一、教學目標
1、在開普勒第三定律的基礎上，推導得到萬有引力定律，使學生對此規律有初步理解。
2、介紹萬有引力恆量的測定方法，增加學生對萬有引力定律的感性認識。
3、通過牛頓發現萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設計方法，滲透科學發現與科學實驗的方法論教育。
二、重點、難點分析
1、萬有引力定律的推導過程，既是本節課的重點，又是學生理解的難點，所以要根據學生反映，調節講解速度及方法。
2、由於一般物體間的萬有引力極小，學生對此缺乏感性認識，又無法進行演示實驗，故應加強舉例。
三、教具
卡文迪許扭秤模型。
四、教學過程
（一）引入新課
1、引課：前面我們已經學習了有關圓周運動的知識，我們知道做圓周運動的物體都需要一個向心力，而向心力是一種效果力，是由物體所受實際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道，月球是繞地球做圓周運動的，那麼我們想過沒有，月球做圓周運動的向心力是由誰來提供的呢？（學生一般會回答：地球對月球有引力。）
我們再來看一個實驗：我把一個粉筆頭由靜止釋放，粉筆頭會下落到地面。
實驗：粉筆頭自由下落。
同學們想過沒有，粉筆頭為什麼是向下運動，而不是向其他方向運動呢？同學可能會説，重力的方向是豎直向下的，那麼重力又是怎麼產生的呢？地球對粉筆頭的引力與地球對月球的引力是不是一種力呢？（學生一般會回答：是。）這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題，牛頓的結論也是：yes。
既然地球對粉筆頭的引力與地球對月球有引力是一種力，那麼這種力是由什麼因素決定的，是隻有地球對物體有這種力呢，還是所有物體間都存在這種力呢？這就是我們今天要研究的萬有引力定律。
板書：萬有引力定律
（二）教學過程
1、萬有引力定律的推導
首先讓我們回到牛頓的年代，從他的角度進行一下思考吧。當時“日心説”已在科學界基本否認了“地心説”，如果認為只有地球對物體存在引力，即地球是一個特殊物體，則勢必會退回“地球是宇宙中心”的説法，而認為物體間普遍存在着引力，可這種引力在生活中又難以觀察到，原因是什麼呢？（學生可能會答出：一般物體間，這種引力很小。如不能答出，教師可誘導。）所以要研究這種引力，只能從這種引力表現比較明顯的物體——天體的問題入手。當時有一個天文學家開普勒通過觀測數據得到了一個規律：所有行星軌道半徑的3次方與運動週期的2次方之比是一個定值，即開普勒第
其中m為行星質量，R為行星軌道半徑，即太陽與行星的距離。也就是説，太陽對行星的引力正比於行星的質量而反比於太陽與行星的距離的平方。
而此時牛頓已經得到他的第三定律，即作用力等於反作用力，用在這裏，就是行星對太陽也有引力。同時，太陽也不是一個特殊物體，它
用語言表述，就是：太陽與行星之間的引力，與它們質量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改
其中G為一個常數，叫做萬有引力恆量。（視學生情況，可強調與物體重力只是用同一字母表示，並非同一個含義。）
應該説明的是，牛頓得出這個規律，是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬有引力定律的理解
下面我們對萬有引力定律做進一步的説明：
（1）萬有引力存在於任何兩個物體之間。雖然我們推導萬有引力定律是從太陽對行星的引力導出的，但剛才我們已經分析過，太陽與行星都不是特殊的物體，所以萬有引力存在於任何兩個物體之間。也正因為此，這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質量與星球相比過於小了，它們之間的萬有引力也非常小，完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是：
板書：任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質
其中m1、m2分別表示兩個物體的質量，r為它們間的距離。
（2）萬有引力定律中的距離r，其含義是兩個質點間的距離。兩個物體相距很遠，則物體一般可以視為質點。但如果是規則形狀的均勻物體相距較近，則應把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體，r就是兩個球心間的距離。
