高中物理必修一必修二教案全集（课堂实录版）

新人教高中物理必修新人教高中物理必修 1 1 精品教案精品教案 整套整套 运动的描述 质点 参考系和坐标系 教学目标 知识与技能 1 认识建立质点模型的意义和方法 能根据具体情况将物体简化为质点 知 道它是一种科学的抽象 知道科学抽象是一种普遍的研究方法 2 理解参考系的选取在物理中的作用 会根据实际情况选定参考系 3 认识一维直线坐标系 掌握坐标系的简单应用 过程与方法 1 体会物理模型在探索自然规律中的作用 初步掌握科学抽象理想化模型的 方法 让学生将生活实际与物理概念相联系 通过具体事例引出质点的这个理想 化的模型 通过几个具体的例子让学生自主讨论 在讨论与交流中自主升华为物 理中的概念 2 通过参考系的学习 知道从不同角度研究问题的方法 让学生从熟悉的常 见现象和已有的生活经验出发 体验不同参考系中运动的相对性 揭示参考系在 确定物体运动时客观存在的必要性和合理性 促使学生形成勤于观察 勤于思考 的习惯 提高学生自主获取知识的能力 3 体会用坐标方法描述物体位置的优越性 可用不同的方法设计实验并体会 比较 增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力 情感态度与价值观 1 认识运动是宇宙中的普遍现象 运动和静止的相对性 培养学生热爱自然 关心科技发展 勇于探索的精神 2 通过质点概念和参考系的学习 体会物理规律与生活的联系 3 渗透抓住主要因素 忽略次要因素的哲学思想 4 渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想 帮助学生建立辩证唯物主义 的世界观 5 通过本节学习 激发学生学习高中物理课程的兴趣 教学重点 难点 重点 1 理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法 2 在研究具体问题时 如何选取参考系 3 如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系 难点 在什么情况下可以把物体看作质点 即将一个实际的物体抽象为质点 的条件 教学方法 探究 讲解 讨论 练习 教学手段 录像资料 多媒体课件 课时安排 新授课 1 课时 教学过程 新课导入 师 请同学们观看一段录像后思考问题 有关运动的话题 放映录像 选择有关反映物体运动的画面播放给学生看 可搜集整电视片 科技之光 和 动物世界 中的图像 如 雄鹰 小鸟在空中飞翔 飞机在天 空中划过 行星 卫星在宇宙中运行 航天员杨利伟在宇航舱中给地球拍照 汽 车在公路飞驰 轮船在海水中搏击海浪 师 雄鹰在空中翱翔 足球在绿茵场上飞滚 连静静的山川也在 坐地 日行八万里 宇宙中的一切物体都在不停地运动 无论是巨大的天体 还是 微小的原子 分子等 请大家根据刚才观看的录像片 回顾初中学过的机械运动 提出一些关于运动的话题 教师总结学生发言 讲述机械运动 机械运动 简称 运动 指物体与物体间或是物体的一部分和另部分间 相对位置随时间发生改变的过程 是最基本 最简单 最普遍的运动形式 机械 运动是空间位置随时间变化的体现 这里涉及到空间和时间的问题 师 古希腊杰出的哲学家 科学家 圣贤 亚里士多德曾说过 不了 解运动 就不了解自然 这句话向我们提出了严峻的挑战 我们要充满信心 迎 接这一挑战 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 本节课将从哪几个方面去描述 学生通过阅读 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 要研究物体的运动首先从学好这些基 本概念人手 师 我们在刚才的录像片中看到 汽车在公路上飞驰 江水在咆哮着奔 向远方 鸟儿在飞翔 树叶在摇动 高山上流水 瀑布直泻千尺 雪花在空中飞 舞 放映录像 播放 神舟 五号升空的录像片 2003 年 10 月 15 日 一个令人 骄傲的日子 一个彪炳史册的日子 我国第一艘载人飞船满载着全国人民的希望 成功升空 师 飞船在茫茫太空中遨游 假如你是文学家 你如何描述它的运动呢 参考 文学家的描述 光明日报 2003 年 10 月 17 日第一版 作者欧阳 中石 凌云戏月游银汉 转瞬翔天过太空 师 如果你是科学家 你又将如何描述呢 这就是我们今天要研究的课题 认识运动 板书 1 1 运动的认识 新课教学 一 物体和质点 针对上面看过的录像 老师提出问题 请你描述出一些运动 详细描述物体 的运动有什么困难 足球 向前 球体 滚动 雄鹰 向前 翅膀 上下 发现描述物体运动不容易 我们需要了解物体各部分运动的区别吗 问 可以将问题简化吗 为什么 要准确描述物体的运动 