高中物理人教版第一章運(yùn)動(dòng)的描述2時(shí)間和位移 全國(guó)公開課

時(shí)間和位移教學(xué)設(shè)計(jì):本節(jié)結(jié)合第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系，學(xué)習(xí)時(shí)間和位移，為下一步學(xué)習(xí)速度奠定知識(shí)基礎(chǔ).教材從學(xué)生的日常生活中常見的物理情景入手，讓學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻、時(shí)間間隔、路程、位移、矢量等概念的含義和區(qū)別.本教學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知規(guī)律，采取“基于問題學(xué)習(xí)”模式，創(chuàng)設(shè)多樣問題情景，引發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究、總結(jié)知識(shí).對(duì)時(shí)刻、時(shí)間間隔的教學(xué)，包括對(duì)路程、位移概念的理解，采取“情景貫穿”的教學(xué)方法，要比逐個(gè)解釋名詞效果好.尤其對(duì)位移這一矢量的教學(xué)，由于學(xué)生第一次接觸矢量語言，感到不習(xí)慣是很自然的，所以要充分利用有向線段表示矢量的直觀、形象的特點(diǎn)，聯(lián)系實(shí)際例子，讓學(xué)生初步了解矢量相加的法則.在教學(xué)過程中積極實(shí)施“在探究中發(fā)現(xiàn)，在發(fā)現(xiàn)中探究”的方法，培養(yǎng)學(xué)生用多種手段處理問題的能力，積極體現(xiàn)新課程“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的改革理念.三維目標(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．過程與方法1．圍繞問題進(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。課時(shí)安排２課時(shí)教學(xué)方法學(xué)、交、導(dǎo)、練、悟知識(shí)點(diǎn)一：時(shí)刻和時(shí)間間隔【閱讀】P12第一部分：時(shí)刻和時(shí)間間隔并完成下列問題。1．結(jié)合教材你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間間隔?2．觀察教材第12頁圖1．2—1，如何用數(shù)軸表示時(shí)刻和時(shí)間間隔?3、時(shí)間和時(shí)刻有區(qū)別，也有聯(lián)系，在時(shí)間軸上，時(shí)間表示一段，時(shí)刻表示一個(gè)點(diǎn)。如圖所示，0點(diǎn)表示開始計(jì)時(shí)，0～3表示3s的時(shí)間，即前3s。2～3表示第3s，不管是前3s，還是第3s，這都是指。3s所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)計(jì)為3s末，也為4s初，這就是。知識(shí)點(diǎn)二：路程和位移【閱讀】P10第二部分：路程和位移并完成下列問題?！舅伎寂c交流】:1、觀察教材第13頁圖1．2—2從北京到重慶，觀察地圖，你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處?2、根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能給出位移及路程的定義嗎?3、在坐標(biāo)系中，我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移．實(shí)例：觀察教材第13頁圖1．2—3質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，我們可以用從_____________A指向____________B的_______線段表示位移，．閱讀下面的對(duì)話：甲：請(qǐng)問到市圖書館怎么走?乙：從你所在的市中心向南走400m到一個(gè)十字路口，再向東走300m就到了．甲：謝謝!乙：不用客氣．請(qǐng)?jiān)趫D1—2—3上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來．并歸納一下：位移和路程有什么不同?知識(shí)點(diǎn)三：矢量和標(biāo)量【閱讀】P13第三部分：矢量和標(biāo)量并完成下列問題。A級(jí)1.既有又有的物理量叫矢量。舉例：2.只有沒有的物理量叫標(biāo)量。舉例:【思考與交流】實(shí)例：B級(jí)1一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A出發(fā)，向北走了40m，到達(dá)C點(diǎn)，然后又向東走了30m，到達(dá)B點(diǎn)．用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移)．這位同學(xué)由A到B的位移和路程的大小各是多少?你能通過這個(gè)實(shí)例比較出算術(shù)相加與矢量相加的法則嗎?知識(shí)點(diǎn)四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移【閱讀】P13第三部分：直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移并完成下列問題。