人教版 (新课标)必修12 时间和位移教学设计及反思

这是一份人教版 (新课标)必修12 时间和位移教学设计及反思，共3页。教案主要包含了知识目标，教学重点，教材分析，教学步骤等内容，欢迎下载使用。
1、知道时间和时刻的含义以及它们的区别。知道在实验室测量时间的方法。
2、知道位移概念，知道它是表示质点位置变动的物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示。
3、知道位移和路程的区别。
二、教学重点
时刻与时间、路程和位移的区别
三、教材分析
本节所研究的是描述机械运动过程的概念。研究机械运动的过程，从空间上讲，就是机械运动的延伸程度——位移和路程；从时间上讲，就是机械运动的持续程度——时间间隔。
位移使学生第一次接触，极容易与路程搞混。教材先通过从北京到重庆可以选择不同的交通方式导入问题，然后用图1.2－2所示情景让学生形成路程与位移的感性认识，最后概括出路程与位移的概念，充分体现了概念建立的思维过程。
学生从这节开始接触矢量的概念。教材第15页黑体字“矢量”之前的文字并不是矢量的定义，因为不是只要一个物理量有方向它就是矢量，矢量还要满足一定的运算法则。
路程的标量性与位移的矢量性的处理，教材第14页通过旁注向学生阐述了路程并不涉及运动的方向。通过位移所描述的意义和位移的表示方法体现位移的方向性。
教材并不是要在这里进行矢量计算的教学，第15页的旁注已经说明了这一点。15页“思考与讨论”的目的只是引发学生思考，这一栏目的设置就是重视过程与方法教学的一种措施。如果学生没有经过深入思考就听到老师所讲的“矢量相加法则”，也许他也能掌握这个知识，但他少了一次发现问题并力求解决问题的努力，他在这方面的能力没有提高，发现问题并力求自己解决问题的意识也就没有增强。所以，不重视“思考与讨论”就难以充分落实过程与方法、情感态度与价值观的课程目标。
用坐标系描述质点的运动过程的方法在本节得到了实施。用坐标表示位置学生不应干感到困难，但用坐标差表示位移学生第一次接触，特别是位移方向性在坐标差中的体现学生会感到困惑，是教学的一个难点。
“问题与习题”第4题的目的是强化坐标概念，区分几个相关但不同的物理量。要注意发挥它在这方面的作用。
四、教学步骤
1、时刻、时间间隔（也称时间）
回答： 几点钟开会，几时上课，几点发车……
这都是时刻，而会议长达2个小时，这是从开始到结束的实践间隔等等。
如果把时刻、时间在数轴上表示出来，那含义就一目了然：
8 9 10 t/h
45min 10 45min
上课 下课上课 下课
天津F
上海
B
C
D
北京
A
（1）要指出时刻、时间间隔在数轴上的表示特点。
（2）时间的单位有 、 、 ，符号分别为 、 、 。
（3）在实验室研究物体运动情况时，需要测量和记录很短的时间，常用 来测量。
强调：要在时间轴上表示出时刻、时间：时刻表示为一点，时间表示为一线段。这在以后的直线运动中的速度的研究中，常要用到这两个概念。
2、位移和路程
由北京去上海，你可以选择不同的交通工具：乘火车、乘飞机，还可以先坐汽车到天津然后换轮船到达上海。使用不同的交通工具，交通路线不同及运动轨迹是不一样的，走过的路程不相同，但是，就位置的变动而言，你总是由初始位置北京到达了末位置上海（直线距离约1080Km）
物理学中用一个叫做位移的物理量来表示质点的位置变动。
同学们阅读课本，并讨论位移的图示方法及位移和路程的区别。
3、矢量和标量
在物理学中，像位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量。
像质量这些只有大小，没有方向的物理量，叫做标量。
4、直线运动的位置和位移
这部分的教学主要解决方法问题，具体有如下几个方面：
（1）坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置到原点的距离。
（2）坐标差的计算是用末位置的坐标减去处位置的坐标。
（3）坐标差的正负表示位移的方向与坐标轴正方向相同还是相反，坐标差的数值表示位移的大小——位置移动的距离。
教学中要投放具体问题，让学生进行定量表示，并要求将计算结结果标注在坐标轴上。
四、教学资源
1.时间计量单位
（1）法定计时单位
秒、分、时、天（日）、年是法定的时间计量单位，也是时间距离的具体概念。
①秒：秒是时钟面上最短的法定计时单位，由时钟面上最细最长的“秒针”计量。
秒针每走动一下并发出“咋”的响声，为“1秒钟”。秒针沿时钟面每走过一个点位的时间，为“5秒钟”；沿钟面12个点位转动一周的时间，为“60秒钟”。
②分：分是时钟面上大于秒的法定计时单位，由略短并粗于秒针的“分钟”计量。
秒针每走60秒钟，分针也同时随之走过“l分钟”。分针沿时钟面每走过一个点位的时间，为“5分钟”；转动一周＝12个点位的时间，为“60分钟”。
③时：时是时钟面上最长的法定计时单位，由最短最粗的“时针”计量。
分针每走60分钟，时针也同时随之走过一个点位，为“1小时”。时针沿钟面转动一周（12个点位）的时间，为“12小时”。
④天（日）：天是一个昼夜的法定计时单位。24个小时的时间，为“l天”。
⑤年：年是公历的法定计时单位，365～366天，为“l年”。
（2）常用时间单位
①刻：15分钟为“1刻”；4刻钟为“1小时”。
②周：7天，为1周（星期）”；4周，为“1个月（28～31天）”。
③季度：3个月，为“1季度”；4个季度，为“1年”。
2.美研制出世界最精确的时钟
美国国家标准和技术研究院称，他们已研制出一种新的时钟，每秒钟能够可靠地振荡1000万亿次，因此有望成为世界上精确度最高的时钟。
在目前使用的计量单位中，时间计量是宇宙间测量精度最高的物理量。现在国际上使用最多的原子钟的振荡频率通常是数纳秒（一纳秒＝10亿分之一秒），它是通过调整超高频激光，使之和钯原子发射的光波频率相匹配而实现的。一般，全球定位系统卫星上都携带有原子钟，其精确度足以满足设计要求，可对地球进行精确的三点定位。
但是，物理学家希望能有振荡频率更快的时钟，用于科学前沿问题的研究，例如弄清决定电磁相互作用强度的所谓精细结构是否真的稳定等问题。科学家认为，这种新型时钟应当易于制造，且振荡频率应比相对较低的微波频率快1000倍。存在的问题是，没有一种装置能够如此快的计数。
为解决这一问题，美国国家标准和技术研究院时间及频率分部的计量科学家成立了一个研究小组，研制出“光学传动装置”。该装置可将激光光波的高速振动转化成振荡系数正好慢100万倍的激光强度的波动，并利用标准检波器来显示激光强度在1秒内所振荡的次数，然后将得到的数值乘上100万。