《時(shí)間 位移》是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》必修課程必修1模塊中“機(jī)械運(yùn)動(dòng)與物理模型”主題下的內(nèi)容，要求理解位移概念。 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)解讀》對(duì)其的解讀為：理解位移，需要知道它們的準(zhǔn)確含義，其中滲透著對(duì)“物理量的變化”的認(rèn)識(shí)。理解位移，還要認(rèn)識(shí)到它是由大小和方向兩個(gè)因素決定的，都可以用一個(gè)帶箭頭的線段表示，對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，都可以用正、負(fù)號(hào)表示方向。
本節(jié)第一部分內(nèi)容時(shí)刻和時(shí)間間隔簡(jiǎn)單，學(xué)生自學(xué)能夠理解，要注意與生活中的用語區(qū)分，生活中的時(shí)間有的表示時(shí)刻，有的表示時(shí)間間隔。對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，要借助數(shù)學(xué)的一維坐標(biāo)系表示質(zhì)點(diǎn)的位置，將物理和數(shù)學(xué)聯(lián)系起來，用坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的位置，再用坐標(biāo)之差表示質(zhì)點(diǎn)的位移，位移是學(xué)生接觸的第一個(gè)矢量，要引導(dǎo)學(xué)生注意位移的方向用正負(fù)號(hào)表示。
【學(xué)情分析】
學(xué)生初次接觸圖像問題一定會(huì)感覺有相當(dāng)?shù)碾y度。特別是運(yùn)動(dòng)圖像與物體在直線上運(yùn)動(dòng)情境的對(duì)應(yīng)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，在教學(xué)過程中，將抽象的圖像與物體真實(shí)的運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，化抽象為直觀，降低知識(shí)的難度和思維的難度。同時(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)較差，不善于思考，因此在深堂盡量引導(dǎo)學(xué)生思考和參與，培養(yǎng)物理思維能力。直線運(yùn)動(dòng)中位移隨時(shí)間變化的圖像是學(xué)生第一次將數(shù)學(xué)圖像與物理知識(shí)相結(jié)合，難度大，能力要求高。
【教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】
課標(biāo)要求：理解位移隨時(shí)間的變化圖像，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的運(yùn)用。
物理觀念：會(huì)建立位移隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像。
科學(xué)思維：學(xué)會(huì)用圖像描述運(yùn)動(dòng)掌握位移時(shí)間圖像。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的數(shù)學(xué)思維方法。
科學(xué)探究：會(huì)根據(jù)位移隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像，聯(lián)系分析直線運(yùn)動(dòng)。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通通過位移時(shí)間圖像的得出過程，并表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)間內(nèi)的不同位移的體驗(yàn)，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀，領(lǐng)略物理學(xué)的美妙。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確畫出s-t圖像。
教學(xué)難點(diǎn)：直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像含義以及運(yùn)動(dòng)圖像與運(yùn)動(dòng)軌跡的區(qū)別。
【教學(xué)過程】
溫故知新
1．請(qǐng)大家舉例說明時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別；
2．說出位移的概念，并說明位移與路程的區(qū)別；
3．說明坐標(biāo)系上如何表示位移大小和方向。
一、位移——時(shí)間圖像
我們?cè)谧鴺?biāo)系上可以表示位移，但是如果要了解物體每時(shí)每刻的位移情況，只用位移坐標(biāo)系就很不方便，位移——時(shí)間圖像就可以解決這個(gè)問題。
在直角坐標(biāo)系中選時(shí)刻t為橫軸，選位置x為縱軸，其上的圖線就是位置—時(shí)間圖像，通過它能直觀地看出物體在任意時(shí)刻的位置。如果將物體運(yùn)動(dòng)的初始位置選作位置坐標(biāo)原點(diǎn)O，則位置與位移大小相等（x＝Δx），位置—時(shí)間圖像就成為位移—時(shí)間圖像，又稱x-t圖像。從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。
1．圖像表示做直線運(yùn)動(dòng)的物體隨時(shí)間的變化關(guān)系，不是物體運(yùn)動(dòng)軌跡。
2．圖像斜率表示物體的速度。
圖中OA、BC段為勻速，AB段物體靜止。
二、位移和時(shí)間的測(cè)量
1．測(cè)量工具：秒表、手機(jī)、頻閃照相儀等等
實(shí)驗(yàn)：測(cè)量手拉紙帶的位移和時(shí)間
分組：學(xué)生每?jī)扇艘唤M，要學(xué)生分組探索、討論和試驗(yàn)，同時(shí)將位移和時(shí)間一起測(cè)量出。
器材：秒表、紙帶、彩色水筆和米尺
擬定方案：
一位同學(xué)手拿一支彩色水筆，手可以上下移動(dòng)，但不要前后移動(dòng)；另一位同學(xué)拉動(dòng)一條寬約1 cm的長(zhǎng)紙帶，使紙帶在筆下沿著直線向前移動(dòng)。拿筆的同學(xué)看看表，每隔1 s用筆在紙上點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)。兩同學(xué)配合點(diǎn)完紙帶后，用直尺測(cè)量各點(diǎn)跡到出發(fā)點(diǎn)的位移，并在點(diǎn)跡旁標(biāo)出打下這個(gè)點(diǎn)跡時(shí)的時(shí)刻。
2．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：當(dāng)線圈通約4-6 V交流電后，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振片被磁化。振片在永久磁鐵磁場(chǎng)的作用下，向上或向下運(yùn)動(dòng)，這樣在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。
電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：接220 V的交流電按下脈沖輸出開關(guān)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針和墨粉紙盤和接負(fù)極的紙盤軸產(chǎn)生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。
3．實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
給大家15分鐘，請(qǐng)同學(xué)們熟悉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，自主練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以用手拉紙帶，也可以用物體拖拉紙帶。
能夠同時(shí)測(cè)量位移和時(shí)間的另一個(gè)工具——全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，請(qǐng)學(xué)生們自主閱讀課本科學(xué)漫步板塊。
課后練習(xí)
1．如圖所示是某物體在0~10 s內(nèi)的x-t圖象，下列說法中正確的是（ ）
A．物體在第1 s內(nèi)的位移為4 m
B．物體在第5 s內(nèi)的位移為8 m
C．物體在前5 s內(nèi)的位移為8 m
D．物體在后5 s內(nèi)的位移為16 m
【答案】AC
2．下面關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器說法正確的是（ ）
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用220 V交流電
B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用4-6 V交流電
C．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用4-6 V直流電
D．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用220 V交流電
【答案】D
3．下列關(guān)于電火花計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說法中，正確的是（ ）
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都使用交流電
B．兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率與交流電的頻率一樣
C．電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)靠的是振針和復(fù)寫紙
D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的是電火花和墨粉
【答案】AB
板書設(shè)計(jì)
一、位移——時(shí)間圖像
1．圖像表示做直線運(yùn)動(dòng)的物體隨時(shí)間的變化關(guān)系，不是物體運(yùn)動(dòng)軌跡。
2．圖像斜率表示物體的速度。
二、位移和時(shí)間的測(cè)量
1．測(cè)量工具：秒表、手機(jī)、頻閃照相儀等等
2．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：
（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：4-6 V交流電
（2）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：220 V交流

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2 時(shí)間 位移

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