特别是物体各部分的详细运动情况 并不是一件很 容易的事 因为物体本身都有一定的大小和形状 物体各部分的运动情况一般并 不一样 师 在刚才看过的录像片中 我们见到了杨利伟 看到了 神舟 五 号 据报道 神舟 五号飞船载人舱长 7 4m 直径 2 8m 用长 58 m 重达 480t 的 长征 2 号火箭发射 升空后 显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小 的光点 科学家研究它在空中的位置 离开地面的高度 飞行的速度 运动轨道 等问题时 需要考虑它本身的大小和形状吗 生 不需要 我们可以用荧光屏上的小光点代替这个 庞大 的飞船呀 引入质点 用来代替物体的有质量的点 板 根据所研究问题的性质和 需要 抓住问题中的主要因素 忽略次要因素 建立一种理想化的模型 使复杂 问题得到简化 这是一种重要的科学研究方法 引子 乒乓球小而轻 直径仅 4cm 质量约 2 7 g 运动员研究各种旋 转球的打法时 要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响 这种情况下 必 须考虑到球的大小和形状 不能把它简化为一个点 讨论与交流 供参考 1 地球是一个庞然大物 直径约为 12 800km 与太阳相距 1 5Xl08 km 研究地球绕太阳的公转时 能不能把它看成质点 研究地面上各处季节变化 时 能不能把它看成质点 参考答案 若研究地球绕太阳公转时 由于地球本身的大小比地球到太 阳的距离小得多 则可以把地球看作质点 但若研究地面上各处季节变化时 则 不能把其看作质点 2 撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目 一般来说可以把撑杆跳运 动分为如下几个阶段 助跑 撑杆起跳 越过横杆 讨论并思考后回答 在下列 几种情况下运动员能否被看作质点 从中体会质点模型的建立过程 1 教练员针对训练录像纠正运动员的错误时 能否将运动员看成质点 2 分析运动员的助跑速度时 能否将其看成质点 3 测量其所跳高度 判断其是否打破纪录 时 能否将其看成质点 参考答案 1 不能 纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作 也 就是说不能忽略运动员的形状和大小 2 能 分析助跑速度时 可以忽略运动员 的姿势及动作 3 能 3 物理中的 质点 跟几何中的点有什么相同和不同之处 参考答案 相同之处为 都是没有形状和大小的点 不同之处为 质点 是实际物体的抽象 它具有一定的物理内涵 不仅具有物体的全部质量 而且是 一个相对的概念 几何学中的点没有质量 仅表示一个位置 而且应该是 绝对 得小 师 请同学们对质点进行小结 生 对质点小结 1 质点是一种科学抽象 是一种理想化的模型 2 质点是对实际物体的近似 这也是物理学中常用的一种重要的研究方法 3 一个物体能否看成质点 取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以 忽略不计 而跟自身体积的大小 质量的多少和运动速度的大小无关 4 一个物体能否被看作质点 取决于所研究问题的性质 即使是同个物 体 在研究的问题不同时 有的情况下可以看作质点 而有的情况可能不可以看 作质点 课堂探究 亲自做一做 试一试 书本在下列情景中能否被看成质点 1 沿一个方向推动桌面上的书本 如果测量书本移动的距离 是否可以 将书本视为质点 为什么 2 如果测定书本经过桌面上方某一定点所需要的时间 是否可以将书本 视为质点 为什么 3 还有什么情况下书本可以被视为质点 什么情况下书本不能被视为质 点 参考答案 1 沿同一个方向移动书本时 书本各部分的运动情况完全相同 可以将 它视为质点 2 相对桌面上方的某一定点来说 书本本身的长度 或宽度 不能忽略 并对经过该定点位置所需要的时间起决定作用 所以这种情况下不能将书视为质 点 3 答案视学生提出的问题而定 根据学生提出的各种情景 老师进行准 确恰当的点拨 说明 将物体看作质点的条件 1 平动的物体可以看作质点 一般研究物体的转动时不能把物体看作质 点 2 物体有转动 但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时 物体本 身的形状和大小已变成了次要因素 3 物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时 不能把物体看作质点 如研究火车过桥的时间时就不能把火车看作质点 课堂训练 1 下列关于质点的说法中 正确的是 A 体积很小的物体都可看成质点 B 质量很小的物体都可看成质点 C 不论物体的质量多大 