1、如圖1—2—6所示，物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1，在時(shí)刻t2運(yùn)動(dòng)到“位置”x2那么(x2－x1)就是物體的“位移”，記為Δx＝___________可見，要描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移，只需建立一維坐標(biāo)系，用________表示位置，用位置_______________表示物體位移．2、觀察教材第14頁圖1．2—5，計(jì)算物體由A到B坐標(biāo)變化量Δx=那么物體由B到A坐標(biāo)變化量Δx=問:結(jié)果一樣嗎?為什么?學(xué)后反思教師題庫(kù)1．以下的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間的是()A．天津開往廣州的625次列車于13時(shí)35分從天津發(fā)車B．某人用15s跑完100mC．中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播節(jié)目19時(shí)開播D．1997年7月1月零時(shí)，中國(guó)對(duì)香港恢復(fù)行使主權(quán)E．某場(chǎng)足球賽15min時(shí)甲隊(duì)攻入一球解析：A、C、D、E中的數(shù)據(jù)都是指時(shí)刻，而B中的15s是與跑完100m這一過程相對(duì)應(yīng)的，是指時(shí)間．答案：B2.如右圖所示，一物體沿三條不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B，下列關(guān)于它們位移大小的比較正確的是()A．沿Ⅰ較大 B．沿Ⅱ較大C．沿Ⅲ較大 D．一樣大解析：該物體沿三條不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B，其路程不等，但初位置、末位置相同，即位置的變化相同，故位移一樣大．答案：D3．下列關(guān)于矢量(位移)和標(biāo)量(溫度)的說法中，正確的是()A．兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為30m，則這兩個(gè)位移可能相同B．做直線運(yùn)動(dòng)的兩物體的位移x甲＝3m，x乙＝－5m，則x甲>x乙C．溫度計(jì)讀數(shù)有正、有負(fù)，其正、負(fù)號(hào)表示方向D．溫度計(jì)讀數(shù)的正、負(fù)號(hào)表示溫度的高低，不能說表示方向解析：當(dāng)兩個(gè)矢量大小相等、方向相同時(shí)，才能說這兩個(gè)矢量相同；直線運(yùn)動(dòng)的位移的“＋”“－”號(hào)表示方向；溫度是標(biāo)量，標(biāo)量的正、負(fù)表示大小(即溫度的高低)．答案：AD4．關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法中正確的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．標(biāo)量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10m比5m小D．－10℃比5℃的溫度低解析：由矢量的定義可知，A正確，B錯(cuò)；關(guān)于位移的正、負(fù)號(hào)只表示方向，不表示大小，其大小由數(shù)值和單位決定，所以－10m的位移比5m的位移大，故C錯(cuò)；溫度的正、負(fù)是相對(duì)溫度為0℃時(shí)高出和低于的溫度，所以－10℃比5℃的溫度低，故D正確．答案：AD5.如右圖所示，某質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的半圓弧由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，則它通過的位移和路程分別是()A．0；πr B．2r，向東；πrC．r，向東；πr D．2r，向東；2r解析：位移是指從初位置指向末位置的有向線段，只與初末位置有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)徑跡無關(guān)；而路程是指實(shí)際經(jīng)過的徑跡的長(zhǎng)度，不僅與初末位置有關(guān)，還與運(yùn)動(dòng)徑跡有關(guān)．答案：B6．關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是()A．沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，位移和路程是相等的B．質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑由A到B，路程可能不同而位移一定相同C．質(zhì)點(diǎn)通過一段路程，其位移可能為零D．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)位移的大小可能大于路程解析：由于位移是矢量，而路程是標(biāo)量，如果質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)且沒有往復(fù)時(shí)，位移與路程只是大小相等，若有往復(fù)，其大小也不相等，故A錯(cuò)；由于位移只與初、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，故B正確；若質(zhì)點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)一個(gè)過程之后又回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)，位移為零，在任何情況下質(zhì)點(diǎn)的位移都不可能大于路程，故C正確，D錯(cuò)．答案：BC7．