位移与时间的关系教案

2024-04-24

位移与时间的关系教案（共8篇）

篇1：位移与时间的关系教案

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系

一、教学目标 1．知识与技能：

(1)知道匀速直线运动的位移x＝υt对应着图象中的矩形面积．(2)掌握匀变速直线运动的位移与时间关系的公式，及其简单应用． 2．过程与方法：

(1)让学生初步了解探究学习的方法．

(2)培养学生运用数学知识-----函数图象的能力．(3)培养学生运用已知结论正确类比推理的能力． 3．情感态度与价值观：

(1)培养学生认真严谨的科学分析问题的品质．

(2)从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点．(3)培养学生应用物理知识解决实际问题的能力．

二、教学重点、难点

1．教学重点及其教学策略：重点：

(1)匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及其应用．(2)匀变速直线运动的位移与速度关系的公式及其应用．教学策略：通过思考讨论和实例分析来加深理解． 2．教学难点及其教学策略：

难点：应用图象推导出匀变速直线运动的位移公式．

教学策略：引导同学用极限思想循序渐进得出v-t图线下面梯形的面积代表匀变速直线运动的位移．

三、设计思路

匀速直线运动的位移x=vt对应着v-t图像所包围的矩形面积→启发学生讨论匀变速直线运动的位移与其v-t图像有什么关系→先通过“思考与讨论”栏目帮助学生建立极限思想→运用极限思想通过v-t图像推导出位移公式→用例题1巩固位移公式→通过例题2推导位移与速度关系式→用例题3巩固位移公式、位移与速度关系式

四、教学用具尺子

五、教学设计

引入新课：生活中物体的远动非常常见，但他们的位移时间的关系是怎样的呢？

上节课,同学们研究了速度与时间的关系,下面请大家拿出笔和纸画出匀速直线运动和初速度不为零的匀加速直线运动的υ－t图象。

设问：能否用匀速直线运动的υ－t图象求物体在时间t内的位移？学生回答：能

根据匀速直线运动的位移公式x＝υt中υ和t与υ－t图象中的纵、横坐标有对应关系。学生回答不准确，教师补充、修正。（物体的位移对应着υ－t图像下面的面积）下面我们就用υ－t图象来研究位移和时间的关系。讲授新课：

一、匀速直线运动的位移

匀速直线运动是我们研究的最简单的一种运动，它的随度随时间保持不变。我们接下来从两个方面来讨论一下它的位移： 1.公式：x=v·t 2.图像：

得出：S阴影 =x 设问：对于匀变速直线运动，它的位移该如何求解呢？（学生看思考与讨论，教师在黑板上将纸带画出）

引导学生思考讨论。（位移的累加法）

二、匀变速直线运动的位移

运用上述思想，我们通过υ－t图象，研究匀变速直线运动的物体，在时间t内发生的位移x．

以初速度为υ０的匀加速直线运动为例：利用学生画出的初速度为υ０的匀加速直线运动的υ－t图象求时间t内的位移x.提问１：将时间t分成5小段运用υ－t图象（乙），求x．提问２：将时间t分成10小段运用υ－t图象（丙），求x．提问３：将时间t分得非常细（丁），情况又怎样？(1)当分割为有限段，S小矩形和≈x(2)当t→0，S小矩形和=x 得出公式：x=v0t+1/2at2

三、例题解析

［例题１］.某物体以10m/s匀减速速运动，加速度大小为2 m/s2，求10s后物体的位移

(减速运动时注意加速度的方向)［例题2］一辆汽车以１m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m如图所示。汽车开始加速时的速度是多少？（公式的推导）

［例题4］一架载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆，着陆时的加速度大小为6.0m/s2，着陆前的速度为60m/s,问飞机着陆后12s内滑行的距离为多大？（从各种解题方法中引导学生分析运动的实际性。）［例题3］射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推动弹头加速运动。我们把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，假设子弹的加速度是a＝5×105m/s2,枪筒长x＝0.64m，计算子弹射出枪口时的速度。请同学们推导这一关系式。

六、板书

第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系

一、匀速直线运动的位移１．位移公式：x=vt

2.位移公式：x=v0t+1/2at2 初速度为0时：x= 1/2at2

七、本课小结

１．通过v-t图象运用极限的思想这一科学思维方法来推导匀变直线运动的位移公式。２．通过实例探究出匀变速直线运动的一个重要推论――位移与速度的关系式。

八、布置作业

1.请学生课后探讨课本第42页，“做一做”中的思考题。2.课本第4４页，问题与练习中的第１、２、３、４、５题。

九、课后反思

１．由这节课开始，有较多的公式运算，要根据学生的情况，要求他们应用代数的方法求解未知量。一开始养成好习惯，对以后的学习很有好处。计算的题目不可过于繁琐，并应着重分析其物理意义，防止将公式变来换去而忽略了物理意义。

２．由于学生刚接触匀变速直线运动规律，在讲解、选用习题时过程不要太复杂。要先让学生做一些简单的练习以熟悉公式，理解公式的物理意义。

篇2：位移与时间的关系教案

活动与探究

课题：用一把直尺可以测定你的反应时间.

方法：请另一个人用两个手指捏住直尺的顶端，你用一只手在直尺的下端作捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指在直尺上的位置；当你看到另一个人放开直尺时，你立即去捏直尺，记下你捏住直尺的位置，就可以求出你的反应时间.（用该尺测反应时间时，让手指先对准零刻度处）试说明其原理.