只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时 就可以看 成质点 D 只有低速运动的物体才可看成质点 高速运动的物体不可看作质点 答案 C 2 在以下的哪些情况中可将物体看成质点 1 研究某学生骑车回校的速度 2 对这位学生骑车姿势进行生理学分析 3 研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 4 研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面 答案 1 3 3 下列情形中的物体可以看作质点的是 A 跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中 B 一枚硬币用力上抛 猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上 C 奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中 D 花样滑冰运动员在比赛中 答案 C 二 参考系 引子 请你设想一下 你和一位同伴正坐在火车中去旅行在飞快地离去 铁路边的人看到火车中的乘客 而乘客自己却认为自己是静止的 教师可展示 F1ash 动画课件 动画内容描述为 两位同学在路边看到急驰而过的一辆小汽车 大声叫喊 唉呀 你看他们跑得真快啊 车中的人对司机说 你动了吗 引导学生分析片中的对话 为什么路边的同学说车上的人跑得快 为什 么车中的一个人又认为他和司机没有动 投影教材中的图 1 1 3 图 让学生自己分析 教师加以引导 生 1 车中两个小孩都是静止的 他们都没动 生 2 这两个小孩是运动的 因为在车窗玻璃上有几个线条表示 风 这是画家描述运动时常用的手法 师 两个小孩和车都是运动的 这是相对地面来说的 而两个小孩之间 是相对静止的 他们的相对位置没有改变 师 平时我们说树木 房屋是静止的 行驶的汽车是运动的 这是以地 面作标准来说的 坐在行驶的火车里的乘客 认为自己是静止的 而在车厢里走 动的乘务员在运动 他还认为路旁的树木在向后倒退 这些都是以车厢作标准来 说的 在描述一个物体的运动时 选来作为标准的另外的物体 参考系 参考系 任何运动都是相对于某个参照物而言的 这个选来作标准的参 照物称为参考系 讨论与交流 与同桌和前排 或后排 同学组成四人一组 思考并交流讨论下列描述中隐 含的参考系 展示问题 1 电影 闪闪的红星 中有两句歌词 小小竹排江中游 巍巍青山两 岸走 这其中分别描述了两种运动情景 那么它们分别是以什么为参考系的 2 月亮在莲花般的云朵里穿行 3 坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句 坐地日行八万里 巡天遥看一 千河 时 我们感觉是静止不动的 这与诗句里的描述是否矛盾 说明理由 4 敦煌曲子词中有这样的诗句 满眼风波多闪烁 看山恰似走来迎 仔细看山山不动 是船行 其中 看山恰似走来迎 和 是船行 所选的参考系 分别是什么 课堂交流 分四小组进行 师 下述物理过程中选择什么为参考系较恰当 课件投影问题 1 2004 年 所有的目光都集中在火星 继美国宇航局的两台火星探险 漫游者 勇气 号和 机遇 号之后 欧洲的火星快车飞船已顺利地将 猎兔犬 2 号火星登陆车投放至火星表面 从地球表面向火星发射火星探测器的过程中 若要研究探测器的运动情况 各应选择什么为参考系 2 在印度洋海啸救灾中 从水平匀速航行的飞机上向受灾的地区空投救 灾物资 在不考虑空气阻力的情况下 飞机上的人以飞机作参考系 他看到投下 的物体是沿什么路线下落的 地面上的人以地面作参考系 观察被投下的物体又是 沿着什么路线下落的 3 第一次世界大战期间的一次空战中 一个法国飞行员正在 2 000 米高 的空中飞行 忽然 他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞 他以为是一只小昆虫 于是就伸手轻松地把它抓了过来 仔细一看 把他吓出一身冷汗来 他抓住的不 是别的 是德国飞机射向他的一颗子弹 请根据上述信息讨论回答以下问题 并 注意体会参考系的选取与运动的相对性 1 子弹飞得那么快 一般为几百米每秒 为什么没有把他的手打穿 体会 一下 同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗 2 受类似现象的启发 人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油 在航 天飞行中 宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接 