?人教版高中物理必修1教學(xué)設(shè)計

課題
時間 位移
單元
1
學(xué)科
物理
年級
高一
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
（一）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。
4、知道坐標(biāo)系的概念．能夠建立合理的坐標(biāo)系來描述物體的位置。
5、了解打點計時器。
（二）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、用標(biāo)量表示路程。
4. 能使用打點計時器
（三）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
1、時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。
2、位移的概念以及它與路程的區(qū)別。
難點
位移的概念及其理解

教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課
研究物體的運動離不開時間，我們的生活與時間緊緊聯(lián)系在一起，我們常說 “第一節(jié)上課時間是8:15” “一節(jié)課的時間是45分鐘”
提問：這兩句話中時間意思相同嗎



學(xué)生思考回答




讓學(xué)生對我們平時說的“時間”
產(chǎn)生疑問，增加學(xué)習(xí)的興趣，自然引入時間和時刻的概念
講授新課
一、時刻和時間間隔
1．時刻：是指某一瞬時。
2．時間間隔：是指兩時刻的間隔，時間間隔簡稱時間對應(yīng)于某個過程。
思考討論：第一節(jié)上課時間是8:15和一節(jié)課的時間是45分鐘，這兩種說法準(zhǔn)確嗎？應(yīng)該怎么說？
參考答案：第一種說法不正確，應(yīng)改為：第一節(jié)上課時刻是8:15，它表示的是某一瞬時而非某個過程。
3、時刻和時間在數(shù)軸上表示
出示圖片：時間坐標(biāo)軸
教師講解：在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點表示，時間間隔用線段表示。
上課和下課表示的是（ ），45min和10min表示（ ）。
答案：時刻；時間
4、時間可以用公式表示
△t = t1- t2
式中t1和t2分別表示先后兩個時刻，△t表示這兩個時刻之間的時間。
教師強調(diào)：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(rèn)清它的含義。
針對練習(xí)
1．下列關(guān)于時刻和時間間隔的說法正確的是(　　)
A．第4 s末到第5 s初經(jīng)歷了1 s的時間間隔
B．“新聞聯(lián)播在北京時間19∶00開始播出”，其中19∶00指的是時間間隔
C．物體第3 s末的位置坐標(biāo)是(2 m，3 m)，其中第3 s末指的是時刻
D．物體第3 s內(nèi)運動了4 m，其中第3 s內(nèi)指的是時刻
答案:C
2．小江和家人周末自駕去公園游玩，他們早上8：00出發(fā)，經(jīng)33min即8：33到達(dá)目的地，上述三個數(shù)據(jù)依次為（　?。?br /> A．時刻時間時刻
B．時間時刻時間
C．時間時間時刻
D．時刻時刻時間
【答案】A
3.如圖所示的時間軸，下列關(guān)于時刻和時間間隔的說法中正確的是（　　）

A．t2表示時刻，稱為第2s末或第3s初
B．t3表示時間間隔，稱為第3s
C．t0~t2表示時間間隔，稱為最初2s內(nèi)或第2s內(nèi)
D．tn-1~tn表示時間間隔，稱為第（n-1）s內(nèi)
【答案】A
4．以下的計時數(shù)據(jù)指時刻的是（　?。?br /> A．“我真的還想再活五百年”
B．某人用15s跑完100m
C．李明同學(xué)每天早上6：00起床
D．由北京開往上海的某次列車于19：28從北京站開出
【答案】CD

二、位置和位移
1、坐標(biāo)系：為了定量地描述物體的位置，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。
(1)描述直線運動的物體的位置變化，可以建立一維直線坐標(biāo)系．
出示動畫并畫出一維坐標(biāo)系
教師強調(diào):注意要規(guī)定原點，正方向和單位長度
例1：沿東西方向建立一維坐標(biāo)系，x軸的正方向指東，選取路上的某交通崗?fù)ぷ鳛樽鴺?biāo)原點O，請說出汽車的位置。
出示動畫：出發(fā)點坐標(biāo)是 － 20 m；終點坐標(biāo)是30 m
參考答案：汽車的出發(fā)點坐標(biāo)是 － 20 m，表示它在崗?fù)ひ晕?0 m處；汽車的終點坐標(biāo)是30 m，表示它在崗?fù)ひ詵|30 m處。
（2）描述平面上運動的物體的位置變化，可以建立二維平面直角坐標(biāo)系．
出示動畫：二維坐標(biāo)系
（3）描述立體空間內(nèi)運動的物體的位置變化，可以建立三維立體空間坐標(biāo)系．
2、路程
（1）定義：路程是質(zhì)點運動軌跡的長度。
例如：北京去重慶，可以選擇不同的交通方式。①乘火車②乘飛機③乘火車到武漢乘輪船沿長江而上。不同方式路程不同
出示圖片：北京到重慶
思考：就位置的變動來說相同嗎？
教師講解：無論使用什么交通工具、走過了怎樣不同的路徑，他總是從北京到達(dá)了西南方向、直線距離約1300km 的重慶，即位置的變化是相同的.
如圖：只要物體的初、末位置確定，這個有向線段就是確定的，它不因路徑的不同而改變。

