2014年秋高中物理 1.2 时间和位移教案（新人教版必修1）

时间和位移
教学设计:
本节结合第一节质点、参考系和坐标系，学习 ( http: / / www.21cnjy.com )时间和位移，为下一步学习速度奠定知识基础.教材从学生的日常生活中常见的物理情景入手，让学生逐步认识描述质点运动的时刻、时间间隔、路程、位移、矢量等概念的含义和区别.本教学设计根据学生的实际认知规律，采取“基于问题学习”模式，创设多样问题情景，引发学生主动探究、总结知识.
对时刻、时间间隔的教学，包括对路程 ( http: / / www.21cnjy.com )、位移概念的理解，采取“情景贯穿”的教学方法，要比逐个解释名词效果好.尤其对位移这一矢量的教学，由于学生第一次接触矢量语言，感到不习惯是很自然的，所以要充分利用有向线段表示矢量的直观、形象的特点，联系实际例子，让学生初步了解矢量相加的法则.
在教学过程中积极实施“在探究中发现 ( http: / / www.21cnjy.com )，在发现中探究”的方法，培养学生用多种手段处理问题的能力，积极体现新课程“教师为主导，学生为主体”的改革理念.
三维目标
知识与技能
1．知道时间和时刻的区别和联系．
2．理解位移的概念，了解路程与位移的区别．
3．知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量．
4．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移．
5．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系．
过程与方法
1．围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法．
2．会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3．会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程．
情感态度与价值观
1．通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实．
2．通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量．
3．养成良好的思考表述习惯和科学的价值观．
4．从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点．
教学重点
１．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
２．位移的概念以及它与路程的区别。
教学难点
１．帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。
２．理解位移的概念，会用有向线段表示位移。
课时安排
２课时
教学方法
学、交、导、练、悟
知识点一：时刻和时间间隔
【阅读】P12第一部分：时刻和时间间隔并完成下列问题。
1．结合教材你能列举出哪些关于时刻和时间间隔
2．观察教材第12页图1．2—1，如何用数轴表示时刻和时间间隔
3、时间和时刻有区别，也有 ( http: / / www.21cnjy.com )联系，在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。如图所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间，即前3s。2～3表示第3s，不管是前3s，还是第3s，这都是指 。3s所对应的点计为3s末，也为4s初，这就是 。
知识点二：路程和位移
【阅读】P10第二部分：路程和位移并完成下列问题。
【思考与交流】:1、观察教材第13页图1．2—2从北京到重庆，观察地图，你有哪些不同的选择 这些选择有何相同或不同之处
2、根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗
3、在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移．
实例：观察教材第13页图1．2—3质点 ( http: / / www.21cnjy.com )从A点运动到B点，我们可以用从_____________A指向____________B的_______线段表示位移，．
阅读下面的对话：
甲：请问到市图书馆怎么走
乙：从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口，再向东走300m就到了．
甲：谢谢!
乙：不用客气．
请在图1—2—3上把甲要经过的路程和位移表示出来．并归纳一下：位移和路程有什么不同
知识点三：矢量和标量
【阅读】P13第三部分：矢量和标量并完成下列问题。
A级1. 既有 又有 的物理量叫矢量。举例：
2. 只有 没有 的物理量叫标量。 举例:
【思考与交流】
实例：B级1一位同学从操场中心A出 ( http: / / www.21cnjy.com )发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B点．用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)．这位同学由A到B的位移和路程的大小各是多少 你能通过这个实例比较出算术相加与矢量相加的法则吗
知识点四、直线运动的位置和位移
【阅读】P13第三部分：直线运动的位置和位移并完成下列问题。
1、如图1—2—6所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2
那么(x2－ x1)就是物体的“位移”，记为Δx ＝___________
可见，要描述直线运动的位置 ( http: / / www.21cnjy.com )和位移，只需建立一维坐标系，用________表示位置，用位置_______________表示物体位移．
2、观察教材第14页图1．2—5，计算物体由 ( http: / / www.21cnjy.com )A到B坐标变化量Δx= 那么物体由B到A坐标变化量Δx=
问:结果一样吗 为什么
学后反思
教师题库
1．以下的计时数据指时间的是(　　)
A．天津开往广州的625次列车于13时35分从天津发车
B．某人用15 s跑完100 m
C．中央电视台新闻联播节目19时开播
D．1997年7月1月零时，中国对香港恢复行使主权
E．某场足球赛15 min时甲队攻入一球
解析：　A、C、D、E中的数据都是指时刻，而B中的15 s是与跑完100 m这一过程相对应的，是指时间．答案：　B
2.如右图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列关于它们位移大小的比较正确的是(　　)
A．沿Ⅰ较大　　　 B．沿Ⅱ较大
C．沿Ⅲ较大 D．一样大
解析：　该物体沿三条不同的路径由A运动到B，其路程不等，但初位置、末位置相同，即位置的变化相同，故位移一样大．答案：　D
3．下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中，正确的是(　　)
A．两个运动物体的位移大小均为30 m，则这两个位移可能相同
B．做直线运动的两物体的位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，则x甲>x乙
C．温度计读数有正、有负，其正、负号表示方向
D．温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能说表示方向
解析：　当两个矢量大小相等、方向相同时 ( http: / / www.21cnjy.com )，才能说这两个矢量相同；直线运动的位移的“＋”“－”号表示方向；温度是标量，标量的正、负表示大小(即温度的高低)．
