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第一章 运动的描述
第2节 时间位移
本节结合第一节质点、参考系，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”的模式，创设多样问题情景，引发学生主动探究、总结知识．
物理观念：能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移
科学思维：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
科学探究：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
科学态度与责任：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
1、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。
2、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。
多媒体
一、引入新课
问题1.下列问题及高一学生作息安排表中哪些是时刻？哪些是时间？
①、1、2018年8月26日晚，雅加达亚运会田径大项结束了男子100米决赛争夺，中国选手苏炳添以9秒92获得冠军！打破了卡塔尔选手费米-奥古诺德在上届亚运会上创造的9秒93的亚运会纪录！
②、北京时间9点整是时刻吗?
③、各位旅客请注意，由瑞金开往赣州D8936次列车开车时间6点50分，请各位旅客自觉排队等候检票是时刻吗?
二、新课教学
（一）时间和时间间隔
在一开始学生的回答中，学生离家和到校所对应的是时刻概念，在路上所用的时间就是时间间隔，它等于两个时刻之差。
如果建立一个表示时间的一维直线系，则在这个坐标系中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。
学生讨论
如图所示，物体沿直线从O点开始运动，如果各点之间的时间间隔都是一秒，则下列各说法中分别表示哪一点或线段。
①前3 s内 ②第2 s内 ③（第）2 s末 ④第3 s初 ⑤第二个2 s内
时间计量
法定计时单位 :秒、分、时、（日）、年
常用时间单位 :刻 周 季度
时间的测量:
（二）坐标系，路程和位移
问题：要想准确描述物体的位置变化怎么办？
答：对于做直线运动的物体，可以用直线坐标系来描述。
坐标系
一般说来，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。
直线坐标系
需要标明：原点、正方向、标度、单位
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．
一维坐标（直线坐标）：
二维坐标（直角坐标）：
三维坐标（立体坐标）：
南昌 → 北京
（1）飞机
（2）火车
思考1：⑴ 不同点？ ⑵共同点？
思考2： 沿①②③④四条不同路径到达B点路程是否相同,位置变化是否相同?
根据上述两个问题,你可以得到什么样的结论?
重新讨论提问学生的问题，问学生为什么不从另外一条路走？学生会很快回答另外一条路远，那么从不同的路径走就没有相同之处吗？当然有，那就是初始位置和末位置是相同的，所以为了准确描述这两种运动，就需要引入两个不同的概念。
小结
1.路程是物体运动轨迹的长度
2.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。
问题：物体的位移大小有没有等于路程的情况？
答：在单向直线运动中位移的大小等于路程。
练习：
下列关于位移和路程的说法中，正确的（ ）
A、位移大小和路程不一定相等
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
（三）矢量和标量
像位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量，像路程这样只有大小，没有方向的物理量叫做标量。
问题：回忆初中所学过的物理量，说明它们是标量还是矢量。
答：温度、时间、质量、密度等是标量，速度是矢量。
问题：我们知道，如果一个口袋中原来有20 kg大米，再放入10 kg大米，口袋里共有30 kg大米。那么如果一个物体第一次的位移大小为20 m，第二次的位移大小为10 m，则物体的总位移是不是30 m呢？
问题：阅读教材的思考与讨论，能否得出分位移和合位移的关系？并由此得出矢量运算的一般法则。
教师总结
1.当两个矢量共线时，可以用算术运算，但首先要设定正方向。
2.当两个矢量不共线时，合矢量和分矢量必将构成一个三角形，它们分别是三角形的三条边。
3.不共线矢量的运算法则叫做平行四边形定则，又叫三角形定则。
位移-时间图像:
例如:在平直的公路旁每隔100米竖立着有标号的电线杆,一观察者坐在汽车上.研究汽车的运动情况.当汽车经过Ⅰ号电线杆按下秒表,做下了如下记录:
1.作图步骤:
(1)建立平面直角坐标系,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移X.
(2)描点法描出数据
(3)用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来
2.在平面直角坐标系中,横轴表示时间t,纵轴表示位移X,根据给出的(或测定的)数据,作出几个点的坐标,用平滑的线将几个点连接起来,这条线是位移时间图象,简称位移图像.
3.横坐标中的5、10……的含义是什么？
5表示5S末;10表示10S末
或5表示5S末时刻与0时刻间的时间是5S;10表示10S末时刻与0时刻间的时间是10S.
4.纵坐标中的100、200……的含义是什么？
100表示100m处的位置；200表示200m处的位置
或100表示100m处的位置与参考点0间的位移是100m;200表示200m处的位置与参考点0间的位移是200m.
5.X—t图象中A点表示的含义？
A点表示汽车在5s末时刻处在100m处的位置
A点表示汽车在5s末时刻相对于参考点的位移是100m
X-t图象中一个点(t,X)的物理意义：
表示运动物体在(t)某时刻所处的位置X或运动物体在(t) 某时刻相对于参考点的位移X.
6.X—t图象的物理意义
表示质点做直线运动时位移随时间变化的规律.
7.可以从X—t图象中计算出质点在一段时间内△t所运动的位移△x
认识打点计时器
1、操作步骤
（1）固定计时器
（2）穿纸带
（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源
2、注意事项
（1）实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并先轻轻试拉动纸带，应无明显的阻滞现象。
（2）使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。
（3）手拉动纸带时速度应适中，以防点迹太密或太疏
（4）使用电火花计时器时，应注意把两条纸带穿好，墨粉纸盘位于两条纸带中间，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
（5）打点计时器不能连续工作太长时间，打完点后应立即关闭电源
三、课堂小结
物理中矢量的正负不表示大小，只表示方向，当规定了正方向后，正值表示与正方向同向，负值表示与正方向反向。反之亦然。
四、板书设计
1、时刻和时间间隔: 时刻是时间轴上一点，对应某位置；时间是时间轴上一线段，对应一段位移
2、路程和位移
路程：是物体运动轨迹的长度
位移：表示物体的位置变化
（起点指向终点的有向线段）
3、矢量和标量
（矢量有大小又有方向,运算遵守平行四边形定则）
4、位移—时间图像
5、位移和时间的测量
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