時間與位移教學設計

鄭陽民

學情分析：初中階段學生已經學習了與運動相關的基礎性的物理知識，經過前面知識的學習學生對于機械運動也有了一定的了解，但深入性的學習還未開展。

教學目標：

知識與能力：引導學生理解時刻和時間間隔、路程和位移、矢量和標量的基本概念，并知道位移和路程的不同;能用直線坐標系的坐標和坐標變化來表示直線運動的物體的位置和位移。

過程與方法：創設情境實例，使學生掌握能夠用形象化的方式理解抽象問題;能夠運用坐標來清楚準確呈現相關物料概念。

情感態度與價值觀：通過本節課的學習，使學生了解物理學科和生活的密切聯系，理解物理學科的現實意義;幫助學生形成科學的價值觀。

教學重點和難點：位移和路程的區別與聯系，標量和矢量在計算方法上的差異。

教學過程設計：

（一）導入新課

同學們，從周一到周五，每天我們幾乎都在一條固定的路線上下學。那么，你有沒有關注過這些問題：你什么時間離開家門？路上花費了多長時間？路線是怎樣？到校時間呢？你能否最終準確描述一下你的整個上學運動過程呢？這些與我們今天的學習內容密切相關，就讓我們一起走進今天的學習內容《時間與位移》。

（二）學習新課

知識點一：時刻和時間間隔

問題引領：1.認真閱讀教材，列舉關于時間和時刻的說法有哪些？

2.仔細觀察教材第14頁圖1.2—1，嘗試怎樣在時間軸上來準確表示時間？

3.結合所學思考：時刻和時間有什么區別？

學生小組討論：仔細閱讀“時刻和時間間隔”，結合問題來自主學習。

活動結束后，來讓學生總結回答。（教師注意及時引導和評價）

對上述問題進行總結，師生共同得出結論：

1.物體的運動總是伴隨著時間和空間而進行。

2.在表示時間的數軸上，時刻表示一個點，而兩個點之間（即兩個時刻之間）對應的線段表示時間間隔，簡稱時間。

3.時刻是指某一瞬時，時間是時間間隔的簡稱，指一段持續的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間。

練習鞏固：2003年10月我國成功地進行了首次載人航天飛行。10月15日09時0分，“神舟”五號飛船點火，經9小時40分50秒至15日18時40分50秒，宇航員楊利偉實現了中國人在太空中行走，并展示中國國旗和聯合國旗，再經11小時42分10秒至16日06時23分，飛船在內蒙古中部地區成功著陸。在上面給出的時間或時刻中，哪些指的是時間，哪些又指的是時刻？

知識點二：位移和路程

隨著當前人民生活水平的提高，驢友探險性活動越來越多，但是在這樣的活動中，我們經常聽到這樣的報道，那就是有些人常常迷路，甚至因此受傷甚至喪生.究其原因很多人都是因為在不確定方位的地區無法搞不清這三個問題：我在哪里？我要去哪里？選哪條路線最佳？

實際上這三個問題涉及三個描述物體運動的物理量：位置、位移、路程。下面我們就來具體了解相關知識。提出問題：位置、位移、路程它們有什么不同？請同學們結合教材弄明白這幾個問題。

小組活動：在各組發表自己的看法，對幾個概念進行討論。在討論成熟后由小組代表回答。

達成共識：

1：位移是矢量，有向線段的長度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向。

2：質點的位移與運動路徑無關，只與初位置、末位置有關。

3：位移與路程不同，路程是質點運動軌跡的長度，路程只有大小沒有方向，是標量。

學以致用：在一條直線跑道上.每隔5 m遠放置一個空瓶子.運動員進行折返跑訓練.從中間某一瓶子處出發.跑向最近的空瓶子將其扳倒后返回再扳倒出發點處的第一個瓶子.之后再折返扳倒前面的最近的瓶子.依次下去.當他扳倒第6個空瓶子時.他跑過的路程多大？位移是多大？

知識點三：矢量和標量

提出問題：位移是矢量，路程是標量。那它們有什么相同點和不同點呢？說說矢量和標量的算法上又有什么不同呢？

小組討論：仔細閱讀教材內容，相互討論，得出結論。

師生小結：

1既有大小又有方向的物理量叫矢量，只有大小沒有方向的物理量叫標量。

2位移是矢量，只與始末位置有關而與路徑無關，而路程與路徑有關。

3兩個標量相加遵從算術加法的法則。

知識點四：直線運動的位置和位移

提出問題：在同一直線中如何利用坐標表示出物體的位移，如何進行計算？

老師請學生回答問題并小結：

從上面圖中我們看出，物體沿直線運動由B運動到A時其位移即為XA-XB=4m，由A運動到O點時的位移即為XO-XA=-2m。

（三）鞏固提升

1、關于時刻和時間，下列說法正確的是（）

A、時刻表示時間極短，時間表示時刻較長

B、在時間軸上時刻對應點，時間對應線段

C、作息時間表上的數字均表示時間

D、1min只能分成60個時刻

2、以下說法正確的是（）

A、兩個物體通過的路程相同，則他們通過的位移也一定相同

B、兩個物體通過的位移相同，則他們通過的路程也一定相同

C、一個物體在某一方向上運動中，其位移大小可能大于所通過的路程

D、如物體做單方向的直線運動，位移的大小就等于路程

3.一輛汽車從A點出發，向東行駛了40km，到達C點，又向南行駛了30km到達B點，在此過程中它行駛的路程是多少？它的位移的大小和方向又如何？

（四）課堂小結

時間和時刻這兩個概念是同學們很容易混淆的，同學們要掌握時間坐標軸.在時間軸上，用點表示時刻，用線段表示一段時間間隔。位移和路程是兩個不同的物理量，位移是用來表示質點變動的，它的大小等于運動物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量;而路程是物體實際運動路徑的長度，是標量。只有物體做單向直線運動時，其位移大小才和路程相等，除此以外，物體的位移的大小總是小于路程.找位移的最好辦法是從初位置到末位置間畫有向線段.有向線段的方向就是位移的方向，有向線段的長度就是位移的大小。時刻對應位置，時間對應位移.在位置坐標軸上，用點來表示位置，用有向線段來表示位移。

教學反思：本節課內容是《運動的描述》這一專題教學中最為基礎、且最重要的概念學習階段，是學生們學好后面知識的重要保障。在本節課教學中，注重落實新課改的要求，創設學生能夠理解和參與的情境，切實關注學生的主體地位，教師在此過程中有效組織和引導，學生學習效率較高，基本完成教學目的。但是，因為學生層次的差異性，導致部分基礎好的同學覺得內容難以滿足其學習要求，教學的層次性安排還需要注意和提升。

參考文獻

[1]普通高中物理課程標準實驗教科書《物理》必修一，人民教育出版社

[2]普通高中物理課程標準（2017年版）解讀

（作者單位：福建省泉州市德化縣第一中學）