提示：直尺做v0=0、a=g的匀加速直线运动，故x= .

习题详解

1.解答：初速度v0=36 km/h=10 m/s，加速度a=0.2 m/s2，时间t=30 s，根据s=v0t+ at2得s=390 m.

根据v=v0+at得v=16 m/s.

2.解答：初速度v0=18 m/s，时间t=3 s，位移s=36 m.根据s=v0t+ at2得a= =-4 m/s2.

3.解答：x= at2x∝a

即位移之比等于加速度之比.

设计点评

篇3：位移与时间的关系教案

一、探究匀速运动过程中的位移与时间关系

从学生已经掌握的匀速直线运动规律开始研究,得到物体在时间贼内的位移,从图1 可以看出,匀速直线运动的位移为v-t图象下面的面积.

二、探究匀变速直线运动位移与时间的关系

以教材《思考与讨论》为基础,定性体会估算匀变速运动位移的思想和方法,数据和处理方法如表1.

可以这样估算:

在此基础上,可用简化的匀变速直线运动数学模型,例如:一个匀变速直线运动物体的初速1m/s,加速度为1m/s2,运动时间为1s. 这段时间最小速度为1m/s,在1s内运动的位移应大于1m,这段时间运动的最大速度为2m/s,运动的位移应小于2m,由于匀变速运动的物体速度是均匀变化的,运动的位移可能是多少,让学生去猜想,几乎所有的同学都感知到好像应该是1.5m. 当学生猜想出位移的准确值之后,就为研究过程提供了可靠的方向性量化证据.

如果将全过程认为速度是1m/s的匀速运动,得到:x=vt=1×1=1(m). 则位移是1m,比我们猜想的距离少了0.5m.

如果每小段用0.5s时间间隔来估算整个过程,这样全过程就分为2 段处理,得到:x=1×0.5+1.5×0.5=1.25(m). 比我们猜想的距离少了0.25m,有极个别同学发现并注意到是原来的二分之一.

如果每小段用0.2s时间间隔,分为5 段处理,有的同学在计算求和时,还应用了如下所描述的数学取平均思想,这正是匀变速运动求平均速度的思想萌芽,为理解匀变速运动平均速度奠定了坚实的数学基础.

此时,相当多的同学惊喜地预见了个别同学的结论,比猜想的结论少0.1m,为原来的五分之一.

最后,让学生验证,如果每小段用0.1s时间间隔来估算,分为10 段处理,是否是十分之一. 此时学生的研究热情很高,学生们通过自己的努力,得到验证,如下式,差异0.05m,为第一次的十分之一.

通过数学归纳和推测,学生很清楚地得出定量结论,如果时间段是原来的几倍,与真实结果的差异就是原来的多少分之一,如果取很多很多个时间段,就可以认为等于原来的真实值了.

三、利用图象进一步探究匀变速直线运动位移与时间的关系

教材利用了如图2 所示的四幅图,定性说明,时间间隔越少,很多很多的小矩形顶端就“看不出来了”,物体的位移就是v-t图象的梯形面积.

四幅图让学生直观清晰地领会了前面处理的思想和方法,再进行以下定量拓展研究,会让学生的思维得到升华.

如图3 所示,以vc速度运动OA时间,比匀变速运动的v-t图下的面积差异了S0. 如图4,如果将OA时间分为二段,物体第一段运动图线CD,第二段运动EF,则运动图线下面的面积与匀变速运动的CB段下面的面积相比,差异的如图4 所示的两个三角形△CDE和△EFB的面积,其面积刚好为原来S0面积的二分之一. 如果将时间段变为四段,如图5 所示,四段匀速运动的位移与匀变速运动的CB段下面的面积相比,差异了四个小三角形△ab c的面积,△ab c的边长是△CG B的四分之一,其面积为S0面积的十六分之一,四个就相差了S0面积的四分之一,这样从理论上得到同样的定量结论,如果估算时所取的时间段为原来的几倍,两者相差的面积就为原来的几分之一,当所取的时间段“很多很多”时,两者图线下的面积就可以认为相等了.

所以匀变速直线运动的位移为CB图线下的梯形面积,为:

篇4：简谐运动中势能与位移的定量关系

关键词：势能零势能面

在简谐运动的规律研究中，回复力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，表达式为F回=-kx。在位移变化的过程中，势能和动能相互转化。目前我们只是对势能的变化作定性的分析，当定量分析问题时，总是对重力势能、弹性势能、动能分别进行研究，比较复杂。笔者认为，既然重力势能和弹性势能统称为势能，那么分析问题时是否可以把它们作为一个整体进行分析呢？重力势能、弹性势能和偏离平衡位置的位移之间是否也存在某种定量关系呢？研究之后，笔者发现可以用Ep=■kx2来表示重力势能与弹性势能的值。以下笔者通过弹簧振子和单摆这两个典型的简谐运动模型，来阐述这个定量关系。

一、弹簧振子

1.水平方向上的弹簧振子

如图2发生的位移为x，系统具有的弹性势能为Ep=■kx2，若位移与图示方向相反也满足这个关系。这个情景很容易得到以平衡位置作为总势能的零势能面，此时系统所具有的总势能为Ep=■kx2。

