1.2 時間位移(第1課時）

〖教材分析〗
位移和時間的概念和上節的質點、參考系一樣都是為了描述物體的運動而引入的物理量。時間和時刻我們在生活中并沒有很嚴格的區分都是混合著來用的，但是學習物理時就必須對其進行嚴格的區分，理解其中的含義。學生第一次接觸位移這種有方向和大小的物理量——矢量，通過路程和位移的區別和聯系的學習，來建立矢量的概念，矢量的大小和方向貫穿整個高中三年。
〖教學目標與核心素養〗
物理觀念：能建立時間和位移的物理觀念，知道時間時刻，位移位置的區別與聯系。
科學思維：嚴密的數學思維方法，能用坐標系來理解時間和時刻，位置和位移，學會用圖像描述運動，掌握位移時間圖像。
科學探究：知道時間和位移的意義，掌握時間和位移的思想和方法。
科學態度與責任：通過時間位移的學習，要讓學生了解生活和物理的關系，同時學會用科學的思維看待事實，養成良好的思考表述習慣和科學的價值觀。
〖教學重點與難點〗
重點：1、理解時間和時刻的概念以及它們之間的區別和聯系。

理解位移的概念以及它與路程的區別。

難點：1、正確認識生活中的時間與時刻。

理解位移的概念，會用有向線段表示位移。

〖教學方法〗
教師啟發引導與探究法相結合，并輔以問題法、演示法、歸納法等。
〖教學準備〗
多媒體課件。
〖教學過程〗
一、新課引入
要討論物體的位置隨時間的變化，就要涉及位置、時間等概念，如果要準確地描述一輛行駛在北京長安街上的汽車所處的位置，你認為應該采用什么方法？你對時間是怎么認識的？
教學設計說明：直接應用課本的問題情景導入，有圖有真相。
二、新課教學
（一）時刻和時間間隔
要描述物體位置隨時間的變化，首先要清楚“時間”一詞的含義。大家有沒有這種感覺，時間是什么？當你沒有問的時候，我很清楚的知道時間是什么，一問就不清楚了。
如：1、你今天多少點離開宿舍的？2、你什么時間到教室的？3、從百合到橫州要多少時間？4、找個時間我們聊聊人生問題？里面涉及到的時間含義一樣嗎？生活中我們所說的時間和物理中的時間是否一樣？
是不一樣的，但是哪里不一樣好像又說不上來。就是感覺它不一樣。
教學設計說明：通過對生活中常見現象的一連串的發問，讓學生思想發生碰撞，時間是什么，自己也蒙了，進而激發他們的求知欲望。
為了清楚的區分上邊的時間概念，也是為了更好的描述物體的運動，由此我
們引入新的的物理量，時間和時刻。

時刻指某一瞬時，在鐘表指示的一個讀數對應著的某一瞬間。

也就是鐘表上的讀數，比如剛才你今天多少點離開宿舍的？，出門之前你看鐘，看到的是六點十分；當你回到教室的時候有看一下鐘，是七點十分。那么我們說的這兩個時間，全部都是指時刻。

時間是時間間隔的簡稱，指一段持續的時間間隔。

是一個過程量與瞬間相對應。比如剛才從百合到橫州要多少時間，三十分鐘。
①兩個時刻的間隔表示一段時間。這是時間間隔和時刻的聯系，我們準備上橫州看一下手邊，到了以后再看一次手表，兩者的差值那就是時間間隔了。所以
②時間的計算：末時刻減初時刻，△ t=t₂-t₁。把剛上車的時刻稱為初時刻，到達目的后的時刻稱為末時刻。
③時間的單位：國際單位制為秒（s）還有分鐘（min）、小時（h），他們的轉化關系是1h=60min，1min=60s。
④時間的測量：實驗室中用停表和打點計時器來測量。時間的測量主要有兩種，我們常用的表，和我們從未接觸過的打點計時器。它將伴隨你高中三年。

通過多媒體課件動圖展示：打點計時器的動圖，增加學生的感性認識，為下文的學習做鋪墊。
課堂練習：例1：下列哪些是時刻？哪些是時間？

起床                    6：00
晨跑                   6：30－－6：45（15分鐘）
早餐                   6：45
早讀                   7：15－－7：30（15分鐘）
預備                   7：38
第一節課           7：40－－8：20（40分鐘）
我們在某一時刻只能做一個動作，在一段時間內可以做很多動作，如果把每個時刻連起來那就得到了時間，把每個動作連起來，那就得到一個錄像的效果。所以我們說：時刻只能顯示運動的一瞬間，好比一張照片,時間間隔能展示運動的一個過程，好比一段錄像。
通過多媒體課件動圖展示：頻閃相機的效果。加深理解。
教學設計說明：通過練習更加鞏固所學的時間和時刻的概念，以及在生活中
的具體應用和兩者的計算方式。

