人教版（2019）物理必修一第一章时间 位移 教案 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理必修一第一章时间 位移 教案 Word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 242.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-21 11:58:19 | ||
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文档简介
时间位移
【教学目标】
知识与技能：
1．知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2．理解位移的概念以及它与路程的区别。
3．初步了解矢量和标量。
4．知道坐标系的概念．能够建立合理的坐标系来描述物体的位置。
5．了解打点计时器。
过程与方法：
1．会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。
2．会用矢量表示和计算质点位移。
3．用标量表示路程。
4．能使用打点计时器
情感、态度与价值观：
1．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。
2．养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
【教学重难点】
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：位移的概念及其理解。
【教学过程】
一、导入新课。
研究物体的运动离不开时间，我们的生活与时间紧紧联系在一起，我们常说“第一节上课时间是8:00”“一节课的时间是45分钟”。
提问：这两句话中时间意思相同吗？
二、讲授新课。
（一）时刻和时间间隔
1．时刻：是指某一瞬时。
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，时间间隔简称时间对应于某个过程。
思考讨论：第一节上课时间是8:00和一节课的时间是45分钟，这两种说法准确吗？应该怎么说？
参考答案：第一种说法不正确，应改为：第一节上课时刻是8:00，它表示的是某一瞬时而非某个过程。
3．时刻和时间在数轴上表示
出示图片：时间坐标轴
教师讲解：在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。
上课和下课表示的是（ ），45min和10min表示（ ）。
答案：时刻；时间
4．时间可以用公式表示
式中和分别表示先后两个时刻，表示这两个时刻之间的时间。
教师强调：我们平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义。
针对练习
下列计时数据指时间的是（ ）
A．高铁于9点43分从长沙发车
B．运动员跑完100m用时10s
C．1997年7月1日零时中国恢复对香港行使主权
D．8点钟开始上第一节课
答案：B
二、位置和位移
1．坐标系：为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系。
（1）描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系。
出示动画并画出一维坐标系
教师强调:注意要规定原点，正方向和单位长度
例1：沿东西方向建立一维坐标系，x轴的正方向指东，选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O，请说出汽车的位置。
出示动画：出发点坐标是；终点坐标是
参考答案：汽车的出发点坐标是，表示它在岗亭以西处；汽车的终点坐标是，表示它在岗亭以东处。
（2）描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系．
出示动画：二维坐标系
（3）描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系．
2．路程
（1）定义：路程是质点运动轨迹的长度。
例如：北京去重庆，可以选择不同的交通方式。①乘火车②乘飞机③乘火车到武汉乘轮船沿长江而上。不同方式路程不同
出示图片：北京到重庆
思考：就位置的变动来说相同吗？
教师讲解：无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路径，他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1300km的重庆，即位置的变化是相同的.
如图：只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是确定的，它不因路径的不同而改变。
3．位移
（1）定义：由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
（2）意义：描述物体位置变化的物理量。
（3）理解：大小：有向线段的长度。
方向：由初位置指向末位置。
注意：求位移时必须回答方向。
4．矢量和标量
（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）标量：只有大小没有方向的物理量叫作标量。比如说质量、体积、温度、路程。
针对练习
一艘汽艇在宽广的湖面上先向东行驶了6.0km，接着向南行驶了8.0km，则该汽艇运动的位移的大小为________km，路程为________km。
答案：10.0；14.0
知识拓展
对矢量、标量的理解
（1）大小的比较
标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量就大。
（2）运算方法
标量的运算法则是算数法，即初中学过得加减乘除，乘方和开方等，矢量的运算法则为平行四边形法则，这要以后才能学习。
提问：你知道路程与位移的区别与联系有哪些吗：
教师总结
5．路程与位移的区别与联系
（1）位移有方向，路程没有方向。
（2）位移与运动运动路径无关，只与初位置、末位置有关，路程只跟运动路径有关。
（3）当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等。在其他情况中，路程要大于位移的大小。
