《位移—時間圖像》教學設計

吉淑萍

教學目標：

1、知識與技能

（1）會建立平面坐標系，能用圖像描述勻速直線運動的“位移—時間”關系。

（2）對圖像法描述物體運動的隱性含義有初步認識。

（3）能根據位移-時間圖像描述物體的運動特征。

2、過程與方法

提高分析問題，解決問題的能力

3、情感態度與價值觀

體會圖像法的特點，增強學習物理的興趣

教學重點與難點：

應用位移—時間圖像處理實際問題

教學方法：

情景教學法、多媒體輔助教學法、對比教學法

教學用具：

坐標紙、直尺

教學過程：（含聽者記錄）

提出問題，新課引入：

運動物體的位置在隨時間不斷的變化，即物體的位移在隨時間不斷的變化，例如：一物體以2m/s的速度沿水平面向東做勻速直線運動，請完成以下數據表格并用學過的直線坐標系描述物體位置的變化

時刻（s）01234

位置（m距出發點）02468

學生答案展示：（設向東為正方向）

教師作出評價并提出問題

1：一維坐標系只反映了物體的位置變化，而無法反應其位置所對應的時刻，能否建立新的坐標系更好的反應上面表格的信息呢？

2：那么二維坐標系的橫軸和縱軸分別表示那個物理量？

新課教學：

一、 位移時間圖像的建立

1、教師示范，師生共同將以上實驗數據描在坐標紙上，并擬合出直線。

教師強調作圖過程中的注意事項。教師總結并加深學生理解，雖然我們描出的是某時刻物體所處的位置，但圖像本身可以反映出物體的位移時間關系。

2、學生練習

規定向東為正方向：

（1） 一輛汽車停在原點右側8m處。小明、小張、小李、小王四人放學后分別騎著自行車從校門口出發，

小明以2 m/s的速度向東行駛，

小張以4 m/s的速度向東駛去，

小李以2 m/s的速度向西駛去，

小王3 m/s的速度向西駛去。（以校門口為原點）

（2） 一人小趙騎自行車以4 m/s的速度從原點右側8m去向西駛去。

教師指導：

（1）根據描述信息確定研究對象在0，1s末，2s末，3s末…的位置

坐標，即明確點的坐標，然后描點畫圖。

（2）注意題中要求以東為正方向

（3）學號1-6號同學將以上6個研究對象的位移-時間圖像依次畫在同一個坐標系內然后用展臺展示

學生獨立完成，老師巡回指導

3、觀察x-t圖像，思考在x-t圖像上都能反映出哪些物理信息

二、從x-t圖像中所讀出的物理信息

1、點：

（1）圖像上某點，表示該時刻物體所處的位置

（2）交點：

①圖像與坐標軸的交點

與橫軸的交點，表示物體運動的出發時刻

與縱軸的交點，表示物體出發時刻所處的位置

②兩圖像的交點，表示兩物體相遇

（3）拐點：

拐點表示圖像的形狀發生改變，即物體的速度發生改變

2、 線：

（1）圖線的形狀，表示物體的運動性質。

圖線與時間軸平行表示靜止;圖線為傾斜直線表示勻速直線運動

（2）圖線的斜率大小，表示速度大小;斜率正負表示速度的方向

某點的切線斜率大小，表示該時刻物體的瞬時速度大小

割線斜率大小，表示這段時間內物體的平均速度大小

斜率為正表示，物體向規定的正方向運動;斜率為負表示物體向反方向運動。

應用練習

例1.如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的x-t圖象。下面說法正確的是 ? ?（ ?）

A.甲、乙兩物體的出發點相距

B.甲、乙兩物體都做勻速直線運動

C.甲物體比乙物體早出發的時間為

D.甲、乙兩物體向同方向運動

解析：由圖象可知。t=0時甲的位置為x=x0，乙的位置為t=0，故兩物體出發點相距x0，A正確;x-t圖象的斜率表示速度，兩圖線都是傾斜直線，即兩物體都做勻速直線運動，且v甲v乙，B正確;甲從t=0開始計時就出發，乙在0～t1這段時間內保持靜止，故甲比乙早出發的時間為t1，C正確;甲圖線的斜率為負值，表明甲向負方向運動，乙圖線的斜率為正值，表明乙向正方向運動，故甲、乙兩物體的運動方向相反，D錯誤。