3、位移
（1）定義：由初位置指向末位置的有向線段稱為位移。

（2）意義：描述物體位置變化的物理量。
（3）理解：大小：有向線段的長度。
方向：由初位置指向末位置。
注意：求位移時必須回答方向。
4、矢量和標(biāo)量
（1）矢量：既有大小又有方向的物理量叫作矢量。例如：力 、速度、位移
（2）標(biāo)量:只有大小沒有方向的物理量叫作標(biāo)量。比如說質(zhì)量、體積、溫度、路程。
針對練習(xí)
1.若規(guī)定向東方向為位移的正方向，今有一個皮球停在水平面上某處，輕輕踢它一腳，使它向東做直線運動，經(jīng)5 m時與墻相碰后又向西做直線運動，經(jīng)7 m后停下。上述過程中皮球通過的路程和位移分別是(　　)
A．12 m，2 m B．12 m，－2 m
C．－2 m，2 m D．2 m，2 m
【答案】B
2．(多選)如圖所示，某物體第一次沿兩個半徑為R的圓弧由A經(jīng)B到C，第二次沿直線由A經(jīng)B到C．下列結(jié)論正確的是（　?。?br />
A．兩次物體的位移均等于4R，方向均向東
B．第一次物體的位移等于2πR，第二次物體的位移等于4R，方向均向東
C．兩次物體的路程均等于4R，方向向東
D．第一次物體的路程等于2πR，第二次物體的路程等于4R
【答案】AD
知識拓展
對矢量、標(biāo)量的理解
（1）大小的比較
標(biāo)量大小的比較只看其自身數(shù)值大小，而矢量大小的比較要看其數(shù)值的絕對值大小，絕對值大的矢量就大。
（2）運算方法
標(biāo)量的運算法則是算數(shù)法，即初中學(xué)過得加減乘除，乘方和開方等，矢量的運算法則為平行四邊形法則，這要以后才能學(xué)習(xí)。
提問：你知道路程與位移的區(qū)別與聯(lián)系有哪些嗎：
教師總結(jié)
5、路程與位移的區(qū)別與聯(lián)系
（1）位移有方向，路程沒有方向
（2）位移與運動運動路徑無關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān)，路程只跟運動路徑有關(guān)。
（3）當(dāng)物體做單向直線運動時，位移大小與路程相等。在其他情況中，路程要大于位移的大?。?br /> （4）位移為零時，路程不一定為零
三、直線運動的位移
思考討論：在一維坐標(biāo)系中用坐標(biāo)表示物體的位置，那么，你知道位移應(yīng)該如何表示嗎？
如圖：物體在t1時刻處于“位置”x1，在t2時刻處于“位置”x2

位移:用坐標(biāo)變化來表示：?x=x2—x1
若兩坐標(biāo)之差為正，則位移的方向指向x軸的正方向；
若兩坐標(biāo)之差為負(fù)，則位移的方向指向x軸的負(fù)方向。
思考討論：某物體從A點運動到B點，坐標(biāo)xA為5m．xB為2m．物體的位移大小等于多少？方向如何？

Δx＝ xＢ? xＡ= 2 m-5m= ?3
位移的方向指向x軸的負(fù)方向
四、位移—時間圖像
物體的位置或位移可以用圖像直觀地表示。
若原點 O選作初始位置，則位置與位移大小相等 （x ＝Δx ），則左圖為位移—時間圖像，又稱x-t 圖像。

從 x-t 圖像可以直觀地看出物體在不同時間內(nèi)的位移。
針對練習(xí)
1．甲、乙兩物體在同一直線上運動的x-t圖像如圖所示，以甲的出發(fā)點為原點，出發(fā)時刻為計時起點，則從圖像上可以看出 （ ）