（3）萬有引力是因為物體有質量而產生的引力。從萬有引力定律可以看出，物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質量決定，所以質量是萬有引力的產生原因。從這一產生原因可以看出：萬有引力不同於我們國中所學習過的電荷間的引力及磁極間的引力，也不同於我們以後要學習的分子間的引力。
3、萬有引力恆量的測定
牛頓發現了萬有引力定律，但萬有引力恆量G這個常數是多少，連他本人也不知道。按説只要測出兩個物體的質量，測出兩個物體間的距離，再測出物體間的引力，代入萬有引力定律，就可以測出這個恆量。但因為一般物體的質量太小了，它們間的引力無法測出，而天體的質量太大了，又無法測出質量。所以，萬有引力定律發現了100多年，萬有引力恆量仍沒有一個準確的結果，這個公式就仍然不能是一個完善的等式。直到100多年後，英國人卡文迪許利用扭秤，才巧妙地測出了這個恆量。
這是一個卡文迪許扭秤的模型。（教師出示模型，並拆裝講解）這個扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結實的框架，把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力，石英絲就會扭轉一個角度。力越大，扭轉的角度也越大。反過來，如果測出T形架轉過的角度，也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現在在T形架的兩端各固定一個小球，再在每個小球的附近各放一個大球，大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據萬有引力定律，大球會對小球產生引力，T形架會隨之扭轉，只要測出其扭轉的角度，就可以測出引力的大小。當然由於引力很小，這個扭轉的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢？卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經鏡子反射後的光射向遠處的刻度尺，當鏡子與T形架一起發生一個很小的轉動時，刻度尺上的光斑會發生較大的移動。這樣，就起到一個化小為大的效果，通過測定光斑的移動，測定了T形架在放置大球前後扭轉的角度，從而測定了此時大球對小球的引力。卡文迪許用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律，並測定出萬有引力恆量G的數值。這個數值與近代用更加科學的方法測定的數值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6。754×10—11，現在公認的G值為6。67×10—11。需要注意的是，這個萬有引力恆量是有單位的：它的單位應該是乘以兩個質量的單位千克，再除以距離的單位米的平方後，得到力的單位牛頓，故應為Nm2/kg2。
板書：G=6。67×10—11Nm2/kg2
由於萬有引力恆量的數值非常小，所以一般質量的物體之間的萬有引力是很小的，我們可以估算一下，兩個質量50kg的同學相距0。5m時之間的萬有引力有多大（可由學生回答：約6。67×10—7N），這麼小的力我們是根本感覺不到的。只有質量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到，如地球對我們的引力大致就是我們的重力，月球對海洋的引力導致了潮汐現象。而天體之間的引力由於星球的質量很大，又是非常驚人的：如太陽對地球的引力達3。56×1022N。
五、課堂小結
本節課我們學習了萬有引力定律，瞭解了任何兩個有質量的物體之間都存在着一種引力，這個引力正比於兩個物體質量的乘積，反比於兩個物體間的距離。其大小的決定式為：
其中G為萬有引力恆量：G=6。67×10—11Nm2/kg2
另外，我們還了解了科學家分析物體、解決問題的方法和技巧，希望對我們今後分析問題、解決問題能夠有所借鑑。
六、説明
1、設計思路：本節課由於內容限制，以教師講授為主。為能夠吸引學生，引課時設計了一些學生習以為常的但又沒有細緻思考過的問題。講授過程中以物理學史為主線，讓學生以科學家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節課的有利時機，滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具，可仿課本插圖用金屬桿等焊制，外面可用有機玻璃製成外殼，並可拆卸。
1、教學設計要從“為什麼學”入手，確定學生的學習需要和學習目標；