答案：ABC

例2.質點沿直線運動，其位移一時間圖象如圖所示，關于質點的運動，下列說法中錯誤的是（ ）

A.2 s末質點的位移為零，前2 s內位移為“一”，后2 s內位

移為“+”，所以2 s末質點改變了運動方向

B.2 s末質點的位移為零，該時刻質點的速度為零

C.質點做勻速直線運動，速度大小為0.1m/s，方向與規定的正方向相同

D.質點在4 s時間內的位移大小為0.4m，位移的方向與 規定的正方向相同

解析：由所給圖象可知：質點從距原點“負”方向0.2m處，沿規定的正方向做勻速直線運動，經4 s運動到“正”方向0.2m處，在x-t圖象中，“+”號表示質點在坐標原點正方向一側，“一”號表示質點位于原點的另一側，與質點實際運動方向無關，位移由“一”變為“+”并不表示質點運動方向改變。由圖象的斜率可得質點運動速度大小為0.1m/s。綜上所述，選項A、B是錯誤的。

答案：AB

例3.如圖所示為甲、乙兩物體運動的x-t圖象，則下列說法正確的是 ? ?（ ）

A.甲物體做變速直線運動，乙物

體做勻速直線運動

B.兩物體的初速度都為零

C.在t1時間內兩物體平均速度相等

D.相遇時，甲的速度大于乙的速度

解析：甲圖線的斜率不斷變化，乙圖線的斜率不變，故A對;t=0時兩圖線的斜率不為零，故B錯;t1時間內位移相等，故C對;

t1時刻甲的斜率大，故D對。

答案：ACD

小結：

作業：（本節的專項練習題）

反思、研討、評價

1、本節課教學內容在規定時間內順利完成，教學過程環環相扣，邏輯性強。

2、能通過問題引導學生思考，調動學生學習積極性，并主動參與教學。

3、本節課有很多學生參與的部分，對學生的數學水平要求高，通過數學知識來解決物理問題，要求學生真正做到數理結合，對學生的能力要求較高。

4、本節課在一次課例的基礎上，加以修改和完善，補充了3道習題，當堂練習，鞏固所學知識，收效較好。

（作者單位：寶雞中學，陜西 寶雞 721013）

教學目標：

1、知識與技能

（1）會建立平面坐標系，能用圖像描述勻速直線運動的“位移—時間”關系。

（2）對圖像法描述物體運動的隱性含義有初步認識。

（3）能根據位移-時間圖像描述物體的運動特征。

2、過程與方法

提高分析問題，解決問題的能力

3、情感態度與價值觀

體會圖像法的特點，增強學習物理的興趣

教學重點與難點：

應用位移—時間圖像處理實際問題

教學方法：

情景教學法、多媒體輔助教學法、對比教學法

教學用具：

坐標紙、直尺

教學過程：（含聽者記錄）

提出問題，新課引入：

運動物體的位置在隨時間不斷的變化，即物體的位移在隨時間不斷的變化，例如：一物體以2m/s的速度沿水平面向東做勻速直線運動，請完成以下數據表格并用學過的直線坐標系描述物體位置的變化

