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1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述
時(shí)間 位移
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、知識與技能
1. 知道時(shí)刻與時(shí)間間隔的區(qū)別和聯(lián)系,會(huì)在具體情境中識別時(shí)間間隔和時(shí)刻;
2. 理解坐標(biāo)系的概念,會(huì)用一維坐標(biāo)系定量描述物體的位置以及位置的變化。
二、過程與方法
1. 知道位置、位移、路程等概念的區(qū)別與聯(lián)系,能用平面坐標(biāo)系正確描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移;
2. 知道矢量與標(biāo)量運(yùn)算的差異,會(huì)進(jìn)行一維情況下的矢量運(yùn)算,促使學(xué)生形成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣,提高學(xué)生自主獲取知識的能力。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過探究實(shí)驗(yàn),經(jīng)歷使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的過程,能正確熟練地使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,培養(yǎng)他們交流溝通的能力,提高理論與實(shí)踐相
2、結(jié)合的能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的科學(xué)思維方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維過程以及初步的觀察、分析和概括能力。
1、理解時(shí)刻與時(shí)間間隔的區(qū)別和聯(lián)系。(重點(diǎn))
2、理解位置、位移、路程等概念的區(qū)別與聯(lián)系。(重點(diǎn))
3、理解矢量與標(biāo)量運(yùn)算的差異。(難點(diǎn))
4、理解電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)。(難點(diǎn))
課件、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
一、導(dǎo)入新課:
要討論物體位置隨時(shí)間的變化,就要涉及位置、時(shí)間等概念。如果要準(zhǔn)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(rèn)為應(yīng)該采用什么方法?你對時(shí)間是怎樣認(rèn)識的?
二、講授新課:
1、時(shí)刻和時(shí)間
3、間隔
【教師引入課程】要描述物體位置隨時(shí)間的變化,首先要清楚“時(shí)間”一詞的含義。說到時(shí)間,不能不說時(shí)刻和時(shí)間間隔。時(shí)刻和時(shí)間間隔既有聯(lián)系又有區(qū)別。
【教師引導(dǎo)】
時(shí)刻:指某一瞬時(shí),是事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展變化所經(jīng)歷的各個(gè)狀態(tài)先后順序的標(biāo)志。
時(shí)間:是兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔,時(shí)間用來表示事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展變化所經(jīng)歷的過程長短的量度。
我們可以用一個(gè)時(shí)間軸來表示
【教師提問】現(xiàn)在一起思考一個(gè)問題,8點(diǎn)和45分鐘有什么區(qū)別?結(jié)合時(shí)間軸,仔細(xì)思考。
【教師總結(jié)】在表示時(shí)間的數(shù)軸上,時(shí)刻用點(diǎn)表示,時(shí)間間隔用線段表示。我們平時(shí)說的“時(shí)間”,有時(shí)指的是時(shí)刻,有時(shí)指的是時(shí)間間隔,要根據(jù)上下文認(rèn)清它的含義。
2
4、、位置和位移
【教師提問】運(yùn)動(dòng)表示物體相對位置的變化,前面我們已經(jīng)學(xué)過了如何在數(shù)學(xué)坐標(biāo)系中表示物體的位置,今天我們就來研究物體的位置發(fā)生了變化該如何表示?
如圖所示
【教師引導(dǎo)】我們可以看到,它們的路程(實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度)不同,但在整個(gè)過程中它們的初末位置相同,也就是說整個(gè)過程它們的位置變化相同(開始在,最后在)。我們該怎樣來描述這樣一個(gè)位置的變化呢?
【教師補(bǔ)充引導(dǎo)】為了定量地描述物體的位置,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。例如,若想說明地面上某人所處的位置,可以采用平面直角坐標(biāo)系來描述;如果物體做直線運(yùn)動(dòng),可以用一維坐標(biāo)系來描述。
為了能夠很好地表述出物體在運(yùn)動(dòng)過程中位置的變化
5、,物理學(xué)中引入了一個(gè)新的物理量:位移。
【教師總結(jié)】路程是表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度;位移是表示物體的位置變化。
在物理學(xué)中,像位移這樣的物理量叫作矢量,它既有大小又有方向;像路程這樣的物理量叫作標(biāo)量,它們只有大小,沒有方向。
3、直線運(yùn)動(dòng)的位移
【教師提問】前面的學(xué)習(xí)用到了一維坐標(biāo)系來描述物體的位置,那么,在一維坐標(biāo)系中位移該如何表示呢?
如圖,做直線運(yùn)動(dòng)的物體,初位置為,末位置為。
【學(xué)生解答】物體的位移應(yīng)該是由指向的有向線段,其大小等于末位置與初位置坐標(biāo)之差
【教師總結(jié)】表示位移,記為
若兩坐標(biāo)差為正,則位移的方向指向軸正方向;若兩坐標(biāo)差為負(fù),則位移的方向指向軸負(fù)方向。
6、
【思考與討論】某物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),坐標(biāo)為5m,為2m,物體的位移大小等于多少?方向如何?