2、根據學習目標，進一步確定通過哪些具體的教學內容提升學習者的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀，從而滿足學生的學習需要，即確定“學什麼”；
3、要實現具體的學習目標，使學生掌握需要的教學內容，應採用什麼策略，即“如何學”；
4、要對教學的效果進行全面的評價，根據評價的結果對以上各環節進行修改，以確保促進學生的學習，獲得成功的教學。
一、情況分析
(一)教材分析：高中前兩年已經基本完成了高中物理教學內容，高三年級將進入全面的總複習階段，為了配合高三的總複習，學校統一訂購了由光明出版社編寫的《三維設計》作為高三複習教材，該書以高中物理課程標準和大學聯考考試大綱為指導，以2012年普通大學聯考考試説明為依據編寫，作為本學年參考用，本學期擬定完成本書的第一至第十三章的第一輪複習。
(二)學情分析：
1、課堂情況：由於是高三年級，即將面臨着大學聯考的選拔考試，大多數的學生對基礎知識的求知慾望比較強烈。所以課堂紀律比較好，都比較認真地聽課，自覺地與老師互動，完成教學任務。
2、對基礎知識的掌握：高三279，275為理科基礎班，雖然相對來説物理基礎較差，但學習能力有着較大的差異，根據前段時間的觀察和摸底，大多數的學生對基本知識的掌握不夠牢固，各章各節的知識點尚處於分立狀態，不能很好地利用知識解決相應的基本問題，所以對知識的瞭解和掌握有待地提高。
3、解題技能：利用物理知識解決有關綜合問題的能力很差，學生解決問題的技能還有待提高。
二、教學目標與任務
加強和利用知識點的複習，儘快幫助學生把各章分立的知識點建立成為網狀的狀態，掌握物理思想的應用物理知識解決相關問題的思維方法，進一步提高解決問題的技能。具體地説：
1、知識方面，應達到熟練掌握每一個知識點的要求，即看到一個題目以後，題中包含了哪些知識點要一清二楚，不能模模糊糊，並且知識點之間的聯繫也要清楚，
2、技能方面，主要是進一步培養學生分析問題和解決問題的能力，作到常規思維、逆向思維和發散思維相結合，同時，要求學生熟練掌握基本的解題方法，從而提高學生的解題速度。
3、情感與價值觀方面，引導學生形成正確的價值觀、人生觀、世界觀，使學生在物理美中陶冶自己的情操，從而達到全面育人的目的。
三、方法與措施
1、面向全體，分類指導。從學生的全面素質提高，對每一位學生負責的基本點出發，根據各層次學生具體情況，制定恰當的教學目標，滿腔熱情地使每一位學生在高三階段都能得到發展和進步。
2、抓好基礎，培養能力。認真學習新的課程標準與大學聯考大綱，研究大學聯考理綜能力測試中物理部分的試題難度和特點，使自複習教學更具有計對性，在教學中應強調理解。掌握好基礎知識，基本技能和基本方法。同時，也要注意培養學生獨立閲讀，獨立形成物理情景或建立物理模型，獨立分析物理過程、獨立解決物理問題的能力。
3、研究教法、改進教學、教學相長。認真研究學生學習過程，掌握不同學生的學習主要障礙，在此基礎上制訂教學方案，要特別注意調動學習的積極性、儘可能把學生應該自己完成的學習任務交給學生自己獨立完成。精心設計教學提高課堂教學效率，減輕學生負擔。
四、教學時間安排
1~2周：物理必修(一)第一章《運動的描述 勻變速直線運動的研究》
3~4周：物理必修(一)第二章《相互作用》
5~6周：物理必修(一)第三章《牛頓運動定律》
7~8周：物理必修(二)第四章《曲線運動 萬有引力與航天》
9~10周：物理必修(二)第五章《機械能及其守恆定律》
11~12周：選修3-1第六章《靜電場》
13~14周：選修3-1第七章《恆定電流》
15~16周：選修3-1第八章《磁場》
17~18周：選修3-2第九章《電磁感應》
19~20周：選修3-2第十章《交變電流 傳感器》
21~22周：選修3-5第十一章《動量》
五、階段教學要求：
1、處理好課時較少與內容較多的矛盾
(1)優化教學過程
(2)優化教學方法
(3)合理安排時間，計劃安排時間
(4)不減進度，把握難度
(5)應重視對大學聯考大綱所要求的有關知識點的理解和深化
(6)認識基本概念，對聯繫緊密、容易混淆的概念進行正確區分
(7)對基本規律，明確成立條件和應用範圍，力爭解決大學聯考物理所涉及到的常見問題
2、為適應近幾年大學聯考改革的趨勢和命題特點及理科教學的發展趨勢，應採取的措施
(1)加強基礎，提高能力
基礎——基礎知識，基本技能，基本方法，基本的物理思想。
能力(理科綜合考試目標)——理解能力，推理能力，設計完成實驗的能力，獲取知識的能力，分析綜合能力。
