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時(shí)間和位移教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系.
2.理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別.
3.知道標(biāo)量和矢量,知道位移是矢量,時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量.
4.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移.
5.知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
過(guò)程與方法
1.圍繞問(wèn)題進(jìn)行充分的討論與交流,聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等,要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問(wèn)題形象化的處理方法.
2.會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向
3.會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移,用標(biāo)量表示路程.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)時(shí)間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí).
2.通過(guò)用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置,不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn),領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)科學(xué)的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀.
4.從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn).
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.時(shí)間和時(shí)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.
教學(xué)難點(diǎn)
1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻.
2.理解位移的概念,會(huì)用有向線段表示位移
教學(xué)工具
多媒體、板書(shū)
教學(xué)過(guò)程
一、時(shí)刻和時(shí)間間隔
1.基本知識(shí)
。1)時(shí)刻是指某一瞬間,時(shí)間間隔表示某一過(guò)程.
。2)在表示時(shí)間的數(shù)軸上,時(shí)刻用點(diǎn)來(lái)表示,時(shí)間用線段來(lái)表示.
。3)在國(guó)際單位制中,表示時(shí)間和時(shí)刻的單位是秒,它的符號(hào)是s.
2.思考判斷
(1)時(shí)刻和時(shí)間間隔都是時(shí)間,沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別.(×)
。2)飛機(jī)8點(diǎn)40分從上海起飛,10點(diǎn)05分降落到北京,分別指的是兩個(gè)時(shí)間間隔.(×)
。3)2012年10月25日23時(shí)33分在西昌成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空.25日23時(shí)33分,指的是時(shí)刻.(√)
探究交流
時(shí)間的常用單位有哪些?生活中、實(shí)驗(yàn)室中有哪些常用的計(jì)時(shí)儀器?
【提示】在國(guó)際單位制中,時(shí)間的單位是秒,常用單位有分鐘、小時(shí),還有年、月、日等.生活中用各種鐘表來(lái)計(jì)時(shí),實(shí)驗(yàn)室和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上常用停表來(lái)測(cè)量時(shí)間,若要比較精確地研究物體的運(yùn)動(dòng)情況,有時(shí)需要測(cè)量和記錄很短的時(shí)間,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室中常用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器來(lái)完成.
二、路程和位移
1.基本知識(shí)
。1)路程
物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度.
。2)位移
、傥锢硪饬x:表示物體(質(zhì)點(diǎn))位置變化的物理量.
、诙x:從初位置到末位置的一條有向線段.
、鄞笮。撼、末位置間有向線段的長(zhǎng)度.
、芊较颍河沙跷恢弥赶蚰┪恢茫
2.思考判斷
(1)路程的大小一定大于位移的大。(×)
(2)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),路程相等,位移一定也相等.(×)
(3)列車(chē)?yán)锍瘫碇袠?biāo)出的北京到天津122 km,指的是列車(chē)從北京到天津的路程.(√)
探究交流
一個(gè)人從北京去重慶,可以乘火車(chē),也可以乘飛機(jī),還可以先乘火車(chē)到武漢,然后再乘輪船沿長(zhǎng)江到重慶,如圖所示,則他的運(yùn)動(dòng)軌跡、位置變動(dòng)、走過(guò)的路程和他的位移是否相同?
【提示】 他的運(yùn)動(dòng)軌跡不同,走過(guò)的路程不同;他的位置變動(dòng)相同,位移相同.
三、矢量和標(biāo)量
1.基本知識(shí)
。1)矢量
既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.
。2)標(biāo)量
只有大小、沒(méi)有方向的物理量.如質(zhì)量、時(shí)間、路程等.
。3)運(yùn)算法則
兩個(gè)標(biāo)量的加減遵從算術(shù)加減法,而矢量則不同,后面將學(xué)習(xí)到.
2.思考判斷
。1)負(fù)5 m的位移比正3 m的位移小.(×)
。2)李強(qiáng)向東行進(jìn)5 m,張偉向北行進(jìn)也5 m,他們的位移不同.(√)
(3)路程是標(biāo)量,位移是矢量.(√)
探究交流
溫度是標(biāo)量還是矢量?+2 ℃和-5 ℃哪一個(gè)溫度高?
【提示】 溫度是標(biāo)量,其正、負(fù)表示相對(duì)大小,所以+2 ℃比-5 ℃溫度高.
四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
1.基本知識(shí)
如圖所示,一個(gè)物體沿直線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),若A、B兩點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別為xA和xB,則物體的位移為Δx=xB-xA.
若圖中的單位長(zhǎng)度為1 m,則xA=3 m,xB=-2 m,Δx=-5_m.
2.思考判斷
(1)位置坐標(biāo)就是位移.(×)
。2)初末兩位置坐標(biāo)為正時(shí),位移一定是正.(×)
(3)初末兩位置坐標(biāo)為負(fù)時(shí),位移可能為正.(√)
探究交流
上面例子中若物體到達(dá)B點(diǎn)接著又回到A點(diǎn),那么第二個(gè)過(guò)程的位移是多少?整個(gè)過(guò)程的位移又是多少?
