湖南省岳阳县四中高一物理《1.2时间和位移》教案

教学目标

（一）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。

６．初步了解矢量与标量不同的运算法则。

（二）过程与方法

１．通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念，要使学生学会将抽象问题形象化化的处理方法。

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的位移，用标量表示路程。

（三）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．养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。

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：

自主预习→小组讨论→教师点拔

课时安排

２课时

教学过程

第1课时

[引入新课]

师：1、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?

2、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?

3、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?

注：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．

引言：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——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．

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．

师：根据以上讨论与交流，能否说出时刻与时间的概念．

总结：时刻是指某一瞬时，时间是时问间隔的简称，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．

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同?

教师：平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时问间隔，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?

师：我们可以用数轴形象地表示出时刻和时间间隔．

学生分组讨论，然后说说怎样用时间轴表示时间和时刻．

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l一2—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，1秒的意义．

答：如图1—2—2所示．

【针对训练】

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分是我们下课的时问

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，时问表示时间较长 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

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100～200 m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．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：从北京判重庆，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?

师：根据上面的学习，你能给出位移发路程的定义吗?

生：位移：从物体运动的起点搅向运动．妁终点的有向线段．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．

在坐标系中，我们也可队甩数学_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】

请你举出生活中更常见的例子说明路程和位移．

【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?位移的大小有没有等于路程的时候?

教师总结：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．

【针对训练】

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

[课堂小结]

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；而路程是物体实际运动路径的长度．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．

[巩固练习]

1. 关于位移和路程，下述说法正确的是 ( )

A. 位移的大小与路程相等，只有位移有方向

B. 位移比路程小

C. 位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动

D. 位移取决于物体始末位置间的距离和方向

2. 某同学在铅球比赛中的成绩是9.8m,下列关于他的成绩的说法正确的是 ( )

A. 9.8m反映的是铅球路程的大小

B. 9.8m反映的是铅球位移的大小

C. 9.8m反映的既不是铅球的路程，也不是铅球的位移

D. 以上说法都是错误的

3. 关于时间和时刻，下列说法中错误的是 ( )

A. 物体在5s时指的是物体5s末这个时刻

B. 物体在4s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间

C. 物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间

D. 第4s末就是第5s初，指的是时刻

4. 以下数据中记录时刻的是 ( )

A. 航班晚点20min

B. 午休从12:30开始

C. 一般人的反应时间约0.8s

D. 火车离站后的第3min内做匀速运动

[作业]：训练案

教后反思：

第2课时

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．(温度、质量、体积、长度、时间、路程．)

学生阅读课文后，说说矢量和标量的算法有什么不同．(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80 m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“+“一”号在表示方向上的作用．

【针对训练】

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．

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．

【巩固练习】

1. 关于矢量和标量，下列说法正确的是 ( )

A. 矢量是既有方向又有大小的物理量，它的运算规律不是代数四则运算规律

B. 标量是既有方向又有大小的物理量，它的运算规律是代数四则运算规律

C .-10m的位移比5m的位移小

D. -10摄氏度比5摄氏度的温度低

2. 某人从A点出发向东6km,再向北行10km,又向南行2km,他运动的路程是_____km,

位移的大小是______km,方向是_______.

3. 一个质点在x轴上运动，其位置坐标如下表:

(1) 请在x轴上画出各时刻物体的位置

(2) 该质点0~2s末的位移大小是______,方向是______.

(3) 该质点在开始运动后______s内位移数值最大.

(4) 该质点在第______s内位移数值最大，大小是______,方向是______.