命題指導思想——以能力測試為主導，考查考生所學相關課程基礎知識、基本技能的掌握程度和綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力。
(2)加強聯繫實際，擴大學生視野，切實落實“理論聯繫實際”的教學原則；拓展物理教學的時間和空間；習題教學要更多地連續實際。
(3)加強實驗教學。物理實驗的六大功能：豐富感性認識，提高學習興趣；突破重點難點，理解物理概念；形成物理圖象，認識物理過程；啟發學生思維，增強探索精神；培養觀察能力，掌握實驗技能；養成良好習慣，學會科學方法。
(4)適當做一些信息題(提高審題能力和建模能力)
(5)適當做一些綜合題(以小綜合題為主，以學科內綜合為主)
一、設計理念
本教學設計是以世界咖啡會議模式為載體承載起高中物理的教學。著名的“World Cafe”（世界咖啡）會議模式就是不同專業背景、不同職務、不同部門的一羣人，針對數個主題，發表各自的見解，互相意見碰撞，激發出意想不到的創新點子。世界咖啡讓參與者進行深度的匯談，併產生更富於遠見的洞察力。
通過平拋運動的研究讓學生感受到實驗與理論相結合的物理學研究方法。
二、教材分析
平拋運動是曲線運動一章的重點，也是高中物理的重點，為選修3-1帶電粒子在電場中的類平拋運動的學習奠定基礎，它是一種最基本、最重要的曲線運動，是運動的合成和分解知識的第一次應用，是理解和掌握其它曲線運動的基礎。
平拋運動是一種典型的勻變速曲線運動，它體現了處理複雜的曲線運動的基本方法：先分解成幾個簡單的直線運動，再進行合成，從而理解運動的獨立性原理和疊加原理，並且會利用這種方法解決問題。本節的內容較簡單，得出結論也並不難，但是用運動的合成和分解分析問題的方法，是運動學中常用的一種重要的研究問題的方法，是本節課的一個重點。因此，在教學中應讓學生主動嘗試、直觀感受應用這種方法來解決平拋物體運動規律。這一學習過程的經歷，能激發學生探究未知問題的樂趣，領悟怎樣將複雜的問題化為簡單的問題，將未知問題化為已知問題。
三、學情分析
1、運動的合成與分解的理論知識學生已經學習。
2、學生已經學習了牛頓第二定律，勻速直線運動和自由落體運動的規律也已經掌握。
3、學生的動手能力較弱。
四、教學目標
1、知識與技能
①瞭解世界咖啡會議模式，能積極參與組內和組間的討論，學會分享和貢獻。
②知道什麼是拋體運動，知道拋體運動的性質，知道什麼是平拋運動，理解平拋運動的規律，知道平拋運動的軌跡是一條拋物線。
③能利用現有器材進行平拋運動的相關實驗並進行實驗的設計和改造。
2、過程與方法
①經歷參與世界咖啡會議模式的過程。
②通過實驗探究、理論探究，培養提高學生實驗、觀察、分析能力。
③滲透物理學研究方法的教育。體驗平拋運動的處理方法是運用運動的合成與分解化曲為直、化繁為簡。
3、情感態度與價值觀
①通過參與世界咖啡會議模式的過程，培養學生個體在羣體中交流和協作的能力，增強集體的凝聚力。
②體驗科學研究的趣味性，激發學生熱愛科學的情感。
五、教學重點
經歷科學研究過程，掌握平拋運動的研究方法和運動規律。
六、教學難點
使學生理解平拋運動是由水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動合成的，並歸納出其運動規律。
七、教學方法與手段
分組實驗法、探究法、討論法。
利用多媒體（見光盤）、導學案（見附錄Ⅰ）、平拋實驗教具（見包括自制教具附錄Ⅱ）
八、教學流程
教學環節教師活動學生活動設計意圖引入你有一個蘋果，我有一個蘋果，交換後每人只有一個蘋果；你有一種思想，我有一種思想，交換後每人就有兩種思想。今天，我們大家齊聚在這裏，如果針對某個主題進行思維的碰撞，一定會激發出意想不到的創新點子。本節課我們就想以著名的世界咖啡會議模式為載體來探究一個物理問題。首先，讓我們瞭解一下什麼是世界咖啡？著名的“World Cafe”（世界咖啡）會議模式就是不同專業背景、不同職務、不同部門的一羣人，針對數個主題，發表各自的見解，互相意見碰撞，激發出意想不到的創新點子。世界咖啡讓參與者進行深度的匯談，併產生更富於遠見的洞察力。世界咖啡的五項原則是：
①明確會談內容
②創造熱情友好的氛圍
③鼓勵每個人的投入、貢獻
④吸收多元文化，接受不同觀點
⑤收穫、分享共同成果。我們今天就想以她為載體和大家一起一邊聽着悠揚的咖啡廳音樂，一邊探究“平拋運動”。
下面我介紹一下今天的活動流程：
1、小組內實驗、研討5min。首先選出店長，確定自己咖啡屋的名字。然後針對主題進行實驗、討論，將結果整理在導學案上以供交流。（負責人：店長）
2、組間自由交流5min（店長留守本咖啡屋，為其他組組員介紹本組實驗和研究成果，本組組員去其他咖啡屋學習經驗）