2.竖直方向上的弹簧振子

在这个模型中，存在着动能、弹性势能、重力势能三者之间的转化。总的来讲，可以理解为动能和势能间的相互转化。当振子从平衡位置开始运动时，动能向势能转化，增加的势能为多少呢？

第一种情形：位移向下，如图4。

先结合图3求振子在平衡位置时弹簧的形变量，进而分析这个过程中系统总势能的增加量。

k△x=mg-----①

由图4分析，求系统增加的总势能。

弹性势能的增加量：Ep1=■k（△x+x）2-■k△x2，重力势能的减少量： Ep2=mgx

结合①式得总势能的增加量：

Ep1-Ep2=■kx2--------②

以平衡位置作为总势能的零势能面，②式可简写为Ep=■kx2，表示发生位移x时系统所具有的势能。

第二种情形：位移向上，大小小于振子在平衡位置时弹簧的形变量，如图5。

弹性势能的减少量：Ep1=■k△x2-■k(△x-x)2，重力势能的增加量：Ep2=mgx

结合①式得总势能的增加量：Ep1-Ep2=■kx2----------③

以平衡位置作为总势能的零势能面，③式可简写为Ep=■kx2，表示发生位移x时系统所具有的势能。

第三种情形：位移向上，大小等于振子在平衡位置时弹簧的形变量，如图6。

弹性势能的减少量：Ep1=■k△x2，重力势能的增加量：Ep2=mgx

结合①式得总势能的增加量：Ep1-Ep2=k△xx-■k△x2

又偏离平衡位置位移的大小x=△x，有:Ep1-Ep2=■kx2---④

以平衡位置作为总势能的零势能面，④式可简写为Ep=■kx2，表示发生位移x时系统所具有的势能。

第四种情形：位移向上，大小大于振子在平衡位置时弹簧的形变量，如图7。

弹性势能的减少量：Ep1=■k△x2-■k(△x-x)2，重力势能的增加量：Ep2=mgx

结合①式得总势能的增加量：Ep1-Ep2=■kx2-------⑤

以平衡位置作为总势能的零势能面，⑤式可简写为Ep=■kx2，表示发生位移x时系统所具有的势能。

以平衡位置作为系统总势能的零势能面，上面分析的弹簧振子的几种情形中，总势能的增加量可理解为振子发生位移x时，系统所具有的势能，且有势能的大小与振子位移大小的平方成正比，表达式为：Ep=■kx2。在弹簧振子模型中k为弹簧的倔强系数。

二、单摆（偏角不大于5°）

在单摆模型中小球摆动时，动能和势能相互转化。若以最低点即平衡位置作为重力势能的零势能面，当小球发生的位移如图8所示时，此时系统具有的重力势能也称之为系统总势能，为:Ep=mgxsinθ(sinθ=■l)

Ep=■mg■--------⑥

在单摆模型中有：F回=-kx

系数：k=■-----⑦

将⑦式代入⑥式得：Ep=■kx2

这里表明若以平衡位置作为重力势能的零势能面，当摆球发生位移x时，单摆系统所具有的势能的大小也与位移的平方成正比，表达式为：Ep=■kx2(k=mgL)。

总结：其他简谐运动莫过于上述两个基本模型的变形，如果选取平衡位置作为总势能的零势能面，系统所具有的总势能与位移的平方成正比。表达式为：Ep=■kx2。这里k为比例系数（弹簧振子模型中k为弹簧的倔强系数，单摆模型中k=mg/L）。展开一下，当振子或小球处于最大位移处，此时系统的机械能全部以势能的形式体现出来，有：Ep=■kA2。

若要求发生位移x时对应的速度的大小，由机械能守恒定律得：■kA2=■kx2+■mv2

■mv2=■kA2-■kx2

v=■

此不失为解决简谐运动中有关动能或速度问题的一柄利刃。

篇5：位移与时间的关系教案

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计

设计思想

结合新课程的理念，引导学生猜想，并应用数学的极限思想，认识和理解速度与时间图象下面四边形的面积代表位移，并导出匀变速直线运动的位移公式，初步学会该公式在实际中的应用。教材分析

高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法，上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和加速度。本节从匀速直线运动的位移与图象中矩形面积的对应关系出发，猜想对于匀变速直线运动是否也有类似的关系？并通过思考与讨论，从而介绍图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移，又一次应用了极限思想。最后得到匀变速直线运动的位移与时间的关系。学情分析

高一学生经过近一个月的高中物理的学习，对高中物理学习的方法有了一定的了解。通过前面有关瞬时速度和加速度的学习，学生对用极限思想来研究物理问题以及通过图象来表达物理量间的变化规律也有了初步的认识，有了这个基础，本节内容对学生来说是完全可以学好的。教学目标