[作业]：训练案

教后反思：

1．下列温度最接近23 ℃的是(　 C　) A．人体的正常体温 B．北方冬季的平均气温 C．让人感觉温暖、舒适的房间温度 D．冰水混合物的温度2．当温度发生变化时，物质的状态通常会发生变化。下列现象中物态变化判断正确的是(　 C　) A．初秋的早晨，草叶上出现的晶莹剔透的露珠属于固态变为液态现象 B．晒在太阳下的湿衣服变干是气态变为液态现象 C．擦在皮肤上的酒精很快变干是液态变为气态现象 D．初冬树上的霜是液态变为固态现象3．下面是四位同学用温度计测水温的实验操作过程，其中正确的是(　 C　)4．在测量水的温度时，甲、乙、丙三位同学按如图所示方法读数，正确的是__乙__，水的温度是__42__℃，温度计的工作原理是利用液体的__热胀冷缩__。5．摄氏温度规定，在标准大气压下，沸水的温度为(　 B　) A.120 ℃ B.100 ℃ C.90 ℃ D.80 ℃6.下列温度值最接近实际的是(　 B　) A．健康成年人的体温是39 ℃ B．让人感觉温暖而舒适的室内温度是25 C．洗澡时淋浴的适宜水温是60 ℃第一节 物态变化与温度 D．在一个标准大气压下盐水的凝固点是0 ℃7．下面分别表示几位同学在“练习用温度计测液体的温度”实验中的做法，正确的是(　 D　)8．如图所示的温度计，关于它的说法正确的是(　 D　) A．该温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的 B．在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数 C．该温度计的量程是20 ℃～100 ℃ D．该温度计此时的示数约为21 ℃9.如图所示是实验室常用温度计，关于它的说法正确的是(　 A　) A．该温度计的示数为39 ℃ B．该温度计的分度值是0.1 ℃ C．常用温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的 D．在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数10．物质通常有三种状态：__固__态、__液__态和__气__态。在1个标准大气压下5 ℃的酒精、氢气、铁三种物质中，有固定的体积和形状的是__铁__，既没有固定的体积又没有固定的形状的是__氢气__。11．把①糖、②醋、③白雾、④碗、⑤勺子、⑥味精、⑦水蒸气、⑧二氧化碳、⑨干冰按物质的状态进行分类：属于气态的是__⑦⑧__；属于液态的是__②③__；属于固态的是__①④⑤⑥⑨__。(均填序号)12．气象学里的平均气温是一日当中的2时、8时、14时、20时这四个时刻气温的平均值，若某地某日这四个时刻的气温如图所示，则此地的最高气温是__5 ℃__，最低气温是__－2 ℃__，一天的温差为__7 ℃__，平均气温是__1.25 ℃__。13．在寒冷的冬天，河面上结了一层厚厚的冰，若冰面上方气温是－10 ℃，那么，下列说法中正确的是(　 A　) A．冰的上表面为－10 ℃，下表面是0 ℃ B．整个冰层的温度都是－10 ℃ C．整个冰层的温度都是0 ℃ D．冰层下表面的温度是－10 ℃14.科学家发明了一种世界上最小的温度计“碳纳米管温度计”。研究人员在长约10－6米，直径10－7米的碳纳米管中充入液态的金属镓，当温度升高时，管中的金属镓会膨胀，通过电子显微镜就可读出温度值。其测量范围为18 ℃～490 ℃，且精确度高，可用于检查电子线路是否异常毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息，你认为下列推测错误的是(　 C　)A．碳纳米管的体积在18 ℃～490 ℃之间随温度变化很小，可忽略不计B．金属镓的熔点很低，沸点很高C．金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化很小，可忽略不计D．金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化比较均匀15如图所示，甲是体温计，乙是实验室用温度计，它们都是利用液体__热胀冷缩__的性质制成的。可用来测沸水温度的是__乙__；没有甩过的体温计的读数是38℃，用两支这样的体温计给两个病人测体温，如果病人的体温分别是37.3℃和38.6℃，则这两支体温计的读数将分别是__38__℃和__38.6__℃。16．如图所示是小明同学设计的一个气体温度计的示意图。瓶中装的是气体，瓶塞不漏气，弯管中间有一段液柱。(1)这个温度计是根据__气体__的热胀冷缩来测量温度的。(2)将此装置放在室内，温度升高时液柱向__左__(选填“左”或“右”)移动。(3)若放到冰水混合物中，液柱处的刻度应标__0__℃。(4)该温度计测量温度时__会__(选填“会或“不会”)受到大气压的影响17．有一只刻度均匀，但实际测量不准确的温度计，把它放在冰水混合物中，示数是4 ℃；把它放在1标准大气压下的沸水中，示数是94 ℃。把它放在某种液体中时，示数是22 ℃，则该液体的实际温度是__20 ℃__，当把该温度计放入实际温度为40 ℃的温水中时，温度计的示数为___40 ℃__。第四节 地球上的水循1．水是生命的乳汁、经济的命脉，是自然界奉献给人类的宝贵资源。下列关于地球上的水循环和水资源，认知正确的是(　 A　)A．水循环的过程伴随着水的物态变化过程B．水循环按照固态→液态→气态的固定顺序循环进行C．地球上的淡水大约占地球总水量的3%，淡水资源丰富D．大量开采地下水，对环境不会造成损害，可以解决部分地区饮水问题2．霜、露、雾、冰、“白气”中，由液化而形成的是(　 C　) A．霜、雾、“白气” B．霜、露、“白气” C．