3、完善研究成果2min（所有人回到本組，結合學習到的經驗完善本組研究成果）
4、展示交流（每組1min）活動一：組內研討下面我給各組確定一下主題，然後大家開始進行活動的第一項——組內實驗、研討。首先選出店長，確定自己咖啡屋的名字。然後針對主題進行實驗、討論，將結果整理在導學案上以供交流。（負責人：店長）
教師巡視指導。小組內實驗、研討。首先選出店長，確定自己咖啡屋的名字。然後針對主題進行實驗、討論，將結果整理在導學案上以供交流。（負責人：店長）通過開放的氛圍，培養學生動手實驗自主研討的能力。同時給學生提供一個實踐和思維的空間，便於課堂的教學生成。活動二：組間自由交流接下來開始進行活動的第二項——組間自由交流。（店長留守本咖啡屋，為其他組組員介紹本組實驗和研究成果，本組組員去其他咖啡屋學習經驗）
教師巡視指導。組間自由交流（店長留守本咖啡屋，為其他組組員介紹本組實驗和成果，本組組員去其他咖啡屋學習經驗）進一步擴大交流的範圍，給學生提供更大的交流平台，激發思維的火花。活動三：組內整理完善接下來開始進行活動的第三項——完本組善研究成果（所有人回到本組，結合學習到的經驗完善本組研究成果）
教師巡視指導。組員回到本組，結合學習到的經驗完善本組研究成果。大範圍的交流之後，給小組一個靜下心來整理完善的機會，有利於鍛鍊學生的總結歸納能力。活動四：展示交流接下來開始進行活動的第四項——展示交流。
教師指導、歸納、評價。各組派代表交流。集體智慧的碰撞。總結歸納（結合活動四進行）總結歸納平拋運動。（多媒體演示）
一、什麼是拋體運動？平拋運動？
以一定的將物體拋出，如果物體只受的作用，我們把這種運動稱為拋體運動；在拋體運動中有一種特殊情況，即物體被拋出時的初速度方向沿方向，我們把這樣的拋體運動稱為平拋運動。
二、實驗探究平拋運動
探究一：平拋豎落儀Ⅰ（多媒體演示）
1、本實驗中兩個小球做的分別是什麼運動？並説明原因。
2、做實驗時觀察到了什麼現象？
3、改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，結果又會怎麼樣呢？
4、本實驗的結論？並説明原因。
5、請提出本實驗的不足和改進的建議？
探究二：平拋豎落儀Ⅱ
1、本實驗中兩個小球做的分別是什麼運動？並説明原因。
2、做實驗時觀察到了什麼現象？
3、本實驗的結論？並説明原因。
4、請提出本實驗的不足和改進的建議？
探究三：射擊（多媒體演示）
1、樹枝上的一隻猴子看到一個獵人正用槍對準它，為了逃脱即將來臨的厄運，它想讓自己落到地面上逃走。但是就在它掉離樹枝的瞬間子彈恰好射出槍口，問猴子能逃脱厄運嗎？
2、如果固定猴子不動，發射子彈，你觀察到什麼現象？
3、如果使猴子在發射子彈的同時自由下落，你觀察到什麼現象？
4、本實驗的結論？並説明原因。
5、請提出本實驗的不足和改進的建議？
播放2012中俄海上聯合軍演視頻，激發興趣，培養學生為“中華崛起而讀書”的宏偉志向。
探究四：雙軌平拋儀（多媒體演示）
1、本實驗中兩個小球做的分別是什麼運動？並説明原因。
2、做實驗時觀察到了什麼現象？
3、本實驗的結論？並説明原因。
4、請提出本實驗的不足和改進的建議？
探究五：描軌跡
1、本實驗的結論？
2、請提出本實驗的不足和改進的建議？
三、理論探究平拋運動
1、水平方向：初速度為v0，不受力，勻速直線運動。
2、豎直方向：初速度為0，只受重力，自由落體運動。
四、平拋運動的規律
1、平拋運動是勻變速曲線運動。
2、平拋運動的規律：
①速度：vx= v0，vy=gt，，
②位移：x=v0t，，，
③平拋物體飛行時間，由飛行高度h決定，與水平初速度v0大小無關。
④軌跡方程：x=v0t，，，
平拋運動的軌跡是拋物線。各組派代表交流。給學生的課堂研討和課後的繼續研討一個指引方向。
思考拓展：
作業佈置
1、增大拋出速度，會出現什麼情況？（人造衞星的奧祕藴藏其中）
2、請你來當飛行員。（推薦學生進入教師的博客遊戲）
3、什麼是斜拋運動？（預習）
4、斜拋運動也可以分解為兩個方向的運動，水平方向做運動，豎直方向做運動。（預習）
5、完成導學案。若有問題相互交流。帶着問題反思研討的結論。
九、板書設計
1、PPT內容：見光盤
2、黑板內容（黑板中間）：
World Cafe
——平拋運動
一、什麼是拋體運動？平拋運動？
二、實驗探究平拋運動
三、理論探究平拋運動
四、平拋運動的規律
教學目標
知識與技能
1.知道時間和時刻的區別和聯繫。
2.理解位移的概念，瞭解路程與位移的區別。
3.知道標量和矢量，知道位移是矢量，時間、時刻和路程是標量。
