1.2 時(shí)間和位移 備課資源 1. 時(shí)間計(jì)量單位 〔1〕法定計(jì)時(shí)單位 秒、分、時(shí)、天〔日〕、年是法定的時(shí)間計(jì)量單位 ,也是時(shí)間距離的具體概念。 ① 秒：秒是時(shí)鐘面上最短的法定計(jì)時(shí)單位 ,由時(shí)鐘面上最細(xì)最長的“秒針〞計(jì)量。 秒針每走動(dòng)一下并發(fā)出“咋〞的響聲 ,為“1秒鐘〞。秒針沿時(shí)鐘面每走過一個(gè)點(diǎn)位的時(shí)間 ,為“5秒鐘〞；沿鐘面12個(gè)點(diǎn)位轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間 ,為“60秒鐘〞。 ② 分：分是時(shí)鐘面上大于秒的法定計(jì)時(shí)單位 ,由略短并粗于秒針的“分鐘〞計(jì)量。 秒針每走“60秒鐘〞 ,分針也同時(shí)隨之走過“l(fā)分鐘〞。分針沿時(shí)鐘面每走過一個(gè)點(diǎn)位的時(shí)間 ,為“5分鐘〞；轉(zhuǎn)動(dòng)一周＝12個(gè)點(diǎn)位的時(shí)間 ,為“60分鐘〞。 ③ 時(shí)：時(shí)是時(shí)鐘面上最長的法定計(jì)時(shí)單位 ,由最短最粗的“時(shí)針〞計(jì)量。 分針每走“60分鐘〞 ,時(shí)針也同時(shí)隨之走過一個(gè)點(diǎn)位 ,為“1小時(shí)〞。時(shí)針沿鐘面轉(zhuǎn)動(dòng)一周〔12個(gè)點(diǎn)位〕的時(shí)間 ,為“12小時(shí)〞。 ④ 天〔日〕：天是一個(gè)晝夜的法定計(jì)時(shí)單位?！?4個(gè)小時(shí)〞的時(shí)間 ,為“l(fā)天〞。 ⑤ 年：年是公歷的法定計(jì)時(shí)單位 ,“365～366天〞 ,為“l(fā)年〞。 〔2〕常用時(shí)間單位 ① 刻：“15分鐘〞為“1刻〞；“4刻鐘〞為“1小時(shí)〞。 ② 周：“7天〞 ,為“1周〔星期〕〞；“4周〞 ,為“1個(gè)月〔28～31天〕〞。 ③ 季度：“3個(gè)月〞 ,為“1季度〞；“4個(gè)季度〞 ,為“1年〞。 2. 美國研制出世界最精確的時(shí)鐘 美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院稱 ,他們已研制出一種新的時(shí)鐘 ,每秒能夠可靠地振蕩1000萬億次 ,因此有望成為世界上精確度最高的時(shí)鐘。 在目前使用的計(jì)量單位中 ,時(shí)間計(jì)量是宇宙間測量精度最高的物理量?，F(xiàn)在國際上使用最多的原子鐘的振蕩頻率通常是數(shù)納秒〔1納秒＝10億分之一秒〕 ,它是通過調(diào)整超高頻激光 ,使之和鈀原子發(fā)射的光波頻率相匹配而實(shí)現(xiàn)的。一般 ,全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星上都攜帶有原子鐘 ,其精確度足以滿足設(shè)計(jì)要求 ,可對地球進(jìn)行精確的三點(diǎn)定位。 但是 ,物理學(xué)家希望能有振蕩頻率更快的時(shí)鐘 ,用于科學(xué)前沿問題的研究 ,例如弄清決定電磁相互作用強(qiáng)度的所謂精細(xì)結(jié)構(gòu)是否真的穩(wěn)定等問題。科學(xué)家認(rèn)為 ,這種新型時(shí)鐘應(yīng)當(dāng)易于制造 ,且振蕩頻率應(yīng)比相對較低的微波頻率快1000倍。存在的問題是 ,沒有一種裝置能夠如此快的計(jì)數(shù)。 為解決這一問題 ,美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院時(shí)間及頻率分部的計(jì)量科學(xué)家成立了一個(gè)研究小組 ,研制出“光學(xué)傳動(dòng)裝置〞。該裝置可將激光光波的高速振動(dòng)轉(zhuǎn)化成振蕩系數(shù)正好慢100萬倍的激光強(qiáng)度的波動(dòng) ,并利用標(biāo)準(zhǔn)檢波器來顯示激光強(qiáng)度在1秒內(nèi)所振蕩的次數(shù) ,然后將得到的數(shù)值乘上100萬。 教學(xué)目標(biāo) 一、 知識與技能 1．知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系。 2．理解位移的概念 ,了解路程與位移的區(qū)別與聯(lián)系。 3．知道標(biāo)量和矢量 ,知道位移是矢量 ,時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量。 4．能用數(shù)軸表示時(shí)刻和時(shí)間 ,能用一維直線坐標(biāo)系表示物體的位置和位移。 5．知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對應(yīng)關(guān)系。 6．初步了解矢量與標(biāo)量不同的運(yùn)算法那么。 二、 過程與方法 1．通過討論具體問題引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等概念 ,使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問題形象化的分析方法。 