如右圖所示，是一位晨練者每天早晨進(jìn)行鍛煉時(shí)的行走路線，從A點(diǎn)出發(fā)，沿半徑分別為3m和5m的半圓經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，則他的位移和路程分別為()A．16m，方向從A到C；16mB．8m，方向從A到C；8πmC．8πm，方向從A到C；16mD．16m，方向從A到C；8πm解析：位移是矢量，大小等于A、C之間的線段長(zhǎng)度，即x＝eq\x\to(AB)＋eq\x\to(BC)＝2×3m＋2×5m＝16m，方向由A指向C；路程是標(biāo)量，等于兩個(gè)半圓曲線的長(zhǎng)度和，即l＝(3π＋5π)m＝8πm，故D正確．答案：D8．某人站在樓房頂層O點(diǎn)豎直向上拋出一個(gè)小球，上升的最大高度為20m，然后落回到拋出點(diǎn)O下方25m的B點(diǎn)，則小球在這一運(yùn)動(dòng)過程中通過的路程和位移分別為(規(guī)定豎直向上為正方向)()A．25m,25m B．65m,25mC．25m，－25m D．65m，－25m解析：如右圖所示，整個(gè)過程小球的路程為20m＋20m＋25m＝65m，但其位移為－25m，“－”表示其方向豎直向下,答案：D9．每逢周五，《新民晚報(bào)》會(huì)刊登日出日落時(shí)間表．下表為某年11月30日刊登的12月2日部分城市日出日落時(shí)間表.城市日出時(shí)間日落時(shí)間城市日出時(shí)間日落時(shí)間北京7：1816：50上海6：3616：51哈爾濱6：5415：51成都7：4418：02西安7：3317：35拉薩8：3418：56請(qǐng)比較表中六個(gè)城市白晝的長(zhǎng)短，其中兩個(gè)城市之間白晝時(shí)間差值最大可達(dá)()A．1小時(shí)25分 B．3小時(shí)05分C．2小時(shí)06分 D．1小時(shí)58分解析：北京的白晝時(shí)間差為16：50－7：18＝9：32；上海的白晝時(shí)間差為16：51－6：36＝10：15；哈爾濱的白晝時(shí)間差為15：51－6：54＝8：57；成都的白晝時(shí)間差為18：02－7：44＝10：18；西安的白晝時(shí)間差為17：35－7：33＝10：02；拉薩的白晝時(shí)間差為18：56－8：34＝10：22.根據(jù)各城市的白晝時(shí)間差可知：拉薩的白晝時(shí)間差與哈爾濱的白晝時(shí)間差的差值最大，即為10：22－8：57＝1：25，因此選項(xiàng)A正確．答案：A年北京奧運(yùn)會(huì)壘球場(chǎng)的內(nèi)場(chǎng)是一個(gè)邊長(zhǎng)為16.77m的正方形，如右圖所示，在它的四個(gè)角上分別設(shè)本壘和一、二、三壘，一位運(yùn)動(dòng)員擊球后由本壘經(jīng)一壘跑到二壘，求他在此過程中的路程和位移．解析：運(yùn)動(dòng)員由本壘沿直線經(jīng)一壘跑至二壘，故他的路程為正方形邊長(zhǎng)的2倍，即×2m＝33.54m，而他運(yùn)動(dòng)的位移大小為從本壘到二壘的距離，即×eq\r(2)m＝23.72m，方向由本壘指向二壘．答案：33.54m23.72m，方向由本壘指向二壘11．如右圖所示，某同學(xué)沿平直路面由A點(diǎn)出發(fā)，前進(jìn)了100m到達(dá)斜坡底端B點(diǎn)，又沿傾角為45°的斜坡前進(jìn)160m到達(dá)C點(diǎn)，求他的位移大小和路程．解析：路程是該同學(xué)所經(jīng)過的路線長(zhǎng)即260m，位移是由初位置指向末位置的有向線段，即AC長(zhǎng)為位移大小x＝AC＝eq\r(CD2＋AD2)＝eq\r(BC·sin45°2＋AB＋BC·cos45°2)＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(160×\f(\r(2),2)))2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(100＋160×\f(\r(2),2)))2)m＝241.3m答案：241.3m260m12．如下圖所示，一輛汽車在馬路上行駛，t＝0時(shí)，汽車在十字路口中心的左側(cè)20m處；過了2s，汽車正好到達(dá)十字路口的中心；再過3s，汽車行駛到了十字路口中心右側(cè)30m處．如果把這條馬路抽象為一條坐標(biāo)軸x，十字路口中心定為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，向右為x軸的正方向．(1)試將汽車在三個(gè)觀測(cè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)填入下表：觀測(cè)時(shí)刻t＝0時(shí)過2s再過3s位置坐標(biāo)x1＝x2＝x3＝(2)說出前2s內(nèi)、后3s內(nèi)汽車的位移分別為多少？這5s內(nèi)的位移又是多少？解析：(1)馬路演化為坐標(biāo)軸，因?yàn)橄蛴覟閤軸的正方向，所以，在坐標(biāo)軸上原點(diǎn)左側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)為負(fù)值，原點(diǎn)右側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)為正值，即：x1＝－20m，x2＝0，x3＝30m.(2)前2s內(nèi)的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20m)＝20m后3s內(nèi)的位移Δx2＝x3－x2＝30m－0＝30m這5s內(nèi)的位移Δx＝x3－x1＝30m－(－20m)＝50m上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分別為20m、30m和50m，方向都向右，即與x軸正方向相同．答案：(1)－20m030m(