露、雾、“白气” D．露、雾、冰3．冬天晾在室外的湿衣服里的水会结成冰，但是冰冻的湿衣服也能晾干，这是因为__衣服上的冰升华成水蒸气了__。4．有下列物态变化：①洒在地上的水慢慢变干的过程；②放入衣箱中的樟脑球变小的过程；③冬天室内的水蒸气在玻璃窗上形成“冰花”的过程；④出炉的钢水变成钢锭的过程。其中属于凝华的是__③__，属于吸热过程的是__①②__(填写序号)。5.有一天，雨、露、冰、雪四姐妹在一起争论自己的出生由来，谁也不认同谁。下列她们的说法中，你认为正确的是(　 C　)A．雨说：我是水汽化而来B．露说：我是水蒸气凝华而来C．冰说：我是水凝固而来D．雪说：我是水升华而来6.对下列现象的成因解释正确的是(　 D　) A．早春，河中的冰逐渐消融——汽化 B．盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”——熔化 C．深秋，清晨的雾在太阳出来后散去——液化 D．严冬，堆起的雪人逐渐变小——升华7.下列有关物态变化的叙述中正确的是(　 D　) A．蒸发和沸腾在任何温度下都能发生 B．烧水时在壶口上方看到的“白气”是水蒸气 C．衣柜里的樟脑丸逐渐减少是汽化现象 D．霜的形成是凝华现象，放出热量8.以下常见的物态变化实例中，放热的是(　 C　) A．春天，冰雪消融 B．夏天，积水干涸 C．秋天，草木上出现了霜 D．冬天，冰冻的衣服变干9.下列有关物态变化的判断，正确的是(　 C　) A．擦在皮肤上的酒精很快变干，是升华现象，需要吸热 B．夏天会看到冰棒周围冒“白气”，是汽化现象，需要吸热 C．秋天的早晨花草上出现小露珠，是液化现象，需要放热 D．寒冷的冬天室外飘起了雪花，是凝固现象，需要放热10．关于自然界的水循环，下列说法中正确的是(　 C　) A．水蒸气在高空遇冷吸热液化成小水珠 B．冰山上的积雪只能先熔化，再蒸发成水蒸气升腾至空中 C．江河湖海中的水吸热蒸发成水蒸气升腾至空中 D．积雪放热熔化成水归入大海11.英国科学家研发出一种“激光橡皮”。在激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接__升华__(填物态变化名称)为高温碳蒸气，字迹消失；经过特殊冷却装置，高温碳蒸气又直接__凝华__成碳粉。这样，废纸和碳粉重新得到了利用，可有效地节约资源并保护环境。12．夏天，从冰箱中取出饮料瓶，可观察到瓶子表面有小水珠，擦干后很快又形成，这个过程中发生的物态变化是__液化__；南极地区年平均气温是－25 ℃，降水量很小，但这里的空气却很湿润，这是由于冰发生了升华现象，升华过程需要__吸热__(选填“吸热”或“放热”)。13．随着科技的发展，过去“呼风唤雨”的神话已成为现实。人工降雨的原理是用飞机在空中喷洒干冰(固态二氧化碳)，干冰在空气中迅速吸热__升华__，使周围空气温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷__凝华__成小冰粒，冰粒逐渐变大而下落，下落过程中遇到暖气流就__熔化__成水滴，水滴降落就形成了雨。(均填物态变化名称)14．农谚说“霜前冷，雪后寒”，其中蕴含的道理是：气温低的时候水蒸气会__凝华__形成霜，雪熔化形成水的过程中需要__吸__热。15．阳光照射下，海洋、陆地上的水会不断地__汽化__成水蒸气；夜间气温降低时，水蒸气会__液化__成小水珠，附着在空气中的浮尘上，形成了雾。冬天，夜晚气温如迅速降到0 ℃以下，你家窗户的玻璃上会形成一层冰花，这是水蒸气__凝华__而成的，这层冰花在你家窗户玻璃的__内侧__(选填“外侧”或“内侧”)。16．某同学在探究物态变化的实验中，在试管中放入少量碘。塞紧盖子放入热水中，观察到试管中固态碘逐渐消失，变为紫色的碘蒸气并充满试管。(1)此过程固态碘发生的物态变化是__升华__(填物态变化名称)。(2)在上述实验中，小明同学猜想：固态碘是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些小资料：碘的熔点是113.5 ℃；碘的沸点是184.4 ℃；水的沸点是100 ℃。请你根据上述资料分析说明小明的猜想是错误的原因：__热水温度低于碘的熔点，碘不可能熔化__。(3)为了进一步探究此类现象，小明在试管中放入适量温水，然后放入一小块干冰(固态二氧化碳)，此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面上有大量白雾。水中大量的气泡是由__干冰升华吸热__形成的。水面上大量的白雾是由__水蒸气遇冷液化__形成的17．有霜的季节，农作物常被冻坏，这就是人们常说的遭到霜冻。实际上，农作物不是因为霜而受冻的，0 ℃以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时，即使温度降低到－20 ℃～－10 ℃，也不会出现霜，但此时农作物早就被冻坏了，农民们称这种情况为“黑霜”。(1)霜是由__水蒸气__直接变为小冰晶形成的，对应的物态变化名称是__凝华__。(2)请根据短文，对“霜”形成的条件提出猜想。猜想：霜的形成条件是__空气湿润__和__气温在0 ℃以下__。(3)某同学为验证上述猜想，做了如下实验：从冰箱取出一些－10 ℃的冰块，放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜)。你认为该实验能否验证上述猜想，请简要陈述理由第三节 汽化和液1．下列措施中，能使蒸发加快的是(　 D　)A．给播种后的农田覆盖地膜B．把新鲜的蔬菜装入保鲜袋中C．把盛有酒精的瓶口盖严D．给湿头发吹热风2．下列哪一种现象属于液化？(　 C　)A．钢水浇铸成火车轮B．倒在地上的水一会儿变干了