4.能用數軸或一維直線座標表示時刻和時間、位置和位移。
5.知道時刻與位置、時間與位移的對應關係。
過程與方法
1.圍繞問題進行充分的討論與交流，聯繫實際引出時間、時刻、位移、路程等，要使學生學會將抽象問題形象化的處理方法。
2.會用座標表示時刻與時間、位置和位移及相關方向
3.會用矢量表示和計算質點位移，用標量表示路程。
情感態度與價值觀
1.通過時間位移的學習，要讓學生了解生活與物理的關係，同時學會用科學的思維看待事實。
2.通過用物理量表示質點不同時刻的不同位置，不同時間內的不同位移(或路程)的體驗，領略物理方法的奧妙，體會科學的力量。
3.養成良好的思考表述習慣和科學的價值觀。
4.從知識是相互關聯、相互補充的思想中，培養同學們建立事物是相互聯繫的唯物主義觀點。
教學重難點
教學重點
1.時間和時刻的概念以及它們之間的區別和聯繫
2.位移的概念以及它與路程的區別。
教學難點
1.幫助學生正確認識生活中的時間與時刻。
2.理解位移的概念，會用有向線段表示位移。
教學工具
教學課件
多媒體課件
教學過程
[引入新課]
師：上節課我們學習了描述運動的幾個概念，大家想一下是哪幾個概念？
生：質點、參考系、座標系。
師：大家想一下，如果僅用這幾個概念，能不能全面描述物體的運動情況？
生：不能。
師：那麼要準確、全面地描述物體的運動，我們還需要用到哪些物理概念？
一部分學生可能預習過教材，大聲回答，一部分學生可能忙着翻書去找。
師指導學生快速閲讀教材第一段，並粗看這節課的黑體字標題，提出問題：要描述物體的機械運動，本節課還將從哪幾個方面去描述？
生通過閲讀、思考，對本節涉及的概念有個總體印象，知道這些概念都是為了進一步描述物體的運動而引入的，要研究物體的運動還要學好這些基本概念。
引言：宇宙萬物都在時間和空間中存在和運動。我們每天按時上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、國小、中學，經歷一年又一年，我們在時間的長河裏成長。對於時間這個名詞，我們並不陌生，你能準確説出時間的含義嗎？物體的任何機械運動都伴隨着物體在空間中位置的改變，你們用什麼來量度物體位置的改變呢？這就是我們今天要研究的課題--§1.2時間和位移。
[新課教學]
一、時刻和時間間隔
[討論與交流]
指導學生仔細閲讀“時刻和時間間隔”一部分，然後用課件投影展示本校作息時間表。
師：同時提出問題；
1.結合教材，你能列舉出哪些關於時間和時刻的説法？
2.觀察教材第14頁圖1.2-1，如何用數軸表示時間？
學生在教師的指導下，自主閲讀，積極思考，然後每四人一組展開討論，每
組選出代表，發表見解，提出問題。
生：我們開始上課的“時間”：8：00就是指的時刻；下課的“時間”：8：45也是指的時刻。這樣每個活動開始和結束的那一瞬間就是指時刻。
生：我們上一堂課需要45分鐘，做眼保健操需要5分鐘，這些都是指時間間隔，每一個活動所經歷的一段時間都是指時間間隔。
師：根據以上討論與交流，能否説出時刻與時間的概念。
教師幫助總結並回答學生的提問。
師：時刻是指某一瞬時，時間是時間間隔的簡稱，指一段持續的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間。
讓學生再舉出一些生活中能反映時間間隔和時刻的實例，並讓他們討論。
教師利用課件展示某一列車時刻表，幫助學生分析列車運動情況。
(展示問題)根據下列“列車時刻表”中的數據，列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時間？
T15站名T16
18：19北京西14：58
00：35 00：41鄭州08：42 08：36
05：49 05：57武昌03：28 03：20
09：15 09：21長沙23：59 23：5l
16：25廣州16：52
參考答案：6小時59分、15小時50分、22小時零6分。
(教師總結)
師：平常所説的“時間”，有時指時刻，有時指時間間隔，如有人問你：“你們什麼時間上課啊？”這裏的時間是指時間間隔嗎？
生：不是，實際上這裏的時間就是指的時刻。
師：我們可以用數軸形象地表示出時刻和時間間隔。
教師課件投放教材圖1.2-1所顯示的問題，將其做成F1ash動畫。
學生分組討論，然後説説怎樣用時間軸表示時間和時刻。
生：時刻：在時間座標軸上用一點來表示時刻。時間：兩個時刻的間隔表示一段時間。一段時間在時間座標軸上用一線段表示。
師：為了用具體數字説明時間，必須選擇某一時刻作為計時起點，計時起點的選擇是人為的。單位秒(s).