一、知识与技能

1．知道匀速直线运动的位移与图线中的面积对应关系； 2．理解匀变速直线运动的图象中的图线与轴所夹的四边形面积表示物体在这段时间内运动的位移；

3．掌握匀变速直线运动的位移公式及其应用。

二、过程与方法

1．通过极限方法的应用，体验微元法的特点和技巧，感悟数学方法在物理学中的应用。

三、情感、态度与价值观

1．通过猜想与推导位移公式，培养自己独立思考能力，增强对物理学习的信心。2．体验猜想和数学方法在物理学中的应用，感受成功的快乐和方法的意义。

教学重点

位移与时间关系的推导，以及位移公式的应用。教学难点

运用极限思想，用速度图象中图线下面的四边形面积代表位移，导出匀变速直线运动的位移公式。引入新课

上节课我们已经学习了速度与时间的图象，从图象中我们可以看出物体在不同时刻对应的速度大小。

提问：从图象中我们除了可以看出物体在不同时刻对应的速度大小，还能从图象中获得什么信息？新课教学

一、匀速直线运动的位移

引导：由匀速直线运动的位移公式以用速度图象与时间轴之间的面积来表示。

结合速度图象可知，匀速直线运动的位移可问题：对于匀变速直线运动是否也存在对应类似关系呢？

二、匀变速直线运动的位移

仔细研究教材“思考与讨论”栏目中用纸带上各点瞬时速度估算小车位移的方法，不难看出，时间间隔点越小，对位移的估算就越精确。

分析：图中倾斜直线CB表示一个做匀变速直线运动的速度图线。为了求出物体在时间t内的位移，我们把时间划分许多小的时间间隔。设想物体在每个时间间隔，物体的速度跳跃性地突然变化。因此，它速度图线由图中的一些平行于时间轴的间断线段组成（转换思想，把匀变速直线运动转换成若干个匀速直线运动）。由于匀速直线运动的位移可以用速度图线与时间轴之间的面积来表示，因此上面设想的物体运动在时间t内的位移，可用图中的一个个小矩形面积之和（即阶梯状折线与时间轴之间的面积）来表示。如果时间的分割再细些，物体速度的跃变发生得更频繁，它的速度图象就更接近于物体的真实运动的图象，阶梯状折线与时间轴之间的面积就更接近于倾斜直线CB与时间轴之间的面积。当时间间隔无限细分时，间断的阶梯线段就趋向于倾斜直线CB，阶梯状折线与时间轴之间的面积就趋向于倾斜直线CB与时间轴之间的面积。这样，我们就得出结论：匀变速直线运动的位移也可以用速度图象与时间轴之间的面积来表示。

问题：能否利用上述分析的结论，来推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式？教师引导、学生活动。最后写出过程

把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成：又

解得

上式表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式，我们把它叫做位移公式。

也可以这样去想：图中梯形OABC的面积S也可以表示为矩形AOCD的面积S1和三角形CBD的面积S2之和，即，又，所以

把各线段用所表示的物理量代入，也可得匀变速直线运动的位移公式

几点说明：

1．匀变速直线运动的位移公式反映了位移与初速度、加速度、时间的关系； 2．位移公式是一个矢量式； 3．一般选取的方向为正方向，位移、加速度的方向与

方向相同，取正值，反之，取负值；

4．该公式只适用于匀变速直线运动；

5．初速度、位移和加速度必须相对同一参考系。

教师指出：以上分析过程，实质上体现了两个研究物理问题的基本思想，一是应用数学方法研究物理问题；二是把复杂的问题转换为简单问题，再去认识复杂的问题。

三、位移—时间图象

问题：位移与时间的关系也是可以用图象表示，这种图象叫做位移—时间图象，即图象。运用数学中的二次函数的知识，你能画出匀变速直线运动的四、例题分析例题1：一辆汽车以速度是多少？

分析：我们研究的是汽车从开始加速到驶过

这个过程。以开始加速的位置为原点。由于汽车在加速行驶。整个的加速度行驶了，驶过了

。汽车开始加速度时的图象吗？

沿汽车前进的方向建立坐标轴。过程结束时汽车的位移加速度的方向与速度一致，也沿坐标轴的正方向，所以加速度取正号，即过程经历的时间是。

。汽车的运动是匀变速直线运动，待求的量是这个过程的初速度解由可以解出

把已知数值代入

故汽车开始加速时的速度是例题2：一辆汽车以车过程的加速度大小是

。的初速度行驶，现因故刹车，并最终停止运动，已知汽车刹。则汽车从开始刹车经过

所通过的距离是多少？

；分析：对匀减速直线运动，若取初速度方向为正方向，则加速度就是负方向即其次是汽车在内，是否一直在做匀减速直线运动，还需要进行判断。

解汽车停下所需要的时间是

说明时，汽车早以停止行驶，所以

内的位移就是的位移，由位移公式得

故汽车从开始刹车经过

所通过的距离是。

小结：这节课我们通过数学的极限思想，研究了匀变速直线运动的位移与时间的关系，并得到匀变速直线运动的位移公式。这种极限思想，希望同学能很好的去理解，在以后的物理学习过程还会用到。对位移公式的应用，一定要注意它是一个矢量式，以及公式中涉及到物理量必须相对同一参考系。

五、布置作业

课后“问题与练习”1、2、3。

篇6：高一质点时间与位移教案

质点参考系和坐标系

【教学目标】

（1）理解质点的概念；

（2）知道参考系的概念及与运动的关系；

（3）能正确的分析和建立参考系。【教学重点】

质点的概念、参考系的选取、坐标系的建立。【教学难点】

实际物体可以看作质点的条件。

【教学过程】

第一节质点参考系坐标系

（一）主要内容

1、机械运动

（1）定义：物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。

（2）运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。运动是绝对的，静止是相对的。

2、物体和质点

（1）定义：用来代替物体的有质量的点。

1.质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。

2、质点没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。

3、质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。

（2）物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。

（3）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。

（二）问题与讨论

（1）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（无关）

（2）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？（可以）要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？（不能）