（4）位移为零时，路程不一定为零。
（三）直线运动的位移
思考讨论：在一维坐标系中用坐标表示物体的位置，那么，你知道位移应该如何表示吗？
如图：物体在时刻处于“位置”，在时刻处于“位置”
位移：用坐标变化来表示：
若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向；
若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向。
思考讨论：某物体从A点运动到B点，坐标为5m，为2m，物体的位移大小等于多少？方向如何？
位移的方向指向x轴的负方向
（四）位移—时间图像
物体的位置或位移可以用图像直观地表示。
若原点O选作初始位置，则位置与位移大小相等（x＝Δx），则左图为位移—时间图像，又称x-t图像。
从x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
（五）位移和时间的测量
生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在一段时间内的位移。
用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
出示图片：频闪照相
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
1．打点计时器的分类
供高中学生实验用的打点计时器：电磁打点计时器和电火花打点计时器
出示图片：电磁打点计时器和电火花打点计时器
2．电磁打点计时器
出示图片：电磁打点计时器
（1）工作电压：4~6交流电源
（2）原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
（3）打点计时器的作用：打点计时器是一种使用（）电源的计时仪器，当电源频率为50Hz时，它每隔（ ）打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的（ ）。这就为研究物体的运动提供了可能。
答案：交流；0.02s；位移。
2．电火花计时器
出示图片：电火花计时器
（1）工作电压：（ ）V交流电源；
（2）原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
实验：练习使用打点计时器
出示图片：电磁打点计时器
1．了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
2．安装纸带
3．启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。
4．取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点），
往后数出若干个点。例如数出n个点，算出纸带从起始点
到第n个点的运动时间t。
5．用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。填入表格中
单位：cm
打点的数目
时间/s
测量的距离
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：作为纸带的起始点O点，不计为打点的数目。
科学漫步全球导航卫星系统
全球导航卫星系统一般分为空间部分、地面测控部分和用户三大部分。
空间部分即导航卫星系统，一般由数十颗卫星组成，每颗卫星可以发送导航卫星信号，编织成细密的网络，使得地球上任意地点任意时刻都能观测到4颗以上的导航卫星
出示图片：全球导航卫星系统
常用的全球导航卫星系统有美国的全球定位系统（GPS）、我国的北斗系统（COMPASS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）和欧盟的伽利略系统（GALILEO）。
2012年我国的北斗系统开始为亚太地区提供定位、导航和授时服务，2020年该系统将实现在全球范围内提供服务。
三、课堂练习
1．位移是矢量，它不仅具有大小，还有_____。位移是_____量，物体做直线运动时，其位移和速度的方向可以用_____来表示，它只表示位移的方向，而不表示位移的大小。
答案：方向；矢；正负号
2．一个篮球从4m高的地方竖直落下，碰地后反弹跳起1m被接住，这个过程中篮球所通过的路程是_____m，位移大小是_____m。
答案：5；3
3．如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到，下列关于该物体位移大小的表述正确的是（ ）
A．沿1较大
B．沿2较大
C．沿3较大
D．一样大
答案：D
4、小王走路上学用了30分钟走了一千米，此处的“30分钟”和“一千米”分别指（ ）
A．时间、位移
B．时刻、路程
C．时间、路程
D．时刻、位移
答案：C
四、拓展提高
1．下列说法中符合实际的是（ ）
A．“万米”赛跑，指的是位移为一万米
B．打点计时器是一种测量长度的仪器
C．出租汽车按位移的大小收费
D．火车站售票厅悬挂的是列车时刻表
答案：D
2、桌面离地面的高度是0.8m，在桌面边缘上将一个小球竖直向上抛出，它上升0.5m后回落，最后到达地面，取竖直向上为正方向，整个过程中小球的位移是（ ）
A．0.5m
B．0.8m
C．-1.3m
D．-0.8m
答案：D
五、课堂小结
1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示。
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，用线段来表示，简称时间。
3．路程是物体运动轨迹的长度。
4．位移由初位置指向末位置的有向线段称为位移
5．矢量在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
6．标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。
7．打点计时器的原理以及使用。
六、板书
（一）时刻和时间间隔
1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示。
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，用线段来表示，简称时间。
（二）位置和位移
1．坐标系：为了定量地描述物体的位置，建立适当的坐标系。
