1第二节时间和位移教学目标:(一)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.(二)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.(三)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.教学方法:讨论、讲授教学用具:多媒体课件2教学过程:(一)引入新课师:上节课我们学习了描述运动的几个概念,大家想一下是哪几个概念?生:质点、参考系、坐标系.师:大家想一下,如果仅用这几个概念,能不能全面描述物体的运动情况?生:不能.师:那么要准确、全面地描述物体的运动,我们还需要用到哪些物理概念?教师指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体字标题,提出问题:要描述物体的机械运动,本节课还将从哪几个方面去描述?生通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的,要研究物体的运动还要学好这些基本概念.引言:宇宙万物都在时间和空间中存在和运动.我们每天按时上课、下课、用餐、休息.从幼儿园、小学、中学,经历一年又一年,我们在时间的长河里成长.对于时间这个名词,我们并不陌生,你能准确说出时间的含义吗?物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变,你们用什么来量度物体位置的改变呢?这就是我们今天要研究的课题时间和位移.(二)新课教学1、时刻和时间间隔讨论与交流:指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,然后用课件投影展示本校作息时间表,同时提出问题:1.在我校的作息时间表上,你能找出更多的时刻和时间间隔吗?2.结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?3.观察教材第14页图1.2-1,如何用数轴表示时间?学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每组选出代表,发表见解,提出问题.生:我们开始上课的“时间”:8:00就是指的时刻;下课的“时间”:8:45也是指的时刻.这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻.生:我们上一堂课需要45分钟,做眼保健操需要5分钟,这些都是指时间间隔,3每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔.师:根据以上讨论与交流,能否说出时刻与时间的概念.教师帮助总结并回答学生的提问.师:时刻是指某一瞬时,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.让学生再举出一些生活中能反映时间间隔和时刻的实例,并让他们讨论.教师利用课件展示某一列车时刻表,帮助学生分析列车运动情况.(展示问题)根据下列“列车时刻表”中的数据,列车从广州到长沙、郑州和北京西站分别需要多长时间?T15站名T1618:19北京西14:5800:3500:41郑州08:4208:3605:4905:57武昌03:2803:2009:1509:21长沙23:5923:5116:25广州16:52参考答案:6小时59分、15小时50分、22小时零6分.(教师总结)师:平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如有人问你:“你们什么时间上课啊?”这里的时间是指时间间隔吗?生:不是,实际上这里的时间就是指的时刻.师:我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔.教师课件投放教材图1.2-1所显示的问题,将其做成Flash动画.4学生分组讨论,然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻.生:时刻:在时间坐标轴上用一点来表示时刻.时间:两个时刻的间隔表示一段时间.一段时间在时间坐标轴上用一线段表示.师:为了用具体数字说明时间,必须选择某一时刻作为计时起点,计时起点的选择是人为的.单位秒(s).课堂训练:1.学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是A.蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻B.红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间C.紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟D.黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间答案:A解析:下午2点上课、2点45分下课是指一瞬间,是时刻;上课历时45分钟是指一段时间间隔,是时间.故选A.2.关于时刻和时间,下列说法中正确的是A.时刻表示时间较短,时间表示时间较长B.时刻对应位置,时间对应位移C.作息时间表上的数字表示时刻D.1min内有60个时刻答案:BC解析:紧扣时间和时刻的定义及位置、位移与时刻、时间的关系,可知B、C正确,A错.一段时间内有无数个时刻,因而D错.以下提供几个课堂讨论与交流的例子,仅供参考.2、路程和位移情景展示:中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠,在沙漠中,远眺不见边际,抬头不见飞鸟.沙漠中布满了100~200m高的沙丘,像大海的巨浪,人们把它称为“死亡之海”.许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路,甚至因此而丧生.归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题:我在哪里?我要去哪里?选哪条路线最佳?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量:位5置、位移、路程.师:(投影中国地图)让学生思考: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?