4、位移—時(shí)間圖像
【教師總結(jié)】從圖像可以直觀地看出物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。
5、位移和時(shí)間的測量
【教師總結(jié)】學(xué)校實(shí)驗(yàn)室常用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄時(shí)間和位移。
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接交流電源,工作電壓為4V到6V,電源頻率是50Hz,每隔0.02s打一次點(diǎn)。
【實(shí)驗(yàn)】練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
1、了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造,然后把它固定好。
2、安裝紙帶。
3、啟動(dòng)電源,用手水平拉動(dòng)紙帶,紙帶上就打出一行小點(diǎn)。隨后關(guān)閉電源。
4、取下紙帶,從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始(起始點(diǎn)),往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn)。例如
7、數(shù)出n個(gè)點(diǎn),算出紙帶從起始點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。
5.用刻度尺測量出從起始點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的位移x。
測量之前,自己先設(shè)計(jì)一個(gè)表格,用來記錄時(shí)間及位移。
1、關(guān)于時(shí)間間隔和時(shí)刻,下列說法中正確的是( )
A.兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔是一段時(shí)間
B.時(shí)間間隔和時(shí)刻的區(qū)別在于時(shí)間長短不同,長的是時(shí)間間隔,短的是時(shí)刻
C.第3秒末和第4秒初的間隔是1秒
D.第3秒內(nèi)和第4秒內(nèi)的時(shí)間間隔不一樣
答案:A
2、仔細(xì)觀察如圖所示的時(shí)間軸,下列說法正確的是( )
A.第3 s初是指時(shí)間軸上的D點(diǎn)
B.第5 s內(nèi)是指時(shí)間軸上段
C.前4 s內(nèi)是指時(shí)間軸上段
D.第2 s
8、內(nèi)是指時(shí)間軸上的C點(diǎn)
答案:C
3、從離地面3 m高處豎直向上拋出一個(gè)小球,它上升5 m后回落,最后到達(dá)地面,在此過程中( )
A.小球通過的路程是8 m
B.小球的位移大小是3 m
C.小球的位移大小是13 m
D.小球的位移方向是豎直向上
答案:B
4、甲、乙、丙三個(gè)物體同時(shí)同地出發(fā),6 s末同時(shí)到達(dá)同一目的地,它們運(yùn)動(dòng)的“位移-時(shí)間”圖像如圖所示,則關(guān)于三者的路程x和位移大小s關(guān)系正確的是( )
A. B. C. D.
答案:A
5、下表是列車時(shí)刻表的部分片段,請回答以下幾個(gè)問題:
T15
站臺
T16
18:19
北京西
14:
9、58
0:35
0:41
鄭州
08:42
08:36
05:49
05:57
武昌
03:28
03:20
09:15
09:21
長沙
23:59
25:51
16:25
廣州
16:52
(1)表中所列數(shù)據(jù)是時(shí)刻還是時(shí)間間隔?
(2)T15列火車在長沙站上停留了多少時(shí)間?
(3)正常情況下,T16列火車從廣州行駛到北京用多長時(shí)間?
答案:(1)時(shí)刻
(2)2.6分鐘
(3)22.1小時(shí)
6、某質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng),各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如下表所示:
0
1
2
3
4
5
0
5
-4
-1
-7
1
由表可以看
10、出此質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)后:
(1)何時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)時(shí),離原點(diǎn)的距離是多少?
(2)第2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移的大小是多少?
(3)哪段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移最大?最大值是多少?
(4)在第一個(gè)2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移和通過的路程分別為多少?
答案:(1)第4 s末;7 m
(2)9 m
(3)第1 s末到第4 s末;12 m
(4)
§1.2 時(shí)間 位移
一、 時(shí)刻和時(shí)間間隔
1、時(shí)間間隔是兩時(shí)刻之間的間隔,在時(shí)間軸上對應(yīng)一線段,間隔的長短可不同。
2、時(shí)刻是一瞬間,不同時(shí)刻有先后之分,在時(shí)間軸上對應(yīng)一個(gè)點(diǎn)。
二、 位置和位移
1. 路程:
(1)物理意義:表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡
11、的長度;
(2)大?。喊催\(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算的實(shí)際長度;
(3)標(biāo)、矢量:標(biāo)量,只有大小,沒有方向。
2. 位移:
(1)物理意義:表示物體的位置變化;
(2)大?。何矬w由初位置到末位置的距離,與運(yùn)動(dòng)軌跡無關(guān);
(3)標(biāo)、矢量:矢量,方向由初位置指向末位置。
3. 矢量:既有大小又有方向的物理量叫矢量。矢量的“+” “一”號不表示矢量的大小,只表示矢量的方向(與規(guī)定的正方向相同或相反),故矢量比較大小看絕對值。
三、 直線運(yùn)動(dòng)的位移:
表示坐標(biāo)之差,所以研究直線運(yùn)動(dòng)中,表示位移,記為。
若兩坐標(biāo)之差為正,則坐標(biāo)的方向指向軸的正方向;若兩坐標(biāo)之差為負(fù),則位移的方向指向軸的負(fù)方向。
引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)多學(xué)知識進(jìn)行自主交流探究,根據(jù)學(xué)生表述,查漏補(bǔ)缺,并有針對性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。
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