【提示】 第二個(gè)過(guò)程的位移為Δx=3 m-(-2 m)=5 m.整個(gè)過(guò)程的位移為零.
五、時(shí)間間隔與時(shí)刻的理解
【問(wèn)題導(dǎo)思】
1.班里的作息時(shí)間表上的數(shù)據(jù),表示的是時(shí)刻,還是表示時(shí)間間隔?
2.結(jié)合實(shí)際,你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻的說(shuō)法?
3.時(shí)間間隔與時(shí)刻怎么區(qū)分?
1.時(shí)刻與時(shí)間間隔的區(qū)別與聯(lián)系
2.表示時(shí)間的數(shù)軸
注意兩點(diǎn):(1)第n s(內(nèi))是時(shí)間間隔,時(shí)間是1 s;
。2)第n s末與第(n+1)s初是同一時(shí)刻.
特別提醒
人們?cè)谌粘I钪兴f(shuō)的“時(shí)間”,其含義不盡相同,有時(shí)是指時(shí)刻,有時(shí)是指時(shí)間間隔,在物理學(xué)中,“時(shí)間”的含義就是時(shí)間間隔.
例:以下畫(huà)線的數(shù)字指時(shí)刻的是( )
A.某中學(xué)的作息時(shí)間表上寫(xiě)著,第四節(jié):10∶15~10∶55
B.劉翔跨欄記錄為12.91_s
C.中央電視臺(tái)《星光大道》欄目每晚7∶30準(zhǔn)時(shí)與您見(jiàn)面
D.午休從12∶10開(kāi)始
【審題指導(dǎo)】 解答該題需注意以下兩點(diǎn):
。1)時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)著某個(gè)事件所經(jīng)歷的某個(gè)過(guò)程.
。2)時(shí)刻對(duì)應(yīng)著某個(gè)事件開(kāi)始、結(jié)束或進(jìn)行到某一狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的瞬間.
【答案】 ACD
六、路程和位移的理解
【問(wèn)題導(dǎo)思】
1.在學(xué)校操場(chǎng)上,轉(zhuǎn)了一圈,位移和路程分別是多少?
2.位移和路程在大小上有什么關(guān)系?在什么情況下,位移的大小才等于路程?
3.位移與路徑有關(guān)嗎?路程與路徑呢?
路程和位移的比較如下表所示
特別提醒
1.如果某段時(shí)間內(nèi)某物體通過(guò)的路程為零,則這段時(shí)間內(nèi)物體靜止;但如果位移為零,則在這段時(shí)間內(nèi)物體不一定靜止.
2.位移可用“+”、“-”表示,但位移的正、負(fù)不表示大小,僅表示方向.
例:同學(xué)們都喜歡上體育課,一年一度的學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)同學(xué)們更是期待很大.如圖所示為某學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑道的示意圖,其中A點(diǎn)是所有跑步項(xiàng)目的終點(diǎn),也是400 m、800 m賽跑的起跑點(diǎn),B點(diǎn)是100 m賽跑的起跑點(diǎn).在一次校運(yùn)動(dòng)會(huì)中,甲、乙、丙三位同學(xué)分別參加了100 m、400 m和800 m賽跑,則從開(kāi)始比賽到比賽結(jié)束時(shí)( )
A.甲的位移最大
B.丙的位移最大
C.乙、丙的路程相等
D.丙的路程最大
【審題指導(dǎo)】 解答思路是:
路程→找軌跡→軌跡長(zhǎng)度表示大小
位移→連線段→線段長(zhǎng)度表示大小
【答案】 AD
規(guī)律總結(jié):位移與路程的關(guān)系
1.位移與路程永遠(yuǎn)不可能相同.因?yàn)槲灰剖鞘噶,既有大小又有方向;而路程是?biāo)量,它只有大小沒(méi)有方向.兩者的運(yùn)算法則不同.
2.位移大小與路程可能相等,一般情況下,位移大小都要小于路程,只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移大小才與路程相等.
板書(shū)
§1.2時(shí)間和位移
1.時(shí)間時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱(chēng),指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間,在時(shí)間坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)于一段
2.時(shí)刻時(shí)刻是指某一瞬時(shí),在時(shí)間坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)于一點(diǎn)
3.位移初位置指向末位置的有向線段表示位移,描述物體位置的改變,是矢量,與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只由初末位置決定
4.路程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量,取決于物體運(yùn)動(dòng)路徑
5.矢量矢量既有大小,又有方向
6.標(biāo)量只有大小,沒(méi)有方向,標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則
7.位置用坐標(biāo)表示位置
8.位移用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移
[時(shí)間和位移教學(xué)設(shè)計(jì)]
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