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1. 1.2 时间与位移(2 课) 一、教学目标(三个层面) 1.知识与技能: (1)认识时间与矩的意义及其区别;懂得在实验室中测量时间的方法 (2)认识位移的概念,位移是表示质点位置变化的物理量,是矢量,可以用有向线段表示 (3)认识位移与距离的区别,矢量与标量的区别 2.过程与方法: (1)联系实际,通过师生讨论确定两组概念 (2)运用数学的方法,突破矩与时间、直线运动的位置与位移以及相关方向的关系 (3)运用所学概念判断一些与生活有关的实际问题(用标量矢量表示和计算质点的位移和距离) 3.情感态度与价值观: (1)通过实例讨论进行学习
2.学习,让学生体会到物理现象中蕴含的科学之美 (2)通过问题的讨论,培养学生勇于探究与日常生活相关的物理问题,提高学习兴趣 (3)培养学生主动与他人合作的团队精神,提高学生的科学素养。 二、教学重点与难点 教学重点与教学策略: 重点:时间、矩;位移与距离的概念;矢量与标量的概念 教学策略:通过自主学习、观察、思考、讨论、案例分析等加深理解 教学难点与教学策略: 难点:距离与位移的区别;位移的矢量性质,其大小与方向的表达方法 教学策略:通过问题的讨论,结合学生实际、联想,攻克难点 三、设计思路 1.本节内容比较简单,学生通过自学即可获得大部分知识,充分培养学生的自主学习能力
3.力 2.提问讨论法:本课主要以学生从实际出发,启发学生自己讨论、辨析。这样,训练学生自己分析问题、解决问题的能力。 3.用数学坐标系描述时间与矩、位置、位移、距离,培养运用数学知识描述物理问题的能力。 4.教学资源 挂图、投影仪(或幻灯片、多媒体等),可用于实物投影、投影、课件播放等。 5.板书设计 1.2时间与位移、位移与距离 1.矩、时间间隔(也叫时间) (1)矩:某一时刻,对应时间坐标轴上的一点,对应于状态量 (2)时间:两个时刻之间的间隔时间,对应时间坐标轴上的一段,对应于过程量 (3)矩与时间的关系:时间的终止时刻与时间的起始时刻,即12-tt
4.t = (4)实验室中测量时间的方法:用秒表;用点计时器(用来测量和记录很短的时间) 2.位移与距离 (1)距离:质点运动轨迹的长度,与运动路径有关 (2)位移:位移是用来描述物体位置变化的物理量,是从始位置到终位置的有向的线段(线段的长度为位移的大小,从始位置到终位置的方向为位移的方向),与运动路径无关,只由始位置和终位置决定。 3.矢量和标量 (1)矢量:既有大小又有方向的物理量。如位移、速度、力等 (2)标量:只有大小,没有方向的物理量如温度、长度、质量、密度、时间、距离等。4.直线运动的位置与位移位移=最终位置初始位置,即12-xxx=六、教学设计
五、教师活动 学生活动 引入新课 (fd) 为了准确描述物体的运动,我们引入了理想的物理模型质点;通过引入坐标系,定量描述物体的位置和位置变化。 现在,请根据质点的条件,回答下列问题:(过渡) 但仅凭这些物理量还不够,为了更准确地描述物体的运动,我们还需要什么物理量?(运动反映时间) 巩固把物理对象看作粒子的条件 下列哪些物体可以看作粒子?() A 研究火车从温州到杭州的速度 B 研究火车通过铁路桥所需的时间 C 孙海平教练研究刘翔跳栏时的动作 D 研究地球自转时 学生思考回答,引入主题。 教授新课 1、瞬间,时间间隔(也叫时间) 运动与时间有关
6、因此,研究物体的运动,首先要明确两个不同的时间概念:时间间隔和瞬间。那么,什么是时间?什么是瞬间?展示神舟五号,问:上面两个词的意思一样吗?并举出实际例子。师生(学生独立)总结瞬间和时间的定义。瞬间:某一时刻;时间间隔:从开始到结束的时间间隔。问:怎样区分时间和瞬间的区别?展示幻灯片,学生回答哪些表示瞬间,哪些表示时间。总结:(1)瞬间:某一时刻,在与神舟五号有关的几个时间中:学生讨论回答并举例:上面指时间间隔,下面指瞬间。会议几点开始?会议持续2个小时。上课几点结束?车几点开?一节课40分钟。学生讨论回答。
7、答:如果我们把时刻和时间用数轴来表达,含义就一目了然了。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 上课时间 下课时间 8 9 10 45min 45min 10min t/h 2003.10.15 09:00 9时40分50秒 11时42分10秒 10.15 18:40 10.16 06:23 t/s 计时 起点 时间轴上对应一个点,对应于状态量。 (2)时间:两个时刻之间的间隔时间,对应时间轴上的一段,对应于过程量。 教师活动 学生活动 (3)时刻与时间的关系:时间 结束时刻 开始时刻。 (4)实验室测量时间的方法:
8、用秒表;用点计时器测量和记录非常短的时间段。(这将在第4节详细讨论。) 重点:在时间轴上表示时刻和时间:时刻用点表示,时间用线段表示。这两个概念在以后研究直线运动的速度时会经常用到。 例1:如图所示在时间轴上求:第3秒结束,第2秒开始,第3秒开始,3秒内,3秒内。 分析:在时间轴上,时刻用点表示,时间用距离表示。所以,点D既代表第3秒的结束,又代表第4秒的开始;点B既代表第2秒的开始,又代表第1秒的结束;点C既代表第3秒的开始,又代表第2秒的结束;线段AD代表3秒内,线段BE也代表3秒内; 段CD表示3s内。注意:“
9、“3秒内”包括计时开始后的时间段,“3秒内”不包括计时开始后的时间段。引导学生认识时间单位及符号:时间的国际单位是秒,还有分、小时,分别用s、min、h表示。师生共同总结、得出结论。学生举例说明时间测量方法的种类。总结实验室中的时间测量方法。其实,距离常常是用测量时间来测量的,比如地球和月球之间的距离,或者汽车之间的距离,只要测出(光、声)的传播时间,就可以用距离、速度、时间来解决问题。学生思考,得到答案。课堂巩固:宜山开往温州的列车运行情况:(1)温州快车从宜山站发车时间为5:30; (2)温州快车到达温州客运中心时间为6:40;(3)温州
10、特快列车在温州客运中心停靠15分钟;(03考试) 以下数据记录了时间() A.航班晚点20分钟 B.12:30开始午休 C.一般人的反应时间约为0.2秒 D.列车离站已3分钟 2、位移与距离 你去过北京旅游吗?(有句话说:学好数理化,就能走遍天下,所以一定要学好物理)。设想你在北京和重庆旅游,你在北京旅游完,想去三峡(重庆)旅游,你通常会选择怎么去?(出示一张图片) 探究位移概念的建立: 问题:从北京到重庆,使用不同的交通工具,它们的运动过程有哪些相同点和不同点? (距离一样吗?位置的变化一样吗?生:大部分没去过。学生观察图片(培养观察和获取信息的能力),思考回答:坐飞机,
11. 坐火车,先坐火车,后坐船 0 1 2 3 4 EDCBA 5 t/s 一样吗? ) 教师活动 学生活动 叙述:为了描述物体位置变化的共同特点,物理学中引入了位移。 讨论总结与结论: (1)位移: 物理意义:用来描述物体位置变化的物理量。 思考: A 为直观表达位置变化的直线距离和方向的共同特点,可以用什么来表达? 可以用从起始位置到终止位置的一条有向线段来表示(如图所示)。 B 位移和物体经过的具体路径有关系吗? 有方向吗? 距离和物体经过的具体路径有关系吗? 有方向吗? 位移和运动的路径无关,只由初末位置决定,即大小:初末位置间的直线距离,也就是有向线段的长度。
12、方向:从起始位置到终止位置 (2)距离:质点运动轨迹的长度。与运动路径有关。 继续讨论:结合上题1、距离和位移有什么区别和联系? 2、什么情况下物体的位移等于距离? (3)距离和位移有什么区别和联系? 总结:质点运动的实际轨迹的长度就是距离,只表示大小而不表示方向。 位移是物理学中表示质点位置变化的物理量,是从起始位置到终止位置的有向线段。在单向直线运动中,位移等于距离。 学习方法指导:计算物体位移时,要找出这段时间内的起始位置和终止位置。一旦确定了起始位置和终止位置,就可以确定位移的大小和方向。 教师活动 教师指导,学生讨论、分析、总结,得出结论。 不同:沿着不同的轨迹,行进的距离
13、线的长度不同高中物理时间与位移,时间不同,速度不同,距离也不同; 相同:起点相同,终点相同;但位置变化相同(直线距离、方向)。学生观察图P(15),教师启发:可以用从起始位置到终止位置的有向线段来表示。结合刚才的分析,学生经过思考后回答: 位移与路径无关,是由过程的起始位置和终止位置决定的,位移有方向; 距离与路径有关,是路线的长度,距离没有方向; 课堂巩固:体育场正在举行一场800米赛跑,一名运动员沿400米跑道跑完两圈后,回到起点,正确答案是( ) A 他的位移是400米 B 他的位移是800米 C 他的位移为零 D 他跑的距离也为零(启发、引导学生:体育
14、当参与者回到出发点时,他们的位置有没有变化? )(04温州)一个球从离地面3m的高度落下,弹回高中物理时间与位移,在离地面1m的高度被接住,球的距离和位移分别是( ) A 4m,4m B 3m,1m C 3m,2m D 4m贝语网校,2m (02考试)如图所示,三位旅行者从北京到上海,A坐直达火车,B坐直达飞机,C先坐汽车到天津再换乘轮船到上海。三位旅行者中,( )A A的距离最小 B C的位移最大 C 三人的位移相同 D 三人的距离相同 (第一课)教师启发学生思考,讨论,分析,总结,得出结论: 不同点:位移有方向,而距离没有方向; 位移的大小就是距离; 距离和路径有关,而位移则无关,只由这段时间内的初、终位置决定;位移大小小于或等于距离。连接:二者都对应一段时间;单位为米(sI);单向直线运动中,位移等于行进的距离。(03江苏)(重读)学生活动3. 矢量与标量在物理学中,比如位移,位移的大小等于行进的距离。