实现 空中加油 和 空中对接 应满足的基本条件是什么 4 1997 年 6 月 10 日 在我国西昌卫星发射中心用 长征一号 运载火 箭成功发射的 风云二号 A 气象卫星 是我国研制成功的第一颗静止气象卫星 设计工作历时三年 2000 年 6 月 25 日 长征三号 运载火箭又将我国自行研制 的第二颗 风云二号 B 气象卫星成功发射上天 在太空中顺利完成与 A 星的 新老交替 最终定点在东经 105 赤道上空 向地面传回中国及周边地区的高 质量的气象资料 1 上述材料中的 静止气象卫星 最终定点在东经 105 赤道上空 是 以谁为参考系来描述卫星的运动的 2 具有上述特点的卫星称为 同步卫星 除了 气象卫星 外 同步 卫星 还有什么用途 课堂探究 一跳伞运动员在下落过程中 看到身旁的直升机在向上运动 则直升机 相对于地面的运动情况是怎样的 参考答案 跳伞运动员在下落过程中 看到身旁的直升机在向上运动 是以自己作参考系 即以跳伞运动员为标准 它们间的距离在不断增大 如果以 地面为参考系 这种情况的出现有以下几种可能性 1 直升机静止在空中不动 2 直升机向上升 3 直升机下落 但速度比跳 说明 为了确定物体的位置和描 述物体的运动而被选作参考的物体或物体系叫做参考系 如果物体相对于参考系 的位置在变化 则表明物体相对于该参考系在运动 如果物体相对于参考系的位 置不变 则表明物体相对于该参考系是静止的 同一物体相对于不同的参考系 运动状态可以不同 在运动学中 参考系的选择可以是任意的 研究和描述物体 运动 只有在选定参考系后才能进行 如何选择参考系 必须从具体情况来考 虑 例如 一个星际火箭在冈 0 发射时 主要研究它相对于地面的运动 所以把 地球选作参考系 但是 当火箭进入绕太阳运行的轨道时 为研究方便 便将太 阳选作参考系 为研究物体在地面上的运动 选地球作参考系最方便 例如 观 察坐在飞机里的乘客 若以飞机为参考系来看 乘客是静止的 若以地面为参考 系来看 乘客是在运动 因此 选择参考系是研究问题的关键之一 组织学生小结并作好适时适度的引导 1 运动和静止都是相对于参考系的 2 参考系的选取是任意的 3 选择不同的参考系 观察的结果可能不一样 也可能一样 4 选择参考系时 应使物体运动的描述尽可能简单 方便 5 比较两个物体的运动情况 必须选择同一参考系才有意义 三 坐标系 展示问题 小偷偷东西被发现 原因 GPS 来确定方位 有时需要准确地描述某个物体所在的位置 如地理上用纬度和经度来确 定某个地点在军事 大地测量等领域常采用全球卫星定位系统 GPS 来确定方位 要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系 如果物体在一维 空间运动 即沿一条直线运动 只需建立直线坐标系 就能准确表达物体的位置 如果物体在二维空间运动 即在同一平面运动 就需要建立平面直角坐标系来描 述物体的位置 当物体在三维空间运动时 则需要建立三维直角坐标系来描述 课堂探究 创设一个实例让学生思考 可以结合本地实际选取相应的例子 参考示例 如图 1 1 1 所示 一辆汽车从天安门沿长安街驶向西单 南菜园方向 思考汽车的位置随时间怎样变化 问题 1 如何选择坐标轴和正方向 2 如何选择坐标原点 3 如何确定坐标轴上的刻度值 师 对质点的直线运动 一般选质点的运动轨迹为坐标轴 质点运动的方向 为坐标轴的正方向 选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点 师 画坐标系时 必须标上原点 正方向和 单位长度 课堂训练 一质点在 x 轴上运动 各个时刻的位 置坐标如下表 1 请在下面的 x 轴上标出质点在各时 刻的位置 2 哪个时刻离坐标原点最远 有多远 参考答案 1 如图 1 1 3 标注 2 在第 4s 末的位置坐标是一 7 m 说明这一时刻质点离开坐标原点的距离 为 7m 在 x 轴的负向上 为最远 而其他几个都不是最远的 问题 田径场上 描述百米运动员在运动中的位置 需建立什么样的坐标系 描述 800 米赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系 足球场上 描述足 球运动员的位置需建立什么样的坐标系 要描述足球的位置呢 参考答案 百米运动员是在一条直线上运动 所以应建立直线坐标系 800 米赛跑运动员不是在一条直线上运动 而是在一个平面内运动 所以应建立 平面直角坐标系 足球运动员也是在球场平面内运动 也要建立平面直角坐标系 而足球的运动可以在草坪上进行 也可以在空中飞行 所以要建立立体空间直角 坐标系 学生阅读教材 科学漫步 栏目并思考书中提出的问题 参考答案 从 GPS 定位器上显示屏中的信息可以知道 第 