（3）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？（作为整体研究时才可以）

例1 下列情况中的物体，哪些可以看成质点（ACD）

A．研究绕地球飞行时的航天飞机

B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮

C．研究从北京开往上海的一列火车

D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱

课堂训练：

（1）下述情况中的物体，可视为质点的是（ACD）

A．研究小孩沿滑梯下滑

B．研究地球自转运动的规律

C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹

D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动

（2）下列各种情况中，可以把研究对象看作质点的是（CD）

A．研究小木块的翻倒过程

B．研究从桥上通过的一列队伍

C．研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱

D．汽车后轮，在研究牵引力来源的时

3、参考系

（1）定义：宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。

（2）选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，得到的结果可能是不同的。

例2：人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是运动的。以车厢为参考系，人是静止的。

（3）参考系的选择：描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取，选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参考系的情况下，通常应认为是以地面为参考系的。

（4）绝对参考系和相对参考系：（看书）

例3：对于参考系，下列说法正确的是（CD）

A．参考系必须选择地面

B．研究物体的运动，参考系选择任意物体其运动情况是一样的 C．选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同

D．研究物体的运动，必须选定参考系

课堂训练：（1）甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么以乙物体为参考系，丙是（B）

A．一定是静止的B．一定是运动的C．有可能是静止的或运动的D．无法判断

（2）关于机械运动和参照物，以下说法正确的有（A）

A．研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物

B．由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参照物 C．一定要选固定不动的物体为参照物

D．研究地面上物体的运动时，必须选地球为参照物

4、坐标系

（1）坐标系的建立：如果物体做直线运动，为了定量的描述物体的位置变化，可以以这条直线为X轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。

5、科学漫步：全球卫星定位系统（GPS)1．2 时间和位移

（一）【教学目标】

（1）知道时间和时刻的含义及区别，知道在实验中测量时间的方法；

（2）掌握位移的概念，它是表示质点位置变动的物理量，是矢量，可以用有向线段来表示；

（3）知道路程和位移的区别；

（4）知道直线运动的位置和位移的关系。

【教学重点】

时间和时刻的概念和区别；位移的矢量性、概念。【教学难点】

位移和路程的区别。【教学过程】

第二节时间和位移

1、时刻和时间间隔

（1）时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻，时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔（画出一个时间轴加以说明）。

（2）在学校实验室里常用秒表，电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。

例1：下列说法中指的是时间的有ACEF，指的是时刻的有BDG。

A．第5秒内 B．第6秒初 C．前2秒内 D．3秒末

E．最后一秒内 F．第三个2秒 G．第五个1秒的时间中点。

课堂训练：

（1）关于时间和时刻，下列说法正确的是（D）

A．物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是时刻

B．物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻

C．物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间

D．物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间

2、路程和位移

（1）路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。（2）位移：是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段来表示，位移的大小等于质点始、末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初、末位置，与运动路径无关。

（3）位移和路程的区别：

（4）一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的无往返的直线运动时位移大小才等于路程。

例2：中学的垒球场的内场是一个边长为16．77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒．一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒，他运动的路程是多大？位移是多大？位移的方向如何？

课堂训练：

（1）以下说法中正确的是（B）

A．两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同

B．两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同

C．一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程

D．若物体做直线运动，位移的大小就等于路程

（2）如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上，手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置，小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：

A．0．2s内小球发生的位移大小是7cm，方向向右，经过的路程是7cm B．0．6s内小球发生的位移大小是7cm，方向向右，经过的路程是13cm

C．0．8s 内小球发生的位移是0，经过的路程是20cm

D．1．0s内小球发生的位移大小是7cm，方向向左，经过的路程是27cm

（3）关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（AB）

A．质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量

B．路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量

C．任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等

D．位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等

（4）下列关于路程和位移的说法，正确的是（C）

A．位移就是路程

B．位移的大小永远不等于路程

C．若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程

D．位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向

（5）关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（D）

A．位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向

B．路程是标量，也是位移的大小

C．质点做直线运动时，路程等于其位移的大小

D．位移的数值一定不会比路程大

（6）下列关于位移和路程的说法，正确的是（C）

A．位移和路程的大小总相等，但位移是矢量，路程是标量

B．位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动

C．位移取决于始、末位置，路程取决于实际运动路径

D．运动物体的路程总大于位移

3、矢量和标量

（1）矢量：既有大小、又有方向的物理量。

（2）标量：只有大小，没有方向的物理量。

4、直线运动的位置和位移：在直线运动中，两点的位置坐标之差值就表示物体的位移。

1．2 时间和位移

（二）【教学目标】

（1）理解匀速直线运动和变速直线运动的概念；

（2）知道什么是位移-时间图象以及如何用图象来表示位移与时间的关系；

（3）知道匀速直线运动s-t图象的意义；

（4）知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具且各有所长、相互补充。

【教学重点】

匀速直线运动s-t图象；变速直线运动s-t图象。【教学难点】 s-t图象的理解。

【教学过程】

第二节时间和位移

1、匀速直线运动

（1）定义：物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间里通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动。

