。認為鳥在A點時,影在A′點,當鳥到了相鄰的B點,影也到了相鄰的B′點,此時A′上的影已經消失,而在B′處另成了一個影,并非A′上的影移動到B′上來,這也是言之有理的。
機械運動只能在空間和時間中進行,運動體在單位時間內所經歷的空間長度,就是速率。《墨經下》第65條之所述就包含著這方面的思想。《經說》云:“行,行者必先近而后遠,遠近,修也;先后,久也,民行修必以久也。”這里的文字是明明白白的,“修”指空間距離的長短,那意思是,物體運動在空間里必由近及遠,其所經過的空間長度一定隨時間而定,這里已有了路程隨時間正變的樸素思想,也隱隱地包含著速率的觀念了。
東漢時期的著作《尚書緯·考靈曜》中記載地球運動時說:“地恒動不止而人不知,譬如人在大舟中,閉牖(即窗戶)而坐,舟行不覺也。”
這是對機械運動相對性的十分生動和淺顯的比喻。哥白尼在敘述地球運動時也不謀而合地運用了十分類似的比喻。
第五篇:《1.2 時間和位移(二)》教學設計
《1.2 時間和位移
(二)》教學設計
【教學目標】
(1)理解勻速直線運動和變速直線運動的概念;
(2)知道什么是位移-時間圖象以及如何用圖象來表示位移與時間的關系;
(3)知道勻速直線運動s-t圖象的意義;
(4)知道公式和圖象都是描述物理量之間關系的數學工具且各有所長、相互補充。
【教學重點】
勻速直線運動s-t圖象;變速直線運動s-t圖象。
【教學難點】
s-t圖象的理解。
【教學過程】
第二節 時間和位移
1、勻速直線運動
(1)定義:物體在一條直線上運動,如果在任意相等的時間里通過的位移相等,這種運動稱為勻速直線運動。
(2)勻速直線運動的特點:應該是“在任何相等的時間里面位移相等”的運動,現實生活中勻速直線運動是幾乎不存在的,是一種理想化的物理模型。其特點是位移隨時間均勻變化,即位移和時間的關系是一次函數關系。
2、變速直線運動
(1)定義:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內位移不相等,這種運動叫變速直線運動。
(2)變速直線運動的位移和時間的關系:不是一次函數關系,其圖象為曲線。
(3)變速直線運動的分類:
勻變速直線運動:速度均勻改變的變速直線運動。
非勻變速直線運動:速度不是均勻改變的變速直線運動。
例1:物體在一條直線上運動,關于物體運動的以下描述正確的是(C)
A.只要每分鐘的位移大小相等,物體一定是作勻速直線運動
B.在不相等的時間里位移不相等,物體不可能作勻速直線運動
C.在不相等的時間里位移相等,物體一定是作變速直線運動
D.無論是勻速還是變速直線運動,物體的位移都跟運動時間成正比
3、位移--時間圖象(s-t圖)
(1)描述:表示位移和時間的關系的圖象,叫位移-時間圖象,簡稱位移圖象。
(2)物理意義:描述物體運動的位移隨時間的變化規律。
(3)坐標軸的含義:橫坐標表示時間,縱坐標表示位移。由圖象可知任意一段時間內的位移和發生某段位移所用的時間。
4、勻速直線運動的s-t圖
(1)勻速直線運動的s-t圖象是一條傾斜的直線,或某直線運動的s-t圖象是傾斜直線則表示其作勻速直線運動。
(2)s-t圖象中斜率(傾斜程度)大小表示物體運動快慢,斜率(傾斜程度)越大,速度越快。
(3)s-t圖象中直線傾斜方式(方向)不同,意味著兩直線運動方向相反。
(4)s-t圖象中,兩物體圖象在某時刻相交表示在該時刻相遇。
(5)s-t圖象若平行于t軸,則表示物體靜止。
(6)s-t圖象并不是物體的運動軌跡,二者不能混為一談。
(7)s-t圖只能描述直線運動。
5、變速直線運動的s-t圖象為曲線
6、圖象的應用:
(1)求各時刻質點的位移和發生某一位移對應時間;
(2)求速度;
(3)判斷物體的運動性質。
例2:某同學以一定速度去同學家送一本書,停留一會兒后,又以相同的速率沿原路返回家,圖3中哪個圖線可以粗略地表示他的運動狀態(B)
例3:如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一原點運動的s-t圖,下列說法正確的是(BD)
A.在0-t2時間內甲和乙都做勻變速直線運動
B.甲、乙運動的出發點相距SC.乙比甲早出發t1時間
D.乙運動的速率大于甲運動的速率
例4:如圖所示為A、B、C三個物體作直線運動的s-t圖。由圖可知:B物體作勻速直線運動,A C物體作變速直線運動。三個物體運動的總路程分別是14m,10m,10m。
課堂訓練:
(1)下列關于勻速直線運動的說法中正確的是(A B)
A.勻速直線運動是速度不變的運動
B.勻速直線運動的速度大小是不變的
C.任意相等時間內通過的位移都相同的運動一定是勻速直線運動
D.速度方向不變的運動一定是勻速直線運動
(2)關于質點作勻速直線運動的位移-時間圖象以下說法正確的是(D)
A.圖線代表質點運動的軌跡
B.圖線的長度代表質點的路程
C.圖象是一條直線,其長度表示質點的位移大小,每一點代表質點的位置
D.利用s-t圖象可知質點任意時間內的位移,發生任意位移所用的時間
(3)如圖所示,是A、B兩質點沿同一條直線運動的位移圖象,由圖可知(AD)
A.質點A前2s內的位移是1m
B.質點B第1s內的位移是2m
C.質點A、B在8s內的位移大小相等
D.質點A、B在4s末相遇
課后作業:
(1)如圖所示為甲、乙兩質點作直線運動的位移-時間圖象,由圖象可知(AC)
A.甲、乙兩質點在1s末時相遇
B.甲、乙兩質點在1s末時的速度大小相等
C.甲、乙兩質點在第1s內反方向運動
D.在第1s內甲質點的速率比乙質點的速率要大