師：下圖1-2-1給出了時間軸，請你説出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意義。
答：
1.學習了時間與時刻，藍仔、紅孩、紫珠和黑柱發表瞭如下一些説法，正確的是…( )
A.藍仔説，下午2點上課，2點是我們上課的時刻
B.紅孩説，下午2點上課，2點是我們上課的時間
C.紫珠説，下午2點上課，2點45分下課，上課的時刻是45分鐘
D.黑柱説，2點45分下課，2點45分是我們下課的時間
答案：A
2.關於時刻和時間，下列説法中正確的是…………………………………( )
A.時刻表示時間較短，時間表示時間較長B.時刻對應位置，時間對應位移
C.作息時間表上的數字表示時刻D.1 min內有60個時刻
答案：BC
解析：緊扣時間和時刻的定義及位置、位移與時刻、時間的關係，可知B、C正確，A錯。一段時間內有無數個時刻，因而D錯。
以下提供幾個課堂討論與交流的`例子，僅供參考。
[討論與交流]：我國在20xx年10月成功地進行了首次載人航天飛行。10月15日09時0分，“神舟”五號飛船點火，經9小時40分50秒至15日18時40分50秒，我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯合國旗，再經11小時42分10秒至16日06時23分，飛船在內蒙古中部地區成為着陸。在上面給出的時間或時刻中，哪些指的是時間，哪些又指的是時刻？
參考答案：這裏的“10月15日09時0分”、“15日18時40分50秒”和“16日06時23分”，分別是指這次航天飛行點火、展示國旗和着陸的時刻，而“9小時40分50秒”和“11小時62分10秒”分別指的是從點火到展示國旗和從展示國旗到着陸所用的時間。
二、路程和位移
(情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國的沙漠，在沙漠中，遠眺不見邊際，抬頭不見飛鳥。沙漠中佈滿了100～200m高的沙丘。像大海的巨浪，人們把它稱為“死亡之海”。
許多穿越這個沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而喪生。歸結他們失敗的原因都是因為在沙漠中搞不清這樣三個問題：我在哪裏？我要去哪裏？選哪條路線？而這三個問題涉及三個描述物體運動的物理量：位置、位移、路程。
師：(投影中國地圖)讓學生思考：從北京到重慶，觀察地圖，你有哪些不同的選擇？這些選擇有何相同或不同之處？
生：從北京到重慶，可以乘汽車，也可以乘火車或飛機，還可以中途改變交通工具。選擇的路線不同，運動軌跡不同，但就位置變動而言，都是從北京來到了重慶。
師：根據上面的學習，你能給出位移及路程的定義嗎？
生：位移：從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段。位移是表示物體位置變化的物理量。國際單位為米(m).
路程：路程是質點實際運動軌跡的長度。(板)
在座標系中，我們也可以用數學的方法表示出位移。
實例：質點從A點運動到B點，我們可以用有方向的線段來表示位移，從初始位置A向末位置B畫有向線段，展示教材圖1.2-3.
[討論與交流]
請看下面的一段對話，找出裏面的哪些語言描述了位置，哪些語言描述了位置的變動。哪些是指路程，哪些是指位移。
甲：同學，請問紅孩去哪裏了？
乙：他去圖書室了，五分鐘前還在這兒。
甲：圖書室在哪兒？
乙指着東北的方向説：在那個方位。
甲：我還是不知道怎麼走過去，有最近的路可去嗎？
乙：你可以從這兒向東到孔子像前再往北走，就能看見了。
丙加入進來，説道；也可以先向北走，再向東，因為那邊有好風景可看。
甲：最近要多遠？
乙：大概要三百米吧。
丙開玩笑説；不用，你如果能從索道直線到達也就是一百米。
乙：別騙人了，哪有索道啊！
丙：我是開玩笑的，那隻好辛苦你了，要走曲線。
甲：謝謝你們兩位，我去找他了。
學生分組討論後，選代表回答問題。
生1：乙手指的方向--東北，就是甲在找紅孩的過程中發生的位移的方向。
生2：裏面的三百米是指路程，一百米的直線距離是指位移的大小。
生3：他們談話的位置和圖書室是兩個位置，也就是甲在找紅孩過程中的初末位置。
請你舉出生活中更常見的例子説明路程和位移。(圍繞跑道跑一圈的位移和路程)
[討論與思考]
1.(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路。請根據地圖中的比例尺估算一下，坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經過的路程分別是多少？
閲讀下面的對話：
甲：請問到市圖書館怎麼走？
乙：從你所在的市中心向南走400 m到一個十字路口，再向東走300m就到了。
甲：謝謝！
乙：不用客氣。
請在圖1-2-3上把甲要經過的路程和位移表示出來。
師：請你歸納一下：位移和路程有什麼不同？
生1：位移是矢量，有向線段的長度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向。
生2：質點的位移與運動路徑無關，只與初位置、末位置有關。
生3：位移與路程不同，路程是質點運動軌跡的長度，路程只有大小沒有方向，是標量。
教師提出問題
師：位移的大小有沒有等於路程的時候？
學生討論後回答，並交流自己的看法。
生：在直線運動中，位移的大小就等於路程。
教師適時點撥，畫一往復直線運動給學生討論。
生：在單方向的直線運動中，位移的大小就等於路程。
教師總結