答案：　AD
4．关于矢量和标量，下列说法中正确的是(　　)
A．矢量是既有大小又有方向的物理量
B．标量是既有大小又有方向的物理量
C．位移－10 m比5 m小
D．－10 ℃比5 ℃的温度低
解析：　由矢量的定义可知，A正确，B错 ( http: / / www.21cnjy.com )；关于位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．
答案：　AD
5.如右图所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是(　　)
A．0；πr B．2r，向东；πr
C．r，向东；πr D．2r，向东；2r
解析：　位移是指从初位置指向末位置 ( http: / / www.21cnjy.com )的有向线段，只与初末位置有关，与运动径迹无关；而路程是指实际经过的径迹的长度，不仅与初末位置有关，还与运动径迹有关．答案：B
6．关于位移和路程，下列说法正确的是(　　)
A．沿直线运动的物体，位移和路程是相等的
B．质点沿不同的路径由A到B，路程可能不同而位移一定相同
C．质点通过一段路程，其位移可能为零
D．质点运动位移的大小可能大于路程
解析：　由于位移是矢量，而路程是标量，如 ( http: / / www.21cnjy.com )果质点沿直线运动且没有往复时，位移与路程只是大小相等，若有往复，其大小也不相等，故A错；由于位移只与初、末位置有关，与路径无关，故B正确；若质点沿曲线运动一个过程之后又回到出发点时，位移为零，在任何情况下质点的位移都不可能大于路程，故C正确，D错．答案：　BC
7．如右图所示，是一位晨练者每天早晨 ( http: / / www.21cnjy.com )进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为3 m和5 m的半圆经B点到达C点，则他的位移和路程分别为(　　)
A．16 m，方向从A到C；16 m
B．8 m，方向从A到C；8π m
C．8π m，方向从A到C；16 m
D．16 m，方向从A到C；8π m
解析：　位移是矢量，大小等于A、C之间 ( http: / / www.21cnjy.com )的线段长度，即x＝＋＝2×3 m＋2×5 m＝16 m，方向由A指向C；路程是标量，等于两个半圆曲线的长度和，即l＝(3π＋5π)m＝8π m，故D正确．答案：　D
8．某人站在楼房顶层O点竖直向 ( http: / / www.21cnjy.com )上抛出一个小球，上升的最大高度为20 m，然后落回到抛出点O下方25 m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)(　　)
A．25 m,25 m B．65 m,25 m
C．25 m，－25 m D．65 m，－25 m
解析：如右图所示，整个过程小球的路程为20 m＋20 m＋25 m＝65 m，但其位移
为－25 m， “－”表示其方向竖直向下,答案：　D
9．每逢周五，《新民晚报》会刊登日出日落时间表．下表为某年11月30日刊登的12月2日部分城市日出日落时间表.
城市 日出时间 日落时间 城市 日出时间 日落时间
北京 7：18 16：50 上海 6：36 16：51
哈尔滨 6：54 15：51 成都 7：44 18：02
西安 7：33 17：35 拉萨 8：34 18：56
请比较表中六个城市白昼的长短，其中两个城市之间白昼时间差值最大可达(　　)
A．1小时25分 B．3小时05分
C．2小时06分 D．1小时58分
解析：　北京的白昼时间差为16：50－ ( http: / / www.21cnjy.com )7：18＝9：32；上海的白昼时间差为16：51－6：36＝10：15；哈尔滨的白昼时间差为15：51－6：54＝8：57；成都的白昼时间差为18：02－7：44＝10：18；西安的白昼时间差为17：35－7：33＝10：02；拉萨的白昼时间差为18：56－8：34＝10：22.根据各城市的白昼时间差可知：拉萨的白昼时间差与哈尔滨的白昼时间差的差值最大，即为10：22－8：57＝1：25，因此选项A正确．答案：　A
10.2008年北京奥运会垒球场的内场是一 ( http: / / www.21cnjy.com )个边长为16.77 m的正方形，如右图所示，在它的四个角上分别设本垒和一、二、三垒，一位运动员击球后由本垒经一垒跑到二垒，求他在此过程中的路程和位移．
解析：　运动员由本垒沿直线经 ( http: / / www.21cnjy.com )一垒跑至二垒，故他的路程为正方形边长的2倍，即16.77×2 m＝33.54 m，而他运动的位移大小为从本垒到二垒的距离，即16.77× m＝23.72 m，方向由本垒指向二垒．答案：　33.54 m　23.72 m，方向由本垒指向二垒
11．如右图所示，某同学沿平直路面由A ( http: / / www.21cnjy.com )点出发，前进了100 m到达斜坡底端B点，又沿倾角为45°的斜坡前进160 m到达C点，求他的位移大小和路程．
解析：　路程是该同学所经过的路线长即260 m，位移是由初位置指向末位置的有向线段，即AC长为位移大小
x＝AC＝
＝
＝ m
＝241.3 m
答案：　241.3 m　260 m
12．如下图所示，一辆汽车在马路上行驶 ( http: / / www.21cnjy.com )，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：
观测时刻 t＝0时 过2 s 再过3 s
位置坐标 x1＝ x2＝ x3＝
(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s内的位移又是多少？
解析：　(1)马路演化为坐标轴，因为向右 ( http: / / www.21cnjy.com )为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即：x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.
(2)前2 s内的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20 m)＝20 m
后3 s内的位移Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m
这5 s内的位移Δx＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m
上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即与x轴正方向相同．
答案：　(1)－20 m　0　30 m
(2)20 m　30 m　50 m　方向都与 x轴正方向相同
§1.2时间和位移
1.时间 时间是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间，在时间坐标轴上对应于一段
2.时刻 时刻是指某一瞬时，在时间坐标轴上对应于一点
3.位移 初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位置的改变，是矢量，与运动路径无关，只由初末位置决定
4.路程 质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径
5.矢量 矢量既有大小，又有方向
6.标量 只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则
7.位置 用坐标表示位置
8.位移 用位置坐标的变化量表示物体位移
布置作业
教学后记：