A．甲、乙同時出發(fā)
B．乙比甲先出發(fā)
C．甲開始運動時，乙在甲前面x0處
D．甲在中途停了一會，但最后還是追上了乙
【答案】ACD
2．如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的x－t圖像．下列說法正確的是(　　)

A．甲、乙兩物體的出發(fā)點相距x0
B．甲物體比乙物體早出發(fā)的時間為t1
C．甲、乙兩物體同向運動
D．甲、乙兩物體在t2時刻相遇
【答案】ABD
五、位移和時間的測量
?生活中，人們可以用多種方法記錄某一時刻物體運動的位置，從而推斷出它在一段時間內(nèi)的位移。
用照相的方法記錄物體的位置，用鐘表記錄物體運動的時刻，也可以用頻閃照相的方法同時記錄物體運動的時刻和位置。
出示圖片：頻閃照相
學(xué)校實驗室中常用打點計時器來記錄時間和位移。
1. 打點計時器的分類
供高中學(xué)生實驗用的打點計時器：電磁打點計時器和電火花打點計時器
出示圖片：電磁打點計時器和電火花打點計時器
2、電磁打點計時器
出示圖片：電磁打點計時器
(1)工作電壓： 4 ~ 6 交流電源
(2) 原理：接通交流電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動起來，帶動其上的振針上下振動．這時，如果紙帶運動，振針就通過復(fù)寫紙在紙帶上留下一行小點．
（3）打點計時器的作用：打點計時器是一種使用( )電源的計時儀器，當(dāng)電源頻率為50 Hz時，它每隔( )打一次點.打點計時器和紙帶配合，可以記錄物體運動的時間及在一段時間內(nèi)的( ).這就為研究物體的運動提供了可能
答案：交流；0.02 s；位移。
2. 電火花計時器
出示圖片：電火花計時器
(1)工作電壓：（ ） V交流電源；
(2)原理：當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)放放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動的紙帶上就打出一行點跡。
實驗：練習(xí)使用打點計時器
出示圖片：電磁打點計時器
1. 了解打點計時器的構(gòu)造，然后把它固定好。
2. 安裝紙帶
3. 啟動電源，用手水平拉動紙帶紙帶上就打出一行小點。隨后關(guān)閉電源。
4. 取下紙帶，從能夠看清的某個點開始（起始點），
往后數(shù)出若干個點。例如數(shù)出 n 個點，算出紙帶從起始點
到第 n 個點的運動時間 t。
5. 用刻度尺測量出從起始點到第 n 個點的位移 x。填入表格中

單位：cm
打點的數(shù)目
時間/s
測量的距離
位移/cm
5
0.1
OA
3.15
10
0.2
OB
12.38
15
0.3
OC
27.78
20
0.4
OD
49.60
25
0.5
OE
77.50
注意：作為紙帶的起始點O點，不計為打點的數(shù)目
科學(xué)漫步 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)一般分為空間部分、地面測控部分和用戶三大部分。
空間部分即導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，一般由數(shù)十顆衛(wèi)星組成，每顆衛(wèi)星可以發(fā)送導(dǎo)航衛(wèi)星信號，編織成細(xì)密的網(wǎng)絡(luò)，使得地球上任意地點任意時刻都能觀測到4顆以上的導(dǎo)航衛(wèi)星
出示圖片：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)
常用的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)有美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、我國的北斗系統(tǒng)（COMPASS）、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)（GLONASS）和歐盟的伽利略系統(tǒng)（GALILEO）。
2012年我國的北斗系統(tǒng)開始為亞太地區(qū)提供定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)，2020年該系統(tǒng)將實現(xiàn)在全球范圍內(nèi)提供服務(wù)。
課堂練習(xí)
1、位移是矢量，它不僅具有大小，還有————。位移是————量，物體做直線運動時，其位移和速度的方向可以用—————— 來表示，它只表示位移的方向，而不表示位移的大小。
答案：方向；矢；正負(fù)號
2、一個籃球從10m高的地方豎直落下，碰地后反彈跳起2m被接住，這個過程中籃球所通過的路程是————m，位移大小是———m．
答案：12；8
3．某學(xué)校田徑運動場400 m標(biāo)準(zhǔn)跑道的示意圖如圖所示，100 m賽跑的起跑點在A點，終點在B點，400 m賽跑的起跑點和終點都在A點．在校運動會中，甲、乙兩位同學(xué)分別參加了100 m、400 m項目的比賽，關(guān)于甲、乙運動的位移大小和路程的說法中正確的是（ ）

