《时间和位移》教学设计

《时间和位移》教学设计

【教材版本】普通高中课程标准实验教科书物理必修1

【教材分析】

机械运动作为自然界中最简单和最基本的运动形态，它所描述的是物体的空间位置随时间变化的情况。因此，这节内容学习描述质点做机械运动需要时间、时间间隔和位移等概念。学生已经学过时间和路程，本节课的内容时刻和时间间隔、位移就是在此基础上的发展。由于这节内容的学习过程和方法对以后速度、加速度的学习可以起到奠定基础的作用，所以在教材中占有重要的地位，是本章的核心内容。教学的重点是时刻和时间间隔、路程和位移、矢量和标量的区别，解决重点的关键是通过对实例的讨论来理解。

【学情分析】

1．学生已经掌握坐标及参考系

2. 学生在初中学习过时间和路程

3. 生活中学生积累了一些生活常识

【设计思想】

本节结合第一节质点、参考系和坐标系，学习时间和位移，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、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，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，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.

【教学目标】

A、知识与技能

1.能够区分时刻和时间间隔.

2.掌握位移的概念，知道位移是矢量，知道位移和路程的不同.

3.知道矢量和标量的定义及二者的区别.

4.知道直线运动的路程和位移的关系.

B、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.培养学生对时间的认识由感性到理性的知识升华.

C、情感态度与价值观

通过时间、位移的学习，让学生了解生活与物理的关系，学会用科学的思维看待事实.

【教学重点】

①路程与位移的区别联系；②位移概念与运算；③时刻与时间间隔的区别联系

【教学难点】

①位移的理解与运算；②矢量理解

【教学过程】

引入：同学们，我们学校的办学条件比较落后，学校面积过小，根据县政府的规化，学校将整体进行搬迁，搬迁后不但学校占地面积变大，我们的住宿环境也将大在得到改善，教学硬件也将进一步改善，同学们，让我们先睹为快吧！（同时将学校新区的设计效果图投影在屏幕上）

学生看到学校新区设计效果图，

赞叹不已，议论纷纷。

同学们，作为在阜城中学工作多

年的老师，我也期待着搬迁日期的早

日到来。当然，搬迁后对老师们的工

作、生活习惯会略有影响。对我来说，

也不例外。今天，就请同学们帮助我

解决搬迁以后与我的上下班有关的

几个问题。

设计思想：从学生感兴趣的实际

问题出发，激发学生热情，能在短时

间内使学生思维回归课堂。 请大家看屏幕：这是我们城区的的部分地图的简易图，我们的学校新区就在城区的西南方向，我家住在丽景中苑小区。请问：我从家到学校新区上班，有几条路可走？

学生甲：至少有三条路。

教师： 哪三条路？能具体说出吗？

学生甲：第一条是由丽景中苑―富强路―西安大街―文明路―学校新区；

第二条路是穿越富强路经市场胡同到达学校新区；

第三条路是由丽景中苑出发，沿企业街到文明路，再沿文明路到学校新区。 教师： 日常上下班时，同学们认为我会经常走哪条路径？

学生乙：第二条。

教师： 我为什么不从另外的两条路走？

学生乙：另外两条路比较远，这一条还近。

教师： 那我从不同的路径走就没有相同之处吗？

学生们面面相觑，议论纷纷，并开始讨论。

学生丙：有，不论走哪条路线，初位置都是丽景中苑，终点位置都是学校新区。

教师： 很好，如此看来，我们要为了准确描述这两运动，仅用上节课学的知识是不够的，我们还需要更多的物理量。

新课教学

一、路程和位移

教师：在三条路径中，如果按第一条路径走是最远的，按第二条路径走是最近的，按物理语言来说，走第一条路径的话，就是物体运动轨迹的长度最长，走第二条路径就说为物体运动轨迹的长度最短。在物理上，我们把物体运动轨迹的长度叫做路程。（板书）

在以上三条路径中，无论走哪条路径，相同的地方就是初始位置是丽景中苑，终点位置是学校新区，用物理语言可以说物体运动的初始位置和末位置是相同的，从运动过程来看，就是物体位置的变化是相同的，为了描述运动物体初末位置变化的情况，我们引入另外一个物理量---位移。 设计思想：联系实际，层层深入，位移概念的出现不突然，学生容易接受。

位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。（板书）

教师：同学们再看，在三条路径中，物体运动的路程和物体的位移大小相等吗？ 企 业 街 西 安 大 街 丽景中苑 富 强 路 南 市 场 文 镇 三 中 翰林苑 小 区

阜城中学 新区 丽景 西苑 胡 市 幼儿园 文 明 路 文 场 同 ★县政府

学生：不相等，路程大于位移。

教师：大家思考，位移的大小和路程在一般情况下是不相等的，那相等的条件是什么？ 学生列举生活中的实例，并讨论交流.

结论：只有在质点做单向直线运动时路程和位移的大小才相等.（板书）

教师点拨：位移与路程的区别.

1.质点的实际运动路径的长度，叫路程，路程只有大小，单位是长度的单位.

2.位移是有向线段，线段的长度表示位移的大小，有向线段箭头的指向表示位移的方向，位移的单位是长度的单位.

3.路程是与质点的运动轨迹有关的，位移的大小则取决于物体初末时刻的位置变化. 课堂训练

学校正在举行春季运动会，运动场上，运动员有的参加长、短跑，有的跳高、跳远，还有的参加投掷项目的比赛.那么，请你根据学过的知识，分析哪些项目注重物体的位移大小？哪些项目注重物体的路程长短？

学生解答：注重路程的：长跑、短跑等，注重位移的：跳远、铅球、铁饼等.

设计思想：与身边的现象相联系，加深理解位移和路程的区别。

教师：到目前为止，我们已经接触过很多的物理量了，如位移、路程、质量、长度等等，这些物理量有什么共同点和区别吗？

学生讨论：位移，既有大小、又有方向；像质量、路程、长度，只有大小，没有方向。

二、矢量和标量（板书）

教师总结：在物理学中，像位移这样的物理量叫做矢量，它既有大小，又有方向; 像路程这样的物理量，只有大小，没有方向的叫做标量.如温度、质量等.

课堂训练

一质点由位置A 向北运动了4 m ，右转弯向东运动了3 m 到达B.在上面过程中质点运动的路程是多少？运动位移是多少？方向如何？

解答：本题运用位移和路程的区别与联系以及位移的矢量性.

质点运动的路程为（4+3）m=7 m.起始位置到末了位置的位移为 m=5 m ，sin θ=0.6 ,θ=37°，即位移的大小是5 m,位移的方向是向北偏东37°.

教师点拨：计算路程可以用取代数和的方法进行计算，位移的计算是按代数和的方法相加或相减吗？

学生： 不是

教师小结：标量的相加遵从算术加法的法则，矢量的相加遵从平行四边形定则。

点评：这里不要求学生完整地得出平行四边形定则，但一定要让学生思考，认识到路程和位移的区别.对矢量的相加法则即平行四边形定则，教师在此可不必详谈，后面会有专门论述.

三、直线运动的位置和位移的表示方法

教师：直线运动是最简单的运动，其表示方式也最简单.

从丽景中苑去县政府，向西1 000 m ，我们就很容易找到相应的位置.

1.位置：用坐标轴上的一个点来表示， 物体先后经过两个坐标为x 1和x 2的位置，坐标的变化量Δx 表示物体的位移.

图中的x 1、x 2表示A 、B 两位置的坐标.

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