1 行的 西 和第 2 行的 航向 267 表示的是航向 如图 I 1 4 所示 航速 0 0km 说明定位器现在相对地面静止 第 3 行的 航程 1 0 kin 是指从出发到 现在的里程 累计 13 32 是指从开始启动定位器到现在的时间 第 4 行的 N39 55 451 和 Ell6 23 504 是指定位器所处位置在北纬 39 55 451 东经 116 23 504 第 5 行 时间 10 29 57 显示的是北京时 间 10 点 29 分 57 秒 通过地理知识或查阅地图手册可以知道定位器此刻正处于北 京市城区的西部 小结 本节学习的参考系和质点的概念是运动学甚至整个力学的最基本 最重 要的概念 并且还提供了重要的科学思维方法 了解参考系的概念 对于观察 比较 研究物体的运动有实际的意义 同学们要明白 严格意义上的 有质量的 点 实际上是不存在的 是一种理想化模型 是对实际物体的近似 是一种科学 抽象 自然界中任何一种事物及其运动变化 都是比较复杂的 研究问题 要暂 时撇开起作用很小的因素 抓住主要因素 如果在我们研究的问题中 物体的形 状 大小 以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的 就可以把它看 成质点 作业 教材第 13 页问题与练习 板书设计 1 1 运动的认识 一 质点 用来代替物体的有质量的点 1 质点是一种科学抽象 是一种理想化的模型 2 质点是对实际物体的近似 这也是物理学中常用的一种重要的研究方法 3 一个物体能否看成质点 取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以 忽略不计 而跟自身体积的大小 质量的多少和运动速度的大小无关 二 参考系 任何运动都是相对于某个参照物而言的 这个选来作标准的参 照物称为参考系 1 运动和静止都是相对于参考系的 2 参考系的选取是任意的 3 选择不同的参考系 观察的结果可能不一样 也可能一样 4 选择参考系时 应使物体运动的描述尽可能简单 方便 5 比较两个物体的运动情况 必须选择同一参考系才有意义 三 坐标系 1 描述直线运动的物体的位置变化 可以建立一维直线坐标系 2 描述平面上运动的物体的位置变化 可以建立二维平面直角坐标系 3 描述立体空间内运动的物体的位置变化 可以建立三维立体空间坐标系 教学后记 时间和位移 教学目标 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 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 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 难点 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 探究 讲授 讨论 练习 教学手段 教具准备 多媒体课件 课时安排 新授课 2 课时 教学过程 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 一部分学生可能预习过教材 大声回答 一部分学生可能忙着翻书去找 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 1 2 时间和位移 新课教学 一 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 师 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 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T16 18 19北京西14 58 00 35 00 41 郑州 08 42 08 36 05 49 05 57 武昌 03 28 03 20 09 15 09 21 长沙 23 59 23 5l 16 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 F1ash 动画 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 师 下图 1 2 1 给出了时间轴 请你说出第 3 秒 前 3 秒 第 3 秒初 第 3 秒末 第 n 秒的意义 答 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 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 1 min 