師：只有在單向直線運動中，位移的大小才等於路程，在其他情況中，路程要大於位移的大小。
[課堂訓練]
下列關於位移和路程的説法中，正確的是………………( )
A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等於路程
B位移的大小等於路程，方向由起點指向終點
C位移描述物體相對位置的變化，路程描述路徑的長短
D位移描述直線運動，路程描述曲線運動
答案：C
解析：A選項表述的因果關係沒有意義，故A錯。位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示，但位移的大小並不等於路程，往往是位移的大小小於等於路程，故選項B錯。位移和路程是兩個不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運動路徑的長短，所以選項C正確。位移的大小和路程不一定相等，只有當物體做單向直線運動時，位移的大小才等於路程。無論是位移還是路程都既可以描述直線運動，也可以描述曲線運動，故選項D也是錯誤的。
三、矢量和標量
師：像位移這樣的物理量，既有大小又有方向，我們以前學過的物理量很多都只有大小，沒有方向，請同學們回憶並説給大家聽聽。
學生討論後回答
生：温度、質量、體積、長度、時間、路程。
對於討論中學生可能提出這樣的問題，像電流、壓強這兩個學生學過的物理量，它們是有方向的，但它們仍然是標量。這在以後的學習中會更進一步加深對矢量和標量的認識。
學生閲讀課文後，説説矢量和標量的算法有什麼不同。
生：兩個標量相加遵從算術加法的法則。
[討論與思考]
一位同學從操場中心A出發，向北走了40 m，到達C點，然後又向東走了30 m，到達B點。用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最後結果的位移).三個位移的大小各是多少？你能通過這個實例總結出矢量相加的法則嗎？
解析：畫圖如圖1-2-4所示。矢量相加的法則是平行四邊形法則。
[討論與思考]
氣球升到離地面80m高空時，從氣球上掉下一物體，物體又上升了10 m高後才開始下落，規定向上方向為正方向。討論並回答下列問題，體會矢量的表示方向。
(1)物體從離開氣球開始到落到地面時的位移大小是多少米？方向如何？
(2)表示物體的位移有幾種方式？其他矢量是否都能這樣表示？注意體會“+”“-”號在表示方向上的作用。
解析：(1)一80m，方向豎直向下；(2)到現在有三種：語言表述法，如“位移的大小為80m，方向豎直向下”;矢量圖法；“+”“一”號法，如“規定豎直向上為正方向，則物體的位移為一80m”。
[課堂訓練]
(播放1 500m比賽的錄像片斷)
在標準的運動場上將要進行1 500米賽跑，上午9時20分50秒，發令槍響，某運動員從跑道上最內圈的起跑點出發，繞運動場跑了3圈多，到達終點，成績是4分38秒。請根據上面的信息討論以下問題，並注意題中有關時間、時刻、路程、位置變化的準確含義。
(1)該運動員從起跑點到達終點所花的時間是多少？(4分38秒)起跑和到達的時刻分別是多少？(上午9時20分50秒、上午9時25分28秒)
(2)該運動員跑過的路程是多少？(1 500米)他的位置變化如何？(起跑點到終點的連線)
四、直線運動的位置和位移
提出問題：我們怎樣用數學的方法描述直線運動的位置和位移？
如果物體做的是直線運動，運動中的某一時刻對應的是物體處在某一位置，如果是一段時間，對應的是這段時間內物體的位移。
如圖1-2-6所示，物體在時刻t1處於“位置”x1，在時刻t2運動到“位置”x2
那麼(x2- x1)就是物體的“位移”，記為Δx =x2- x1
可見，要描述直線運動的位置和位移，只需建立一維座標系，用座標表示位置，用位置座標的變化量表示物體位移。
在一維座標系中，用正、負表示運動物體位移的方向。如圖1-2-7所示汽車A的位移為負值，B的位移則為正值。表明汽車B的位移方向為x軸正向，汽車A的位移方向為x軸負向。
課後小結
時間和時刻這兩個概念是同學們很容易混淆的，同學們要掌握時間座標軸。在時間軸上，用點表示時刻，用線段表示一段時間間隔。位移和路程是兩個不同的物理量，位移是用來表示質點變動的，它的大小等於運動物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量；而路程是物體實際運動路徑的長度，是標量。只有物體做單向直線運動時，其位移大小才和路程相等，除此以外，物體的位移的大小總是小於路程。找位移的辦法是從初位置到末位置間畫有向線段。有向線段的方向就是位移的方向，有向線段的長度就是位移的大小。時刻對應位置，時間對應位移。在位置座標軸上，用點來表示位置，用有向線段來表示位移。
本節課用到的數學知識和方法：用數軸來表示時間軸和位移軸，在時間軸上，點表示時刻，線段表示時間間隔。要選計時起點(零時刻)，計時起點前的時刻為負，計時起點後的時刻為正；在位移軸上，點表示某一時刻的位置，線段表示某段時間內的位移。要選位置參考點(位置零點)，直線運動中，可選某一單一方向作為正方向，朝正方向離開參考點的位置都為正，朝負方向離開參考點的位置都為負。位移方向與規定方向相同時為正，相反時為負。標量遵從算術加法的法則，矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則，以後會學到，不讓學生知道).
課後習題
教材第16頁問題與練習。
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