物理必修 第一册第一章 运动的描述2 时间 位移第二课时教案

1.2  时间 位移

【教材分析】

本节选自人教版新教材物理必修一第一章第二节第二课时。第一课时介绍了时间和位移等概念后，引入数学描述位移的方法。本节课用位移和时间图像如何表示物体的运动，借助位移时间图像来表示时刻、时间、位置、位移及位置随时间的变化关系，最后介绍了测量位移和时间的器材——打点计时器，这个器材学生较为陌生，简述其原理，重在其使用和分析的讲述和练习上。

【学情分析】

学生初次接触图像问题一定会感觉有相当的难度。特别是运动图像与物体在直线上运动情境的对应既是重点又是难点，在教学过程中，将抽象的图像与物体真实的运动相结合，化抽象为直观，降低知识的难度和思维的难度。同时学生的基础较差，不善于思考，因此在深堂尽量引导学生思考和参与，培养物理思维能力。直线运动中位移随时间变化的图像是学生第一次将数学图像与物理知识相结合，难度大，能力要求高。

【教学目标与核心素养】

课标要求：理解位移随时间的变化图像，打点计时器的运用。

物理观念：会建立位移随时间的变化关系图像。

科学思维：学会用图像描述运动掌握位移时间图像。培养学生严密的数学思维方法。

科学探究：会根据位移随时间的变化关系图像，联系分析直线运动。

科学态度与责任：通通过位移时间图像的得出过程，并表示质点在不同时间内的不同位移的体验，养成良好的思维习惯和科学的价值观，领略物理学的美妙。

【教学重难点】

四、教学重点和难点

教学重点：根据运动的位移和时间的数据，准确画出s-t图像。

教学难点：直线运动的x-t图像含义以及运动图像与运动轨迹的区别。

【教学过程】

（本节课安排二课时）

第二课时

温故知新

1．请大家举例说明时间和时刻的区别；

2．说出位移的概念，并说明位移与路程的区别；

3．说明坐标系上如何表示位移大小和方向。

一、位移——时间图像

我们在坐标系上可以表示位移，但是如果要了解物体每时每刻的位移情况，只用位移坐标系就很不方便，位移——时间图像就可以解决这个问题。

在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位置x为纵轴，其上的图线就是位置—时间图像，通过它能直观地看出物体在任意时刻的位置。如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等（x＝Δx），位置—时间图像就成为位移—时间图像，又称x-t图像。从x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。

1．图像表示做直线运动的物体随时间的变化关系，不是物体运动轨迹。

2．图像斜率表示物体的速度。

图中OA、BC段为匀速，AB段物体静止。

二、位移和时间的测量

1．测量工具：秒表、手机、频闪照相仪等等

实验：测量手拉纸带的位移和时间

分组：学生每两人一组，要学生分组探索、讨论和试验，同时将位移和时间一起测量出。

器材：秒表、纸带、彩色水笔和米尺

拟定方案：

一位同学手拿一支彩色水笔，手可以上下移动，但不要前后移动；另一位同学拉动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在笔下沿着直线向前移动。拿笔的同学看看表，每隔1 s用笔在纸上点一个点。两同学配合点完纸带后，用直尺测量各点迹到出发点的位移，并在点迹旁标出打下这个点迹时的时刻。

2．打点计时器

（1）电磁打点计时器：当线圈通约4-6 V交流电后，线圈产生磁场，振片被磁化。振片在永久磁铁磁场的作用下，向上或向下运动，这样在纸带上打下一系列的点。

（2）电火花打点计时器：接220 V的交流电源按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针和墨粉纸盘和接负极的纸盘轴产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点。

3．实验：练习使用打点计时器

给大家15分钟，请同学们熟悉打点计时器，自主练习使用打点计时器，可以用手拉纸带，也可以用物体拖拉纸带。

能够同时测量位移和时间的另一个工具——全球卫星导航系统，请学生们自主阅读课本科学漫步板块。

课后练习

1．如图所示是某物体在0~10 s内的x-t图象，下列说法中正确的是（    ）

A．物体在第1 s内的位移为4 m

B．物体在第5 s内的位移为8 m

C．物体在前5 s内的位移为8 m

D．物体在后5 s内的位移为16 m

【答案】AC

2．下面关于打点计时器说法正确的是（    ）

A．电磁打点计时器用220 V交流电

B．电火花打点计时器用4-6 V交流电

C．电磁打点计时器用4-6 V直流电

D．电火花打点计时器用220 V交流电

【答案】D

3．下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是（    ）

A．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源

B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样

C．电火花计时器在纸带上打点靠的是振针和复写纸

D．电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉

【答案】AB

板书设计

一、位移——时间图像

1．图像表示做直线运动的物体随时间的变化关系，不是物体运动轨迹。

2．图像斜率表示物体的速度。

二、位移和时间的测量

1．测量工具：秒表、手机、频闪照相仪等等

2．打点计时器：

（1）电磁打点计时器：4-6 V交流电

（2）电火花打点计时器：220 V交流电