2．位移：由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
3．矢量和标量。
（三）直线运动的位移
（四）位移—时间图像
（五）位移和时间的测量
1．学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
2．打点计时器的原理以及使用。
【教学目标】
知识与技能：
1．知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2．理解位移的概念以及它与路程的区别。
3．初步了解矢量和标量。
4．知道坐标系的概念．能够建立合理的坐标系来描述物体的位置。
5．了解打点计时器。
过程与方法：
1．会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。
2．会用矢量表示和计算质点位移。
3．用标量表示路程。
4．能使用打点计时器
情感、态度与价值观：
1．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。
2．养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
【教学重难点】
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：位移的概念及其理解。
【教学过程】
一、导入新课。
研究物体的运动离不开时间，我们的生活与时间紧紧联系在一起，我们常说“第一节上课时间是8:00”“一节课的时间是45分钟”。
提问：这两句话中时间意思相同吗？
二、讲授新课。
（一）时刻和时间间隔
1．时刻：是指某一瞬时。
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，时间间隔简称时间对应于某个过程。
思考讨论：第一节上课时间是8:00和一节课的时间是45分钟，这两种说法准确吗？应该怎么说？
参考答案：第一种说法不正确，应改为：第一节上课时刻是8:00，它表示的是某一瞬时而非某个过程。
3．时刻和时间在数轴上表示
出示图片：时间坐标轴
教师讲解：在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。
上课和下课表示的是（ ），45min和10min表示（ ）。
答案：时刻；时间
4．时间可以用公式表示
式中和分别表示先后两个时刻，表示这两个时刻之间的时间。
教师强调：我们平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义。
针对练习
下列计时数据指时间的是（ ）
A．高铁于9点43分从长沙发车
B．运动员跑完100m用时10s
C．1997年7月1日零时中国恢复对香港行使主权
D．8点钟开始上第一节课
答案：B
二、位置和位移
1．坐标系：为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系。
（1）描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系。
出示动画并画出一维坐标系
教师强调:注意要规定原点，正方向和单位长度
例1：沿东西方向建立一维坐标系，x轴的正方向指东，选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O，请说出汽车的位置。
出示动画：出发点坐标是；终点坐标是
参考答案：汽车的出发点坐标是，表示它在岗亭以西处；汽车的终点坐标是，表示它在岗亭以东处。
（2）描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系．
出示动画：二维坐标系
（3）描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系．
2．路程
（1）定义：路程是质点运动轨迹的长度。
例如：北京去重庆，可以选择不同的交通方式。①乘火车②乘飞机③乘火车到武汉乘轮船沿长江而上。不同方式路程不同
出示图片：北京到重庆
思考：就位置的变动来说相同吗？
教师讲解：无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路径，他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1300km的重庆，即位置的变化是相同的.
如图：只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是确定的，它不因路径的不同而改变。
3．位移
（1）定义：由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
（2）意义：描述物体位置变化的物理量。
（3）理解：大小：有向线段的长度。
方向：由初位置指向末位置。
注意：求位移时必须回答方向。
4．矢量和标量
（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）标量：只有大小没有方向的物理量叫作标量。比如说质量、体积、温度、路程。
针对练习
一艘汽艇在宽广的湖面上先向东行驶了6.0km，接着向南行驶了8.0km，则该汽艇运动的位移的大小为________km，路程为________km。
答案：10.0；14.0
知识拓展
对矢量、标量的理解
（1）大小的比较
标量大小的比较只看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量就大。
（2）运算方法
标量的运算法则是算数法，即初中学过得加减乘除，乘方和开方等，矢量的运算法则为平行四边形法则，这要以后才能学习。
提问：你知道路程与位移的区别与联系有哪些吗：
教师总结
5．路程与位移的区别与联系
（1）位移有方向，路程没有方向。
（2）位移与运动运动路径无关，只与初位置、末位置有关，路程只跟运动路径有关。
（3）当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等。在其他情况中，路程要大于位移的大小。
（4）位移为零时，路程不一定为零。
（三）直线运动的位移
思考讨论：在一维坐标系中用坐标表示物体的位置，那么，你知道位移应该如何表示吗？
如图：物体在时刻处于“位置”，在时刻处于“位置”