時刻（s）01234

位置（m距出發點）02468

學生答案展示：（設向東為正方向）

教師作出評價并提出問題

1：一維坐標系只反映了物體的位置變化，而無法反應其位置所對應的時刻，能否建立新的坐標系更好的反應上面表格的信息呢？

2：那么二維坐標系的橫軸和縱軸分別表示那個物理量？

新課教學：

一、 位移時間圖像的建立

1、教師示范，師生共同將以上實驗數據描在坐標紙上，并擬合出直線。

教師強調作圖過程中的注意事項。教師總結并加深學生理解，雖然我們描出的是某時刻物體所處的位置，但圖像本身可以反映出物體的位移時間關系。

2、學生練習

規定向東為正方向：

（1） 一輛汽車停在原點右側8m處。小明、小張、小李、小王四人放學后分別騎著自行車從校門口出發，

小明以2 m/s的速度向東行駛，

小張以4 m/s的速度向東駛去，

小李以2 m/s的速度向西駛去，

小王3 m/s的速度向西駛去。（以校門口為原點）

（2） 一人小趙騎自行車以4 m/s的速度從原點右側8m去向西駛去。

教師指導：

（1）根據描述信息確定研究對象在0，1s末，2s末，3s末…的位置

坐標，即明確點的坐標，然后描點畫圖。

（2）注意題中要求以東為正方向

（3）學號1-6號同學將以上6個研究對象的位移-時間圖像依次畫在同一個坐標系內然后用展臺展示

學生獨立完成，老師巡回指導

3、觀察x-t圖像，思考在x-t圖像上都能反映出哪些物理信息

二、從x-t圖像中所讀出的物理信息

1、點：

（1）圖像上某點，表示該時刻物體所處的位置

（2）交點：

①圖像與坐標軸的交點

與橫軸的交點，表示物體運動的出發時刻

與縱軸的交點，表示物體出發時刻所處的位置

②兩圖像的交點，表示兩物體相遇

（3）拐點：

拐點表示圖像的形狀發生改變，即物體的速度發生改變

2、 線：

（1）圖線的形狀，表示物體的運動性質。

圖線與時間軸平行表示靜止;圖線為傾斜直線表示勻速直線運動

（2）圖線的斜率大小，表示速度大小;斜率正負表示速度的方向

某點的切線斜率大小，表示該時刻物體的瞬時速度大小

割線斜率大小，表示這段時間內物體的平均速度大小

斜率為正表示，物體向規定的正方向運動;斜率為負表示物體向反方向運動。

應用練習

例1.如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的x-t圖象。下面說法正確的是 ? ?（ ?）

A.甲、乙兩物體的出發點相距

B.甲、乙兩物體都做勻速直線運動

C.甲物體比乙物體早出發的時間為

D.甲、乙兩物體向同方向運動

解析：由圖象可知。t=0時甲的位置為x=x0，乙的位置為t=0，故兩物體出發點相距x0，A正確;x-t圖象的斜率表示速度，兩圖線都是傾斜直線，即兩物體都做勻速直線運動，且v甲v乙，B正確;甲從t=0開始計時就出發，乙在0～t1這段時間內保持靜止，故甲比乙早出發的時間為t1，C正確;甲圖線的斜率為負值，表明甲向負方向運動，乙圖線的斜率為正值，表明乙向正方向運動，故甲、乙兩物體的運動方向相反，D錯誤。

答案：ABC

例2.質點沿直線運動，其位移一時間圖象如圖所示，關于質點的運動，下列說法中錯誤的是（ ）

A.2 s末質點的位移為零，前2 s內位移為“一”，后2 s內位

移為“+”，所以2 s末質點改變了運動方向

B.2 s末質點的位移為零，該時刻質點的速度為零

C.質點做勻速直線運動，速度大小為0.1m/s，方向與規定的正方向相同

D.質點在4 s時間內的位移大小為0.4m，位移的方向與 規定的正方向相同

解析：由所給圖象可知：質點從距原點“負”方向0.2m處，沿規定的正方向做勻速直線運動，經4 s運動到“正”方向0.2m處，在x-t圖象中，“+”號表示質點在坐標原點正方向一側，“一”號表示質點位于原點的另一側，與質點實際運動方向無關，位移由“一”變為“+”并不表示質點運動方向改變。由圖象的斜率可得質點運動速度大小為0.1m/s。綜上所述，選項A、B是錯誤的。

答案：AB

例3.如圖所示為甲、乙兩物體運動的x-t圖象，則下列說法正確的是 ? ?（ ）

A.甲物體做變速直線運動，乙物

體做勻速直線運動

B.兩物體的初速度都為零

C.在t1時間內兩物體平均速度相等

D.相遇時，甲的速度大于乙的速度

解析：甲圖線的斜率不斷變化，乙圖線的斜率不變，故A對;t=0時兩圖線的斜率不為零，故B錯;t1時間內位移相等，故C對;

t1時刻甲的斜率大，故D對。

答案：ACD

小結：

作業：（本節的專項練習題）

反思、研討、評價

1、本節課教學內容在規定時間內順利完成，教學過程環環相扣，邏輯性強。

2、能通過問題引導學生思考，調動學生學習積極性，并主動參與教學。

3、本節課有很多學生參與的部分，對學生的數學水平要求高，通過數學知識來解決物理問題，要求學生真正做到數理結合，對學生的能力要求較高。

4、本節課在一次課例的基礎上，加以修改和完善，補充了3道習題，當堂練習，鞏固所學知識，收效較好。

（作者單位：寶雞中學，陜西 寶雞 721013）

教學目標：

1、知識與技能

（1）會建立平面坐標系，能用圖像描述勻速直線運動的“位移—時間”關系。

（2）對圖像法描述物體運動的隱性含義有初步認識。

（3）能根據位移-時間圖像描述物體的運動特征。

2、過程與方法

提高分析問題，解決問題的能力

3、情感態度與價值觀

體會圖像法的特點，增強學習物理的興趣

教學重點與難點：

應用位移—時間圖像處理實際問題

教學方法：

情景教學法、多媒體輔助教學法、對比教學法

教學用具：

坐標紙、直尺

教學過程：（含聽者記錄）

提出問題，新課引入：

運動物體的位置在隨時間不斷的變化，即物體的位移在隨時間不斷的變化，例如：一物體以2m/s的速度沿水平面向東做勻速直線運動，請完成以下數據表格并用學過的直線坐標系描述物體位置的變化