學校里，每天早上8點上課，課堂45分鐘，課件休息10分鐘，然后繼續上課，那么在時間軸上如何表示這些時刻和時間間隔？接下來學習：時刻和時間間隔在時間軸上的表述。
我們把學校的作息時間表搬到數軸上，看到上下課的時間在數軸上是一個點，而一節課的時間是一段的長度，表示從上課到下課的時間間隔。也就是前面說的末時刻減初時刻。所以，結論：時刻用點表示，時間間隔用線段表示。比如八點，有個點字所以是時刻。

我們再來深入的理解時間和時刻在數軸上的表示方法。

通過多媒體課件動圖展示：一天的開始和結束的日落圖，一小時、一秒鐘在數軸的動圖。注意：第一天在深夜0時開始，在時間軸上用0表示（不是1）。看圖發現：經過一天的時間，第一天結束，同時第二天開始，也就是說，第一天結束的時刻同時也是第二天開始的時刻。依次類推。第二天的結束也是第三天的開始，開始和結束是在同一位置，就行太陽下山了，我們看見它是落日，但在世界的另一面看到的是朝陽，同樣的一個太陽在相同的時間里，能夠表示不同的狀態。
然后來看小時這個短一點的時間，從中午12點開始，第一個小時開始，經過一個小時，第一個小時結束，同時第二個小時開始。第一個小時結束的時刻同時也是第第二個小時開始的時刻。依次類推。
秒的性質與天、小時類似。我們可選擇某時刻為時間零點，第1秒初就是第1秒開始的時刻，第1秒末就是第1秒結束的時刻，同時也是第2秒開始的時刻。
思考：第3秒、前3秒、第3秒初、第3秒末、第2秒末如何在時間軸上表示？哪些是指時間？哪些是指時刻？
教學設計說明：通過上面的三個例子加深時刻和時間間隔在數軸表示的理解，即刻點，間段。還有重合的部分。

課堂練習：例2：以下各種說法中，哪些指時間？哪些指時刻？
(1)列車員說：“火車8點42分到站，停車8分”
(2)“您這么早就來啦，等了很久吧！”
(3)“前3秒”“最后3秒”“第3秒末”“第3秒內”。
分析：刻點，間段。
(1)8點42分是指時刻，8分鐘是指時間；(2)“早”指時刻，“等了很久”是指一段時間；(3)“前3秒”“最后3秒”是指時間；“第3秒末”是指時刻；“第3秒內”是時間。
最后綜合一下時刻和時間的區別。

注意：①關于時間的測量，生活中一般用各種鐘表來計時，在實驗室里和運動場上常用停表計時。
②關鍵字詞的使用：如初、末、時一般表示時刻；如內、用、經過、歷時一般表示時間間隔。我們平時說的“時間”，有時指的是時刻，有時指的是時間間隔，要根據上下文認清它的含義。
問題1：如何描述物體的位置？

通過多媒體課件動圖展示：航母在海上航行圖。這艘小船發出求救信號，但它的位置在哪里？文字描述方便嗎？能精確嗎？有沒有簡便又準確的方法？生活中要確定具體位置，需要一個參考物，相對于這個參考物的東南西北上下，遠近距離才能描述清楚具體位置。
（二）位置和位移

1、為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當的坐標系。
比如這位同志在這里奔跑，那么這里是哪里呢？若想說明地面上某人所處的
位置，可采用平面直角坐標系來描述。我們把這種坐標叫做二維坐標，也就是我們常見的平面直角坐標系。即①二維坐標（直角坐標）。像前面說的小船的位置，用的是經緯網來描述。
如圖所示，如果物體作直線運動，可以用一維坐標系來描述。即②一維坐標（直線坐標）。物體做直線運動時，通常選取這條直線為x軸，在x軸上任選一點作為原點，規定好坐標軸的正方向和單位長度，物體的位置就可以用它的位置坐標來描述。

小車運動到A點時，此時它的位置坐標：為3m。小車運動到B點時，此時它的位置坐標：為-2m。
例如，我們要確定一輛行駛在北京長安街上汽車的位置，可以沿東西方向建立一維坐標系，x軸的正方向指東，選取路上的某交通崗亭作為坐標原點O，汽車的位置就可以用它的坐標準確地描述出來。如果汽車的坐標是30m，表示它在崗亭以東30m處；如果汽車的坐標是-20m，表示它在崗亭以西20m處。

教學設計說明：通過直線運動的例子來剖析，得出直線坐標。最后在回歸導入部分的天安門汽車的問題。這樣能很好的與課本照應。為學生提供具體生動的感性材料，增強感性認識的同時，使得學生發生認知沖突，萌發探索、發現新知的欲望。
問題2：如何描述物體位置的變化？
課本圖從北京到重慶的路線。我們從北京到重慶共有三種路線：坐飛機、坐火車、先坐火車再乘船。那么這三種路線有什么不同點？和那些共同點呢？
不同的地方旅行者所經過的線路（軌跡長度）不同，所花的時間金錢等不同，本節課我們研究的是物體的運動的，所以最大的不同點是軌跡長度不同；
位置的變化是相同：無論使用什么交通工具、走過了怎樣不同的路徑，他總是從北京到達了西南方向的重慶。