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 讨论与交流 我国在 2003 年 10 月成功地进行了首次载人航天飞行 10 月 15 日 09 时 0 分 神舟 五号飞船点火 经 9 小时 40 分 50 秒至 15 日 18 时 40 分 50 秒 我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗 再经 11 小时 42 分 10 秒至 16 日 06 时 23 分 飞船在内蒙古中部地区成为着陆 在上面给出的时 间或时刻中 哪些指的是时间 哪些又指的是时刻 参考答案 这里的 10 月 15 日 09 时 0 分 15 日 18 时 40 分 50 秒 和 16 日 06 时 23 分 分别是指这次航天飞行点火 展示国旗和着陆的时刻 而 9 小时 40 分 50 秒 和 11 小时 62 分 10 秒 分别指的是从点火到展示国旗和 从展示国旗到着陆所用的时间 二 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 板 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 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 请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移 围绕跑道跑一圈的位移和 路程 讨论与思考 1 用课件展示中国地图 在地图上查找上海到乌鲁木齐的铁路 请根据地图 中的比例尺估算一下 坐火车从上海到乌鲁木齐的位移和经过的路程分别是多少 阅读下面的对话 甲 请问到市图书馆怎么走 乙 从你所在的市中心向南走 400 m 到一个十字路口 再向东走 300m 就到了 甲 谢谢 乙 不用客气 请在图 1 2 3 上把甲要经过的路程和位移表示出来 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 三 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 压强这两个学生学过的 物理量 它们是有方向的 但它们仍然是标量 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 40 m 到达 C 点 然后又向东走了 30 m 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 解析 画图如图 1 2 4 所示 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 高空时 从气球上掉下一物体 物体又上升了 10 m 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 一 80m 方向竖直向下 2 到现在有三种 语言表述法 如 位移的大小为 80m 方向竖直向下 矢量图法 一 号法 如 规定竖 直向上为正方向 则物体的位移为一 80m 课堂训练 播放 1 500m 比赛的录像片断 在标准的运动场上将要进行 1 500 米赛跑 上午 9 时 20 分 50 秒 发令枪响 某运动员从跑道上最内圈的起跑点出 发 绕运动场跑了 3 圈多 到达终点 成绩是 4 分 38 秒 请根据上面的信息讨论 以下问题 并注意题中有关时间 时刻 路程 位置变化的准确含义 1 该运动员从起跑点到达终点所花的时间是多少 4 分 38 秒 起跑和到达的时 刻分别是多少 上午 9 时 20 分 50 秒 上午 9 时 25 分 28 秒 2 该运动员跑过的路程是多少 1 500 米 他的位置变化如何 起跑点到终点的 连线 四 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 如图 1 2 6 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 x 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 在一维坐标系中 用正 负表示运动物体位移的方向 如图 1 2 7 所示汽 车 A 的位移为负值 B 的位移则为正值 表明汽车 B 的位移方向为 x 轴正向 汽 车 A 的位移方向为 x 轴负向 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 时间对应位移 在位置坐标轴上 用点来表示位置 用有 向线段来表示位移 本节课用到的数学知识和方法 用数轴来表示时间轴和位移轴 