（2）匀速直线运动的特点：应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动，现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的，是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间均匀变化，即位移和时间的关系是一次函数关系。

2、变速直线运动

（1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移不相等，这种运动叫变速直线运动。

（2）变速直线运动的位移和时间的关系：不是一次函数关系，其图象为曲线。

（3）变速直线运动的分类：

匀变速直线运动：速度均匀改变的变速直线运动。

非匀变速直线运动：速度不是均匀改变的变速直线运动。

例1：物体在一条直线上运动，关于物体运动的以下描述正确的是（C）

A．只要每分钟的位移大小相等，物体一定是作匀速直线运动 B．在不相等的时间里位移不相等，物体不可能作匀速直线运动 C．在不相等的时间里位移相等，物体一定是作变速直线运动

D．无论是匀速还是变速直线运动，物体的位移都跟运动时间成正比

3、位移--时间图象（s-t图）

（1）描述：表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象。

（2）物理意义：描述物体运动的位移随时间的变化规律。

移所用的时间。

4、匀速直线运动的s-t图

（3）坐标轴的含义：横坐标表示时间，纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移和发生某段位1）匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线，或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。

（2）s-t图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜程度）越大，速度越快。（3）s-t图象中直线倾斜方式（方向）不同，意味着两直线运动方向相反（4）s-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。（5）s-t图象若平行于t轴，则表示物体静止。

（6）s-t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。（7）s-t图只能描述直线运动。

5、变速直线运动的s-t图象为曲线

6、图象的应用：

（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间；

（2）求速度；

（3）判断物体的运动性质。

例2：某同学以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同的速率沿原路返回家，图3中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态（B）

例3：如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的s-t图，下列说法正确的是（BD）

A．在0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动

B．甲、乙运动的出发点相距S1

C．乙比甲早出发t1时间

D．乙运动的速率大于甲运动的速率

例4：如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知：B物体作匀速直线运动，A C物体作变速直线运动。三个物体运动的总路程分别是14m，10m，10m。

课堂训练：

（1）下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（A B）

A．匀速直线运动是速度不变的运动 B．匀速直线运动的速度大小是不变的 C．任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动

D．速度方向不变的运动一定是匀速直线运动

（2）关于质点作匀速直线运动的位移－时间图象以下说法正确的是（D）

A．图线代表质点运动的轨迹

B．图线的长度代表质点的路程

C．图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置

D．利用s－t图象可知质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的时间

（3）如图所示，是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象，由图可知（AD）

A．质点A前2s内的位移是1m B．质点B第1s内的位移是2m

C．质点A、B在8s内的位移大小相等

D．质点A、B在4s末相遇

课后作业:

（1）如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移－时间图象，由图象可知（AC）

A．甲、乙两质点在1s末时相遇

B．甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等

C．甲、乙两质点在第1s内反方向运

篇7：《位移和时间的关系》教学设计

教学目标：

1、理解匀速直线运动和变速直线运动的概念；

2、能识别s-t图像，理解匀速直线运动的s-t图像的意义；

3、掌握匀速运动中位移和时间的关系以及它们的数学表示（包括公式和图像）；

4、渗透科学习惯和科学思维方法的教育。

教学重点：运动的研究方法与描述、匀速直线运动的规律、作图与图像分析

教学难点：图像与物理过程的比较分析

教学过程设计：

1、引入课题

设问1、上节学过的质点的概念是如何定义的，何种情况下物体可看成质点呢？

设问2、教师原地转一圈，后问动否？路程和位移的区别何在？

师阐述：质点是一种理想化的模型，它是科学的抽象与近似，用来简化、代替实际物体。能否看成质点，应视具体的问题而定，不能以大小一概而论，因为大小总是相对的。

路程虽可精确地反映物体在某时刻的运动情况，但在表示物体在一段时间内位置的变化时却不成功，为此引入位移。注意路程与位移无可比性。但可比较路程与位移的大小，它们的关系是S路≥S位。

阐述物理思想：物理学研究物质运动的规律，采用分解的思想，即由简单到复杂、由低级到高级。物体常见的运动形式有直线运动、抛体运动、圆周运动、振动和波。我们首先研究在诸多运动形式中最基本的最简单的----直线运动

描述图景：蜗牛缓缓地爬，清晨老人在散步，路上行人骑着自行车，汽车在奔驰，飞机在航线上飞行等等。这些运动有何相似的特点呢？

2、新授

交待课本上研究的是汽车的运动，原因之一是运动的可测量性，二是汽车代表了社会的进步。

指导学生阅读课本P22第一段，当中提问：

①研究目的是什么？（研究位移随时间的变化关系）

②研究方法是什么？（通过测量S、t分析）

③如何设计表格，记录数据？（两行五组数据）

④对数据如何处理，数据反映了什么？

师提示：数据处理的常用方法是列表法及逐差法。

学生：感觉每通过100米所用的时间不一样，再一想又发现差不多。在差不多相等的时间内，物体的位移相等。

师启发：差不多的原因是由于运动本身所致，还是由于人的测量引起的呢？能否用科学的物理语言代替通俗的生活语言，这反映一个人的科学素养。

结论：在实验允许的误差范围内，物体在相等时间内通过的位移相等。

2、1匀速直线运动

（1）定义：在任何相等时间内，质点通过的位移都相同的运动。

（2）内涵与外延

师强调指出：

①指出知识定义的科学性和严密性；匀速直线运动实为一种理想化的运动形式，理论上的匀速直线运动，无论如何对时间进行划分，在任意小的时间标准内考察，质点通过的位移都要相同。故要精确判断汽车的运动，需增加测量的精度，但实际中测量到一定的精度即可。