2．使學(xué)生會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移。 3．使學(xué)生會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的位移 ,并比照與路程的區(qū)別與聯(lián)系。 三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過時(shí)間位移的學(xué)習(xí) ,要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系 ,同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待問題。 2．通過對時(shí)間與時(shí)刻、位移與路程的概念區(qū)別與聯(lián)系的學(xué)習(xí)養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。 教學(xué)重點(diǎn) 1. 時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。 2. 位移的概念以及它與路程的區(qū)別。 教學(xué)難點(diǎn) 1．幫助學(xué)生正確認(rèn)識生活中的時(shí)間與時(shí)刻。 2．理解位移的概念 ,會(huì)用有向線段表示位移。 教學(xué)方法 講解與討論相結(jié)合。 教學(xué)過程 一、導(dǎo)入新課 教師活動(dòng)：問學(xué)生A：你上學(xué)的時(shí)候是什么時(shí)間離開家的？在路上用了多長時(shí)間？怎么走的？什么時(shí)間到校的？ 學(xué)生進(jìn)行描述：…… 教師進(jìn)行鼓勵(lì)性評價(jià)后設(shè)問：很好 ,我們知道A同學(xué)在不同的時(shí)刻到達(dá)不同的位置 ,其位置和距離發(fā)生了變化 ,那么物理學(xué)中又怎樣描述物體的時(shí)空變化呢？ 引入課題、板書課題：第二節(jié) 時(shí)間和位移 二、進(jìn)行新課 〔一〕時(shí)間和時(shí)間間隔 提出問題：在一開始A同學(xué)的答復(fù)中 ,他離家和到校所對應(yīng)的時(shí)間概念 ,與他在路上所用的時(shí)間的概念的含義一樣嗎？ 學(xué)生思考討論：不一樣 ,他離家和到校所對應(yīng)的時(shí)間概念是個(gè)時(shí)間點(diǎn) ,他在路上所用的時(shí)間的概念是時(shí)間段。 教師總結(jié)：很好 ,他離家和到校所對應(yīng)的時(shí)間概念指的是時(shí)刻 ,而在路上所用的時(shí)間是時(shí)間間隔 ,它等于兩個(gè)時(shí)刻之差。 如果建立一個(gè)表示時(shí)間的一維直線系 ,那么在這個(gè)坐標(biāo)系中 ,時(shí)刻用點(diǎn)表示 ,時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)刻之差 ,用線段表示。 問題：如圖1-2-1所示 ,一物體沿直線從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng) ,如果各點(diǎn)之間的時(shí)間間隔都是1s ,那么以下各說法中分別表示哪一點(diǎn)或線段。 O A B C D E 圖1-2-1 前3s內(nèi)： 第2s內(nèi)： 第2s末： 第3s初： 第二個(gè)2s內(nèi)： 答案：前3s內(nèi)指OC段 ,第2s內(nèi)指AB段 ,第2s末指B點(diǎn) ,第3s初指B點(diǎn) ,第二個(gè)2s內(nèi)指BD段。 天津F 上海 B C D 北京 A 圖1-2-2 〔二〕路程和位移 教師講解： 如圖1-2-2所示 ,由北京去上海 ,你可以選擇不同的交通工具：乘火車、乘飛機(jī) ,還可以先坐汽車到天津然后換輪船到達(dá)上海。使用不同的交通工具 ,交通路線及運(yùn)動(dòng)軌跡是不一樣的 ,走過的路程也不相同 ,但是 ,就位置的變動(dòng)而言 ,你總是由初始位置北京到達(dá)了末位置上?！仓本€距離約1080km〕。 教師活動(dòng)： 板書路程和位移的概念。 路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度叫路程。 位移：從物體的初位置指向末位置的有向線段叫位移。 學(xué)生閱讀教材并討論：位移的圖示方法及位移和路程的區(qū)別。 教師總結(jié)并板書： 位移與路程的區(qū)別 〔1〕路程只有大小沒有方向。 〔2〕位移有大小還有方向。位移的方向：從初位置指向末位置。 〔3〕只有單向的直線運(yùn)動(dòng)位移大小才等于路程。通常路程大于位移大小。 〔三〕矢量和標(biāo)量 教師總結(jié)： 在物理學(xué)中 ,像位移這樣既有大小又有方向的物理量叫做矢量。 像質(zhì)量這些只有大小 ,沒有方向的物理量 ,叫做標(biāo)量。 提出問題： 閱讀教材13頁矢量與標(biāo)量 ,體會(huì)矢量與標(biāo)量相加時(shí)的方法一樣嗎？ 