路程：物體運動軌跡的長度。我們把物體的運動軌跡長度叫做路程。物

體運動的軌跡可能是直線，可能是曲線，也可能是折線，路程就是直線、曲線或
折線的總長度。
通過多媒體課件動圖展示：路程的動圖。

2、位移：由初位置指向末位置的有向線段。位置發生移動，簡稱位移，也就是說物體的位置變化稱為位移。
大小：初位置指向末位置的直線長度。
方向：初位置 → 末位置，符號l。
單位：m（國際單位制）常用的還有千米（km）、厘米（cm）。
物理意義：描述質點位置變化的大小和方向。
思考：假設我在操場上分別跑了1圈和5圈，我的位移分別是多少？路程呢？
分析：質點環繞一周又回到出發點時，它的路程不為零，但其位置沒有改變，因而其位移為零。所以位移都為零，路程分別是400和2000米。

再思考：下列兩種情況下的位移和路程，并說明一般情況下，位移的大小等于路程嗎？什么情況下相等？（1）一位同學參加百米比賽（2）一位同學沿著400m的跑道跑一圈。
分析：（1）參加百米比賽的同學，從起點到終點的位移是100m，路程是100m。
（2）沿著400m的跑道跑一圈的同學，位移是0，路程是400m。
通過多媒體課件動圖展示：圓周運動特例下位移大小和路程什么時候相等。
歸納總結：一般情況下，位移的大小不等于路程。只有物體在一條直線上運動且運動方向不變時，位移的大小才等于路程。
通過列表講述路程和位移的不同。
歸納總結：任何情況下都有位移的大小≤路程。注意我們要想說位移和路程扯上關系，必須是位移的大小，因為位移有方向，而路程沒有。

教學設計說明：路程和位移的有相同也有不同，難在于學生沒有接觸過有方向的量。所以在講述過程中一定要強調位移的方向問題。
課堂練習：例3：某市出租汽車的收費標準有1.20元/公里，1.60元/公里、:2.00元/公里……其中的“公里”說的是路程還是位移？
解：“公里”是指路程。因為汽車行駛路線一般不是直線。
例4：田徑場跑道周長是400m。（1）百米賽跑選用跑道的直道部分，運動員跑完全程的路程是:多少？位移大小是多少？

在800m跑比賽中，不同跑道的運動員跑完全程的路程相同嗎？跑完全

程的位移相同嗎？請結合田徑比賽的規則想一想。
解：（1）路程和位移的大小都是100m。（2）相同，路程都是800m，對于800m跑道，在第1道次上的運動員位移是0，而其它道次上的運動員，跑完全程的位移不是0，而且大小和方向均不相同。
教學設計說明：引用課本的課后習題，作為課堂練習可以有效避免學生不知道題目在哪里，做筆記也不知做在哪里的情況。
像位移這種有大小又有方向的物理量，我們稱為矢量，矢在古代指弓箭，弓箭有箭頭，所以矢量一般用帶箭頭→的符號表示。
①矢量：有大小又有方向。例如：位移、速度、加速度、力等。
而路程只有大小沒有方向的量稱為標量。
②標量：只有大小，沒有方向。例如：時間、路程、功、溫度、質量等。
問題3：在一維坐標系中位移應該如何表示呢？
如圖小車在時刻t1，位置處于A，經過一段時間，在時刻t2運動到了B點位置，這個過程中位置發生了變化，即有位移。
運動中的某一時刻對應的是物體處在某一位置，一段時間對應的是這段時間內物體的位移。時間的計算：末時刻減初時刻，△ t=t2-t1。位移的計算？
既然時刻對應位置，時間間隔對應位移。時間間隔等于初末時刻之差，那么位移也應該等于兩個位置坐標值之差。
教學設計說明：由時刻位置、時間間隔與位移的的聯系，推出位移的表達式。事實上我們也可以說位移是“位置間隔”。
〖板書設計〗
1.2 時間位移（第1課時）
機械運動：一、時刻和時間間隔
1、時刻指某一瞬時，在鐘表指示的一個讀數對應著的某一瞬間。
2、時間是時間間隔的簡稱，指一段持續的時間間隔。
二、位置和位移
1、為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當的坐標系。
①二維坐標（直角坐標）②一維坐標（直線坐標）：
2、路程：物體運動軌跡的長度。
3、位移：由初位置指向末位置的有向線段。
4、矢量和標量
①矢量：有大小又有方向。②標量：只有大小，沒有方向。
〖教學反思〗
1、時間和時刻生活中并沒有嚴格的區分，我們引入時間軸之后把時刻在軸上表示，學生是比較難理解，為此我們引入大量的動圖，加深對知識的理解，培養學生的學習積極性，培養學生強烈的學習熱情。
2、路程和位移也是一個難點，之前學生只有路程沒有位移的概念，而且位移是矢量理解的難度是非常大的，而且位移是怎么在直角坐標系中畫出來也是難點，我們要抓住初末位置的有向線段來求解。

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