②研究汽车的意义在于找到了前面所述的几种运动间的本质联系。它们遵循相同或相近的规律。由特殊到一般、个性到共性，分析与概括、归纳与演绎便是物理学研究问题的思维方法。

③位移的矢量性使匀速直线运动可简称为匀速运动。匀速运动中位移与发生这段位移的时间成正比，这区别于变速直线运动。

2、2图像表述

（1）作图的规范化要求

师提出如下问题：

要求学生阅读课本第23页第四段及方框内文字，然后回答问题。

归纳学生回答后，师总述：

①作图步骤：建坐标，标箭头、原点、物理量符号、单位；对坐标轴标度；描点并连线。对课本中的图象还原，一步一步展示作图的过程并提出要求。

②强调：描点后，观察点的分布规律，发现几乎都在一条直线上。此时应用一条直线尽可能多地串起点，实在画不到线上则应该使点均匀分布在线的两侧，实质是取了平均值。个别较远的点可能是测量错误，应予以舍弃。不能迁就个别的.点，将射线画成折线或曲线。当然，今后的学习过程中，会遇到将描出的点用平滑的曲线相连的情形。

交待作图中采取的这些措施是为了减小实验中人为测量引起的误差。这是处理数据时作图法优于列表法的原因之一。

③描出的点是有限的，但反映出了点的分布规律，组成线后延伸至无穷远处，点就是无限的了。从有限到无限，此时就能对未知的运动作出科学的预见。

（2）渗透科学思想方法教育

物理作为一门实验学科，它以定量的可重复的实验为依据，抓住影响实验结果的主要的因素，使实际问题抽象为理想化的模型，对实验的现象、数据不是简单的罗列，而是对其进行分析、综合、归纳和演绎，借助于图象分析，再推理形成系统的理论，使之概括化、公式化，并进行科学预言，为新发现提供指导性线索。可见，质疑、分析、归纳与概括、内插和外推，由个性（个性现象）高度抽象、概括出具共性普遍特征和一般意义的东西，再用之去指导实践，分析个别的事物和现象，便是物理学使用的最基本的研究方法和程序。科学方法论中还包含：科学需要证据、科学是逻辑和想象的结合体、科学需尊重实验数据、科学是一种预见和假设、科学不依赖权威并避免偏见等。

（3）图象特点分析

讲授：由数据到图象，由图象再到公式，是将由实验结果上升到理论高度的过程。

①启发同学们思考：能否把刚才描出的图线写为数学上的函数形式？

学生总结出匀速直线运动的公式表述：S=Vt

②让一位学生上黑板在汽车位移时间图线上定性作出老人匀速散步的位移图线。

引导学生比较分析两图线的特点：（1）共同点（过坐标原点的直线）

（2）不同点（倾斜的程度----斜率）

设问：（1）图线直否意义？图线是否一定过坐标原点？什么是匀速直线运动位移图线的本质特征？

（2）斜率大小的意义？

小结：图线直不直反映了运动的匀不匀，而如果出发时不在坐标原点，则图线可不过原点。倾斜程度反映了运动的快慢。越斜则说明在相同时间内的位移越大，即运动越快。

（3）图像的识别→分析物理过程

讲授：

位移-时间图象反映的是物体的位置坐标随时间的变化关系（或位置与时间的一一对应关系），而位置对坐标原点来说就是位移，这与某一段时间内发生的位移是不同的。

时间轴无负轴，而位移轴有正负，因位移是矢量，故t轴上方的位移表示正方向，t轴下方的位移表示对坐标原点的另一方向即负方向。故位移图线只能描述直线运动。

图线上每点对应一坐标（t,S）,由图线可求出某一时刻质点所处的位置或到达某一位置的时刻。图线上一截线段的含义则是在时间（t2-t1）内质点发生（S2-S1）的位移。由此可知，若图线是弯曲的，则说明在相同的时间内质点发生的位移是不同的，表明质点做的是变速直线运动。图线若是平的，则表明位置不随时间变化，物体是静止的。图线若是向下倾斜，则表明随着时间的增大，质点的位置离坐标原点越来越近，质点在做与规定正方向相反的直线运动。

2.3师生活动（为帮助学生理解图象，做如下游戏，可将抽象的图象变得形象和生动。）

由感性认识上升至理性认识，这是认识的第一次飞跃。而由理性认识再用以指导实践活动则是认识的第二次飞跃。

教师从学生的角度在讲台的正面画一直线，在讲台的中央标上坐标原点，规定向右为位移的正方向。后在黑板上画下几个S-t坐标。

（1）让学生注意观察老师的运动情况，后在图中画出位移图线。

①教师从讲台中央分别向左和向右匀速走

②教师从讲台的左边匀速走到右边

③教师从讲台的中央走到右边后站住（接着往回走到中央）

对学生作出的图给予评定，图线从略。

（2）在黑板画出如下所示的图象，要求学生上讲台表演与图象相对应的运动。其后在图的下面用简洁的文字总结。

另外，也可画出两条图线，让两位学生上台表演追及和相向运动问题。

学生通过这种方式来接触、了解图象，一方面兴趣大增，同时由于亲自参与，对图象理解得非常深刻。

3、典型例题

例1、汽车作直线运动，向东以100m/s行驶2秒，停2秒，又以200m/s向前运动1秒，最后以200m/s往回运动2秒。作出汽车运动的位移时间图像。

例2、据下图分析A、B、C质点的运动情况

篇8：位移与时间的关系教案

一、自主学习

(一) 匀速直线运动的位移

问题1:匀速直线运动的位移公式?