位移：用坐标变化来表示：
若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向；
若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向。
思考讨论：某物体从A点运动到B点，坐标为5m，为2m，物体的位移大小等于多少？方向如何？
位移的方向指向x轴的负方向
（四）位移—时间图像
物体的位置或位移可以用图像直观地表示。
若原点O选作初始位置，则位置与位移大小相等（x＝Δx），则左图为位移—时间图像，又称x-t图像。
从x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
（五）位移和时间的测量
生活中，人们可以用多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从而推断出它在一段时间内的位移。
用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
出示图片：频闪照相
学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
1．打点计时器的分类
供高中学生实验用的打点计时器：电磁打点计时器和电火花打点计时器
出示图片：电磁打点计时器和电火花打点计时器
2．电磁打点计时器
出示图片：电磁打点计时器
（1）工作电压：4~6交流电源
（2）原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
（3）打点计时器的作用：打点计时器是一种使用（）电源的计时仪器，当电源频率为50Hz时，它每隔（ ）打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的（ ）。这就为研究物体的运动提供了可能。
答案：交流；0.02s；位移。
2．电火花计时器
出示图片：电火花计时器
（1）工作电压：（ ）V交流电源；
（2）原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
实验：练习使用打点计时器
出示图片：电磁打点计时器
1．了解打点计时器的构造，然后把它固定好。
2．安装纸带
3．启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。
4．取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点），
往后数出若干个点。例如数出n个点，算出纸带从起始点
到第n个点的运动时间t。
5．用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。填入表格中
单位：cm
打点的数目
时间/s
测量的距离
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：作为纸带的起始点O点，不计为打点的数目。
科学漫步全球导航卫星系统
全球导航卫星系统一般分为空间部分、地面测控部分和用户三大部分。
空间部分即导航卫星系统，一般由数十颗卫星组成，每颗卫星可以发送导航卫星信号，编织成细密的网络，使得地球上任意地点任意时刻都能观测到4颗以上的导航卫星
出示图片：全球导航卫星系统
常用的全球导航卫星系统有美国的全球定位系统（GPS）、我国的北斗系统（COMPASS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）和欧盟的伽利略系统（GALILEO）。
2012年我国的北斗系统开始为亚太地区提供定位、导航和授时服务，2020年该系统将实现在全球范围内提供服务。
三、课堂练习
1．位移是矢量，它不仅具有大小，还有_____。位移是_____量，物体做直线运动时，其位移和速度的方向可以用_____来表示，它只表示位移的方向，而不表示位移的大小。
答案：方向；矢；正负号
2．一个篮球从4m高的地方竖直落下，碰地后反弹跳起1m被接住，这个过程中篮球所通过的路程是_____m，位移大小是_____m。
答案：5；3
3．如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到，下列关于该物体位移大小的表述正确的是（ ）
A．沿1较大
B．沿2较大
C．沿3较大
D．一样大
答案：D
4、小王走路上学用了30分钟走了一千米，此处的“30分钟”和“一千米”分别指（ ）
A．时间、位移
B．时刻、路程
C．时间、路程
D．时刻、位移
答案：C
四、拓展提高
1．下列说法中符合实际的是（ ）
A．“万米”赛跑，指的是位移为一万米
B．打点计时器是一种测量长度的仪器
C．出租汽车按位移的大小收费
D．火车站售票厅悬挂的是列车时刻表
答案：D
2、桌面离地面的高度是0.8m，在桌面边缘上将一个小球竖直向上抛出，它上升0.5m后回落，最后到达地面，取竖直向上为正方向，整个过程中小球的位移是（ ）
A．0.5m
B．0.8m
C．-1.3m
D．-0.8m
答案：D
五、课堂小结
1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示。
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，用线段来表示，简称时间。
3．路程是物体运动轨迹的长度。
4．位移由初位置指向末位置的有向线段称为位移
5．矢量在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
6．标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。
7．打点计时器的原理以及使用。
六、板书
（一）时刻和时间间隔
1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示。
2．时间间隔：是指两时刻的间隔，用线段来表示，简称时间。
（二）位置和位移
1．坐标系：为了定量地描述物体的位置，建立适当的坐标系。
2．位移：由初位置指向末位置的有向线段称为位移。
3．矢量和标量。
（三）直线运动的位移
（四）位移—时间图像
（五）位移和时间的测量
1．学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。
2．打点计时器的原理以及使用。