在时间 轴上 点表示时刻 线段表示时间间隔 要选计时起点 零时刻 计时起点前的时 刻为负 计时起点后的时刻为正 在位移轴上 点表示某一时刻的位置 线段表 示某段时间内的位移 要选位置参考点 位置零点 直线运动中 可选某一单一方 向作为正方向 朝正方向离开参考点的位置都为正 朝负方向离开参考点的位置 都为负 位移方向与规定方向相同时为正 相反时为负 标量遵从算术加法的法 则 矢量遵从三角形定则 或平行四边形定则 以后会学到 不让学生知道 作业 教材第 16 页问题与练习 板书设计 1 2 时间和位移 1 时间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 在时间坐标轴上对应于一段 2 时刻时刻是指某一瞬时 在时间坐标轴上对应于一点 3 位移初位置指向末位置的有向线段表示位移 描述物体位置的改变 是 矢量 与运动路径无关 只由初末位置决定 4 路程质点运动轨迹的长度 是标量 取决于物体运动路径 5 矢量矢量既有大小 又有方向 6 标量只有大小 没有方向 标量相加遵从算术加法的法则 7 位置用坐标表示位置 8 位移用位置坐标的变化量表示物体位移 教学后记 运动快慢的描述 速度 教学目标 知识与技能 1 理解物体运动的速度 知道速度的意义 公式 符号 单位 矢量 性 2 理解平均速度的意义 会用公式计算物体运动的平均速度 认识各种 仪表中的速度 3 理解瞬时速度的意义 4 能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念 5 知道速度和速率以及它们的区别 过程与方法 1 通过描述方法的探索 体会如何描述一个有特点的物理量 体会科学 的方法 体验用比值定义物理量的方法 2 同时通过实际体验感知速度的意义和应用 3 让学生在活动中加深对平均速度的理解 通过生活中的实例说明平均 速度的局限性 4 让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系 同时初步 领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法 进而直接给出瞬时速度的 定义 5 会通过仪表读数 判断不同速度或变速度 情感态度与价值观 1 通过介绍或学习各种工具的速度 去感知科学的价值和应用 2 了解从平均速度求瞬时速度的思想方法 体会数学与物理间的关系 3 培养学生认识事物的规律 由简单到复杂 培养学生抽象思维能力 4 培养对科学的兴趣 坚定学习思考探索的信念 教学重点 难点 教学重点 速度 瞬时速度 平均速度三个概念 及三个概念之间的联系 教学难点 对瞬时速度的理解 教学方法 探究 讲授 讨论 练习 教学手段 教具准备 多媒体课件 课时安排 新授课 2 课时 教学过程 新课导入 师 为了描述物体的运动 我们已经进行了两节课的学习 学习了描述运动 的几个概念 大家还记得是哪几个概念 生 质点 参考系 坐标系 时间 时刻 位移和路程 师 当物体做直线运动时 我们是用什么方法描述物体位移的 生 用坐标系 在坐标系中 与某一时刻 t1 对应的点 x 1 表示 tl 时刻物体的 位置 与另一时刻 t1 对应的点 x2 表示时刻 t2 物体的位置 则 x x2 一 xl 就 表示从 t1 到 t2 这段时间内的位移 师 我们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量 能不能说 物体的位 移越大 物体运动得就越快 学生讨论后回答 不能 因为物体的运动快慢与运动的时间有关 师 那么 如何来描述物体运动的快慢 教师指导学生快速阅读教材中的黑体字标题 提出问题 要描述物体运动的 快慢 本节课将会学到哪些概念 物理量 学生通过阅读 思考 对本节涉及的概念有个总体印象 知道这些概念都是 为了描述物体运动的快慢而引入的 要研究物体运动的快慢还要学好这些基本概 念 板书 1 3 运动快慢的描述 速度 新课教学 一 坐标与坐标的变化量 教师指导学生仔细阅读 坐标与坐标的变化量 一部分 讨论与交流 以百米赛跑为例 你参加赛跑的跑道是笔直的 你能说明 坐标 与 坐标 的变化量 有何不同 又有何联系 学生讨论后回答 生 坐标用来表示位置 坐标的变化量表示位移 比如 我在起点的位置 我在终点的位置或我在全程中点的位置 50 m 处 等 都可以在建立坐标系后用坐 标上的点来表示 而在我从起点跑到终点的这段过程中 我的位移可以用起点和 终点间的坐标变化量来表示 课件投影图 1 3 l 让学生观察 用数轴表示坐标与坐标的变化量 能否用 数轴表示时间的变化量 思考与讨论 1 图 1 3 l 中汽车 质点 在向哪个方向运动 2 如果汽车沿 轴向另外一个方向运动 位移 x 是正值还是负值 