A．甲、乙的位移大小相等 B．甲、乙的路程相等
C．甲的位移較大 D．甲的路程較大
【答案】C
4、小王走路上學(xué)用了10分鐘走了1100米，此處的“10分鐘”和
“1100米”分別指（　　）
A．時間、位移
B．時刻、路程
C．時間、路程
D．時刻、位移
答案：C
拓展提高
1．關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法中不正確的是(　　)
A．矢量是既有大小又有方向的物理量
B．標(biāo)量只有大小沒有方向
C．－10 m的位移比5 m的位移小
D．－10 ℃的溫度比5 ℃的溫度低
【答案】C
2．煤礦安檢員在一次巡檢中，乘坐礦井電梯從A井豎直向下運動了120m到達(dá)井底，然后在井底又沿著水平隧道向東走了160m到達(dá)B井，最后從B井乘坐電梯豎直向上返回地面 若A、B兩個井口恰在同一水平面上，則此次巡檢中安檢員 　　
A．發(fā)生的位移是200米，方向向東；通過的路程是160米
B．發(fā)生的位移是400米，方向向東；通過的路程是160米
C．發(fā)生的位移是160米，方向向東；通過的路程是400米
D．發(fā)生的位移是160米，方向向東；通過的路程是240米
【答案】C




學(xué)生思考交流討論






學(xué)生理解后完成填空










學(xué)生練習(xí)














學(xué)生討論回答












回憶初中路程概念







學(xué)生思考回答








并理解記憶位移概念學(xué)生觀察








記憶理解矢量和標(biāo)量




學(xué)生練習(xí)












學(xué)生討論與交流總結(jié)答案










學(xué)生思考討論











學(xué)生練習(xí)











觀察圖像















閱讀課文了解打點計時器的分類、原理等










學(xué)生閱讀課文完成填空











觀看圖片電磁打點計時器并記憶它的構(gòu)造
并動手操作









學(xué)生測量數(shù)據(jù)并把它填入表格

















學(xué)生閱讀全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)






學(xué)生練習(xí)










讓學(xué)生理解時刻和時間的的區(qū)別






加深對時間和時刻概念的理解










鞏固時刻和時間的概念













理解直線運動的物體的位置變化用一維直線坐標(biāo)系就可描述，鍛煉學(xué)生觀察以及運用新知識的能力






溫故而知新








為下面位移的概念做鋪墊







讓學(xué)生通過圖形直觀看到路程和位移區(qū)別








知道并能區(qū)分我們學(xué)過的物理量哪些是矢量哪些是標(biāo)量


區(qū)分和路程












鍛煉學(xué)生的交流討論能力加深對位移理解









理解在一維坐標(biāo)系中位移的位移表示









加深對位移的理解。










了解物體的位置或位移可以用圖像直觀地表示出來












鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力











讓學(xué)生掌握打點計時器的作用











鍛煉學(xué)生的動手操作能力











鍛煉學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力


















拓展學(xué)生知識面







鞏固本節(jié)知識










課堂小結(jié)
時刻：是指某一瞬時，在表示時間的數(shù)軸上，用點來表示
2．時間間隔：是指兩時刻的間隔，用線段來表示，簡稱時間
3．路程是物體運動軌跡的長度.
4．位移由初位置指向末位置的有向線段稱為位移
5. 矢量在物理學(xué)中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
6. 標(biāo)量:在物理學(xué)中，只有大小而沒有方向的物理量叫標(biāo)量。
7.打點計時器的原理以及使用

梳理自己本節(jié)所學(xué)知識進(jìn)行交流
根據(jù)學(xué)生表述，查漏補缺，并有針對性地進(jìn)行講解補充。
板書
一、時刻和時間間隔
1、時刻：是指某一瞬時，在表示時間的數(shù)軸上，用點來表示
2、時間間隔：是指兩時刻的間隔，用線段來表示，簡稱時間．
二、位置和位移
1、坐標(biāo)系：為了定量地描述物體的位置，建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。
2、位移：由初位置指向末位置的有向線段稱為位移。
3、矢量和標(biāo)量
三、直線運動的位移
?x=x2—x1
四、位移—時間圖像
五、位移和時間的測量
1、學(xué)校實驗室中常用打點計時器來記錄時間和位移。
2、打點計時器的原理以及使用







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2 時間 位移

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