生:从北京到重庆,可以乘汽车,也可以乘火车或飞机,还可以中途改变交通工具.选择的路线不同,运动轨迹不同,但就位置变动而言,都是从北京来到了重庆.师:根据上面的学习,你能给出位移及路程的定义吗?生:位移:从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段.位移是表示物体位置变化的物理量.国际单位为米(m).路程:路程是质点实际运动轨迹的长度.在坐标系中,我们也可以用数学的方法表示出位移.实例:质点从A点运动到B点,我们可以用有方向的线段来表示位移,从初始位置A向末位置B画有向线段,展示教材图1.2-3.讨论与交流:请看下面的一段对话,找出里面的哪些语言描述了位置,哪些语言描述了位置的变动.哪些是指路程,哪些是指位移.甲:同学,请问红孩去哪里了?乙:他去图书室了,五分钟前还在这儿.甲:图书室在哪儿?乙指着东北的方向说:在那个方位.甲:我还是不知道怎么走过去,有最近的路可去吗?乙:你可以从这儿向东到孔子像前再往北走,就能看见了.丙加入进来,说道:也可以先向北走,再向东,因为那边有好风景可看.甲:最近要多远?乙:大概要三百米吧.丙开玩笑说:不用,你如果能从索道直线到达也就是一百米.乙:别骗人了,哪有索道啊!丙:我是开玩笑的,那只好辛苦你了,要走曲线.6甲:谢谢你们两位,我去找他了.学生分组讨论后,选代表回答问题.生1:乙手指的方向东北,就是甲在找红孩的过程中发生的位移的方向.生2:里面的三百米是指路程,一百米的直线距离是指位移的大小.生3:他们谈话的位置和图书室是两个位置,也就是甲在找红孩过程中的初末位置.师:请你归纳一下:位移和路程有什么不同?生1:位移是矢量,有向线段的长度表示其大小,有向线段的方向表示位移的方向.生2:质点的位移与运动路径无关,只与初位置、末位置有关.生3:位移与路程不同,路程是质点运动轨迹的长度,路程只有大小没有方向,是标量.教师提出问题师:位移的大小有没有等于路程的时候?学生讨论后回答,并交流自己的看法.生:在直线运动中,位移的大小就等于路程.教师适时点拨,画一往复直线运动给学生讨论.生:在单方向的直线运动中,位移的大小就等于路程.教师总结师:只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程,在其他情况中,路程要大于位移的大小.课堂训练:下列关于位移和路程的说法中,正确的是A.位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程B.位移的大小等于路程,方向由起点指向终点C.位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短D.位移描述直线运动,路程描述曲线运动答案:C解析:A选项表述的因果关系没有意义,故A错.位移的方向可以用从初位置指7末位置的有向线段来表示,但位移的大小并不等于路程,往往是位移的大小小于等于路程,故选项B错.位移和路程是两个不同的物理量,位移描述物体位置的变化,路程描述物体运动路径的长短,所以选项C正确.位移的大小和路程不一定相等,只有当物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程.无论是位移还是路程都既可以描述直线运动,也可以描述曲线运动,故选项D也是错误的.3、矢量和标量师:像位移这样的物理量,既有大小又有方向,我们以前学过的物理量很多都只有大小,没有方向,请同学们回忆并说给大家听听.学生讨论后回答生:温度、质量、体积、长度、时间、路程.对于讨论中学生可能提出这样的问题,像电流这个学生学过的物理量,它是有方向的,但它仍然是标量.这在以后的学习中会更进一步加深对矢量和标量的认识.学生阅读课文后,说说矢量和标量的算法有什么不同.生:两个标量相加遵从算术加法的法则.讨论与思考:一位同学从操场中心A出发,向北走了40m,到达C点,然后又向东走了30m,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).三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?教师板书演示,让学生认识矢量相加的法则是平行四边形法则.讨论与思考:气球升到离地面80m高空中时,从气球上掉下一物体,物体又上升了10m高后才开始下落,规定向上方向为正方向.讨论并回答下列问题,体会矢量的表示方向.(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何?(2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?注意体会“+”“-”号在表示方向上的作用.解析:(1)-80m,方向竖直向下;(2)到现在有两种:语言表述法,如“位移的大小为80m,方向竖直向下”;矢量图法;“+”“-”号法,如“规定8竖直向上为正方向,则物体的位移为-80m”.4、直线运动的位置和位移提出问题:我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移?如果物体做的是直线运动,运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移.如教材图1.2-4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=x2-x1.可见,要描述直线运动的位置和位移,只需建立一维坐标系,用坐标表示位置,用位置坐标的变化量表示物体位移..课堂训练:如教材图1.2-5所示,一个物体从A运动到B,初位置的坐标是xA=3m,末位置的坐标是xB=-2m,它的坐标变化量是Δx=?位移是多少?答案:坐标变化量Δx=-5m,位移大小为5m,方向沿Ox轴的负方向.解析:Δx=xB-xA=[(-2)-3]m=-5m为坐标变化,也就是物体的位移,其大小为5m,位移是负值,表示位移方向沿Ox轴的负方向.小结:时间和时刻这两个概念是同学们很容易混淆的,同学们要掌握时间坐标轴.在时间轴上,用点表示时刻,用线段表示一段时间间隔.位移和路程是两个不同的物理量,位移是用来表示质点变动的,它的大小等于运动物体初、末位置间的距离,它的方向是从初位置指向末位置,是矢量;而路程是物体实际运动路径的长度,是标量.只有物体做单向直线运动时,其位移大小才和路程相等,除此以外,物体的位移的大小总是小于路程.找位移的最好办法是从初位置到末位置间画有向线段.有向线段的方向就是位移的方向,有向线段的长度就是位移的大小.时刻对应位置