学生在教师的指导下 自主探究 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 教师帮助总结并回答学生的提问 生 汽车在沿 x 轴正方向运动 图示汽车从坐标 x1 10 m 在经过一段 时间之后 到达坐标 x2 30 m 处 则 x x2 x1 30m 一 10m 20m 位移 x 0 表示位移的方向沿 x 轴正方向 师 我们的这种数学表述是与实际的物理情景相一致的 比如 汽车沿 笔直的公路向东行驶 我们可以规定向东作为 x 轴的正方向 来讨论汽车的位置 和位移 课堂训练 教师用课件投影出示题目 并组织学生独立思考后解答 绿妹在遥控一玩具小汽车 她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动 开始时在某一标记点东 2 m 处 第 1s 末到达该标记点西 3m 处 第 2s 末又处在该 标记点西 1m 处 分别求出第 1s 内和第 2s 内小车位移的大小和方向 对应的时 刻怎样表示 答案 小车在第 1 s 内的位移为 5m 方向向西 第 2s 内的位移为一 2m 方向向东 解析 根据题意可建立一维直线坐标系 以题中所述标记点为参考坐标 原点 向西方向为 x 轴正方向 则质点的初始位置坐标为 x0 一 2 m 第 l s 末的 位置坐标为 x1 3 m 第 2 s 末的位置坐标为 x2 1m 这样可以根据位置坐标的 变化量表示一段时间内的位移 小车在第 1s 内的位移 x1 x1 x0 3m 一 一 2m 5 m 在第 2s 内的位移 x2 x2 x1 1 m 一 3m 2m 如图 1 3 2 所示 对应的时刻怎样表示 t t2 t1 二 速度 展示问题 播放比赛片段 北京时间 8 月 28 日凌晨 2 点 40 分 雅典奥林 匹克体育场 这是一个值得所有中国人铭记的日子 21 岁的上海小伙刘翔像闪电 一样 挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点 以明显的不可撼动的优势获得奥运会 男子 110 米栏冠军 12 秒 91 的成绩平了由英国名将科林 约翰逊 1993 年 8 月 20 日在德国斯图加特创造的世界纪录 改写了奥运会纪录 师 那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢 有几种方法呢 试举例 说明 学生讨论 思考并回答 生 1 同样的位移 比较所用时间的长短 时间短的 运动得快 例如 刘翔在 110 米栏比赛中所用的时间最短 跑得最快 所以他夺得了金牌 生 2 也可以用相同的时间 比较通过的位移 位移大的 运动得 快 假如用相同的时间 刘翔将跑得更远 说明刘翔跑得更快 师 请同学们再多想一些比较快慢的例子 哪些是用相同位移比时间 哪些是用相同时间比位移的 生 1 我们在校运动会上 百米赛跑就是相同位移比时间 生 2 我亲身经历了 在校运动会前 我们班主任在选拔百米跑运动员 的时候 他没有秒表 而是用目测的方法来估计哪位同学跑得最快 他让我们同 时起跑 看谁跑得最远 我看这种方法就是相同时间比位移 师 由上分析可知 运动的快慢跟运动的时间及通过的位移都有关 系 物理学中用速度来描述物体运动的快慢程度 讨论与交流 师 以下有四个物体 请同学们来比较一下它们运动的快慢程度 初始 位置 m 经过 时间 s 末了 位置 m A 自行车沿平直 道路行驶 0 20 100 B 公共汽车沿平 直道路行驶 0 10 100 C 火车沿平直轨道 行驶 500 30 1 250 D 飞机在天空直 线飞行 500 10 2 500 师 如何比较 A 和 B B 和 D B 和 C 的运动快慢 生 1 比较 A 和 B 它们经过的位移相同 都是 100m A 用的时间长 20s B 用的时间短 10s 在位移相等的情况下 时间短的运动得快 即汽车比自行车 快 生 2 比较 B 和 D 它们所用的时间相同 都是 10s B 行驶了 100m D 飞行 了 2 000m B 行驶的位移比 D 短 在时间相等的情况下 位移大的运动得快 即 飞机比汽车快 生 3 比较 B 和 C 它们的位移不同 所用的时间也不同 要比较它们 的运动快慢 只有计算它们平均每秒钟位移的大小量 单位时间内位移大的运动 得快 由上列表可算出以上四个物体每秒钟位移大小分别为 5 m 10m 25 m 200 m 这说明飞机行驶得最快 师 我们为了比较物体的运动快慢 可以用位移跟发生这个位移所用时 间的比值 表示物体运动的快慢 这就是速度 师 速度公式 v x t 单位 国际单位 m s 或 m s 1 常用单位 km h 或 km h 1 s 或 s 1 生 我们在初中也学过速