學(xué)生答復(fù)： 標(biāo)量相加遵循算術(shù)法那么 ,而矢量有方向 ,不能直接相加減。 教師總結(jié)： 很好 ,還要注意矢量的定義 ,其大小就是線段長短。 A C D 圖1-2-3 例題1. 從A點(diǎn)向北走了40m到C ,再從C向東走了30m到D ,那么有向線段AC、CD和AD分別說明第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移〔從初位置指向末位置的有向線段〕。能求出大小嗎？ 師生討論求解： 如圖1-2-3 ,第一次位移為AC ,大小為40m；第二次位移為CD ,大小為30m；兩次行走的合位移為AD ,大小為50m。 〔四〕直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移 教師活動(dòng)：提出問題直線運(yùn)動(dòng)時(shí)最根本的運(yùn)動(dòng)形式 ,其位移怎樣進(jìn)行求解呢？并安排學(xué)生閱讀教材P 14圖1.2-4、1.2-5并總結(jié)規(guī)律。 學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材后討論答復(fù)。 教師活動(dòng)：評價(jià)后強(qiáng)調(diào)這局部的教學(xué)主要解決方法問題 ,具體有如下幾個(gè)方面： 〔1〕坐標(biāo)的正負(fù)表示位置在原點(diǎn)的哪一側(cè) ,坐標(biāo)的數(shù)值表示位置到原點(diǎn)的距離。 〔2〕坐標(biāo)差的計(jì)算是用末位置的坐標(biāo)減去初位置的坐標(biāo) ,即。 〔3〕坐標(biāo)差的正負(fù)表示位移的方向與坐標(biāo)軸正方向相同還是相反 ,坐標(biāo)差的數(shù)值表示位移的大小——位置移動(dòng)的距離。 三、課堂小結(jié) 這節(jié)課要會(huì)區(qū)分時(shí)刻與時(shí)間間隔 ,理解位移與路程的區(qū)別與聯(lián)系、學(xué)會(huì)在一條直線上的矢量運(yùn)算。 四、布置作業(yè) 教材P 14 問題與練習(xí)2題、3題 五、板書設(shè)計(jì) 第二節(jié) 時(shí)間與位移 1.時(shí)間與時(shí)間間隔 2.路程與位移 路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度叫路程。 位移：從物體的初位置指向末位置的有向線段叫位移。 3.矢量與標(biāo)量 4.直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移 六、課堂作業(yè) 1.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程 ,以下說法正確的選項(xiàng)是〔 〕。 A．質(zhì)點(diǎn)的位移是從初位置指向末位置的有向線段 ,是矢量 B．路程就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際軌跡的長度 ,是標(biāo)量 C．任何質(zhì)點(diǎn)只要做直線運(yùn)動(dòng) ,其位移的大小和路程相等 D．位移是矢量 ,而路程是標(biāo)量 ,因而位移不可能和路程相等 2．關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間 ,以下說法正確的選項(xiàng)是〔 〕。 A．時(shí)刻表示時(shí)間極短 ,時(shí)間表示時(shí)間較長 B．時(shí)刻對應(yīng)位置 ,時(shí)間對應(yīng)位移 C．作息表上的數(shù)字均表示時(shí)間 D．作息時(shí)間上的數(shù)字均表示時(shí)刻 3．以下數(shù)據(jù)指時(shí)刻的是〔 〕。 A．某運(yùn)發(fā)動(dòng)跑百米用時(shí)11.70s B．某學(xué)校上午第一節(jié)課8：15正式上課 C．2019年7月1日零時(shí) ,中國開始對香港恢復(fù)行使主權(quán) D．課間10分鐘 4．小球從3m高處落下 ,被地面豎直彈回 ,在1m高處被接住 ,那么小球通過的路程和位移大小分別是〔 〕。 A．3m ,2m B．4m ,4m C．4m ,2m D．3m ,1m 5. 卡車從西向東行駛 ,在t時(shí)間內(nèi)前進(jìn)了10m ,在這期間 ,卡車上的人把車上的箱子向后拉動(dòng)了1m ,規(guī)定由西向東方向?yàn)檎较?,那么箱子相對于車的位移為 m ,相對于地面的位移為 m。 6. 河水以恒定速率向下流淌 ,某時(shí)刻從逆水而行的游艇上掉下一只救生圈。過10min后船公才發(fā)現(xiàn)失落了救生圈。馬上調(diào)轉(zhuǎn)船頭追趕 ,設(shè)調(diào)轉(zhuǎn)船頭所用時(shí)間不計(jì) ,船對水的速率始終不變。問：從調(diào)轉(zhuǎn)船頭追趕到追上救生圈用時(shí)多少？ 參考答案：1.AB 2.BD 3.BC 4.C 5.-1 ,9 6.解析：10min后 設(shè)經(jīng)t2追上 ,有 ,所以t2=t1=10min。 教育格言 只有能夠激發(fā)學(xué)生去進(jìn)行自我教育的教育 ,才是真正的教育。 4 / 4