问题2:在图1的v-t图象中什么表示位移?

(二) 匀变速直线运动的位移

阅读课本第40页“思考与讨论

问题3:材料中A学生如何估算匀变速直线运动的位移?B学生如何评价?

问题4:材料中提出如何提高估算的精确程度?体现了什么科学思想?

将此科学思想方法应用到v-t图象上:一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象, 如图甲所示.可采用材料中A学生的方法估算如乙、丙图:

如果把运动过程划分为更多的小矩形面积之和, 估算的精确程度更___;

如果把运动过程划分得非常细, 很多很多的小矩形的面积之和就能的代表物体__的位移了。

结论: (图像中) ____ 就代表做匀变速直线运动的物体从0时刻 (速度为v0) 到t时刻 (速度为v) 这段时间间隔的位移。

问题5:从v-t图象推导匀变速直线运动的位移公式: (面积即位移)

以上问题, 让学生在课前看书预习的过程中填写, 突破了学生看书抓不住重点, 无法突破难点的问题, 在一定程度上达到解读教科书的目的。教学实践证明, 多数学生能够通过阅读教材, 正确回答以上问题。这样做既能培养学生的阅读理解能力, 又节约了课堂教学的时间, 课堂上只需让部分表达能力较好的学生来讲解这些问题, 老师只需重点强调研究过程中体现的科学思想方法:把过程先微分再累加 (积分) 的思想 (无限分割, 逐渐逼近) 。

然后, 我让学生 (是在批阅导学案时选定的学生) 讲解由图象的面积如何推导出位移-时间公式。而对公式的理解和应用, 还有几个重点和难点需强化: (1) 公式中哪几个物理量是矢量?运用时注意方向为“+”还是“—”; (2) 正确理解求匀变速直线运动位移的两种方法 (图像法和公式法) (3) 刹车问题不能硬套公式, 要根据实际情况判断停下所需的时间。这几个问题, 既是重点, 又是学生的易错点。如果采用老师先讲, 学生再做的教学程序, 学生的记忆不够深刻。所以, 我在导学案的“合作探究”部分设置了如下3个例题, 要求学生在课前预习时完成。同样是让学生“先错, 再纠错”的教学步骤。

二、合作探究

例1、一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s, 驶过了180m。汽车开始加速时的初速度是多少?

例2:一质点以一定初速度沿竖直方向抛出, 得到它的v-t图象如图4所示, 试求出它在前2s内的位移和前4s内的位移。

例3、在平直公路上, 一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车, 在阻力作用下, 汽车以2m/s2的加速度运动, 问刹车后5s末车离开始刹车点多远?

导学案在课前批阅的过程中发现, 学生在解答过程中存在的以下典型错误或问题: (1) 解题的书写格式不规范; (2) 对V-t图的面积表示位移的理解不到位, 不能在图象中区别位移的方向; (3) 对减速运动, 不清楚规定初速度的方向为正后, 其加速度为负值; (4) 对刹车这类实际问题, 没有判断车子停下所需的时间就直接套公式计算。在批阅过程中找出学生有代表性的错误的解答, 在课堂上展示并让学生自己讲解, 让其他学生主动发现、纠正错误, 讲不到位的地方再由老师补充。这样安排课堂的目的:一是使课堂的讲解更有针对性而不是面面俱到;二是能锻炼学生大胆发言、表达自己观点的能力;三是由学生讲解, 有一定的表率、榜样作用, 其他学生听课更专注, 更易接受, 而错了的学生印象更深刻。

使用了“导学案”教学, 课堂上取得了较好的教学效果。为了巩固效果, 课后必须强化练习。为此, “导学案”还应设置了“课后练习”环节, 练习要有针对性, 针对课堂上强调的三个问题, 让多数学生学以致用。练习的设置还应有层次性, 让少数学优生有思考的空间。

三、课后练习

1.如图1所示为某物体做直线运动的v-t图象。

(1) 物体在0~2s, 2~5s, 5~8s的时间内, 分别做什么运动?

(2) 计算物体在0~2s, 5~8s运动的加速度的大小, 分别是什么方向?

(3) 用公式法分别计算三个时间段内物体运动的位移

(4) 如何直接用图象法计算0~8s内物体的总位移?

2.某质点的位移随时间的变化关系为x = 6t - 2t2, x单位为米 (m) , t单位为秒 (s) , 那么1s末速度为 ( )

A.6 m/s B.4m/s

C.2 m/sD.1m/s

3.某同学骑电动车以8m/s的速度行驶, 发现前面有障碍物。于是, 刹车, 刹车后做匀减速直线运动, 经过1s前进7m, 求:

(1) 刹车后电动车的加速度大小。