時刻（s）01234

位置（m距出發點）02468

學生答案展示：（設向東為正方向）

教師作出評價并提出問題

1：一維坐標系只反映了物體的位置變化，而無法反應其位置所對應的時刻，能否建立新的坐標系更好的反應上面表格的信息呢？

2：那么二維坐標系的橫軸和縱軸分別表示那個物理量？

新課教學：

一、 位移時間圖像的建立

1、教師示范，師生共同將以上實驗數據描在坐標紙上，并擬合出直線。

教師強調作圖過程中的注意事項。教師總結并加深學生理解，雖然我們描出的是某時刻物體所處的位置，但圖像本身可以反映出物體的位移時間關系。

2、學生練習

規定向東為正方向：

（1） 一輛汽車停在原點右側8m處。小明、小張、小李、小王四人放學后分別騎著自行車從校門口出發，

小明以2 m/s的速度向東行駛，

小張以4 m/s的速度向東駛去，

小李以2 m/s的速度向西駛去，

小王3 m/s的速度向西駛去。（以校門口為原點）

（2） 一人小趙騎自行車以4 m/s的速度從原點右側8m去向西駛去。

教師指導：

（1）根據描述信息確定研究對象在0，1s末，2s末，3s末…的位置

坐標，即明確點的坐標，然后描點畫圖。

（2）注意題中要求以東為正方向

（3）學號1-6號同學將以上6個研究對象的位移-時間圖像依次畫在同一個坐標系內然后用展臺展示

學生獨立完成，老師巡回指導

3、觀察x-t圖像，思考在x-t圖像上都能反映出哪些物理信息

二、從x-t圖像中所讀出的物理信息

1、點：

（1）圖像上某點，表示該時刻物體所處的位置

（2）交點：

①圖像與坐標軸的交點

與橫軸的交點，表示物體運動的出發時刻

與縱軸的交點，表示物體出發時刻所處的位置

②兩圖像的交點，表示兩物體相遇

（3）拐點：

拐點表示圖像的形狀發生改變，即物體的速度發生改變

2、 線：

（1）圖線的形狀，表示物體的運動性質。

圖線與時間軸平行表示靜止;圖線為傾斜直線表示勻速直線運動

（2）圖線的斜率大小，表示速度大小;斜率正負表示速度的方向

某點的切線斜率大小，表示該時刻物體的瞬時速度大小

割線斜率大小，表示這段時間內物體的平均速度大小

斜率為正表示，物體向規定的正方向運動;斜率為負表示物體向反方向運動。

應用練習

例1.如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的x-t圖象。下面說法正確的是 ? ?（ ?）

A.甲、乙兩物體的出發點相距

B.甲、乙兩物體都做勻速直線運動

C.甲物體比乙物體早出發的時間為

D.甲、乙兩物體向同方向運動

解析：由圖象可知。t=0時甲的位置為x=x0，乙的位置為t=0，故兩物體出發點相距x0，A正確;x-t圖象的斜率表示速度，兩圖線都是傾斜直線，即兩物體都做勻速直線運動，且v甲v乙，B正確;甲從t=0開始計時就出發，乙在0～t1這段時間內保持靜止，故甲比乙早出發的時間為t1，C正確;甲圖線的斜率為負值，表明甲向負方向運動，乙圖線的斜率為正值，表明乙向正方向運動，故甲、乙兩物體的運動方向相反，D錯誤。

答案：ABC

例2.質點沿直線運動，其位移一時間圖象如圖所示，關于質點的運動，下列說法中錯誤的是（ ）

A.2 s末質點的位移為零，前2 s內位移為“一”，后2 s內位

移為“+”，所以2 s末質點改變了運動方向

B.2 s末質點的位移為零，該時刻質點的速度為零

C.質點做勻速直線運動，速度大小為0.1m/s，方向與規定的正方向相同

D.質點在4 s時間內的位移大小為0.4m，位移的方向與 規定的正方向相同

解析：由所給圖象可知：質點從距原點“負”方向0.2m處，沿規定的正方向做勻速直線運動，經4 s運動到“正”方向0.2m處，在x-t圖象中，“+”號表示質點在坐標原點正方向一側，“一”號表示質點位于原點的另一側，與質點實際運動方向無關，位移由“一”變為“+”并不表示質點運動方向改變。由圖象的斜率可得質點運動速度大小為0.1m/s。綜上所述，選項A、B是錯誤的。

答案：AB

例3.如圖所示為甲、乙兩物體運動的x-t圖象，則下列說法正確的是 ? ?（ ）

A.甲物體做變速直線運動，乙物

體做勻速直線運動

B.兩物體的初速度都為零

C.在t1時間內兩物體平均速度相等

D.相遇時，甲的速度大于乙的速度

解析：甲圖線的斜率不斷變化，乙圖線的斜率不變，故A對;t=0時兩圖線的斜率不為零，故B錯;t1時間內位移相等，故C對;

t1時刻甲的斜率大，故D對。

答案：ACD

小結：

作業：（本節的專項練習題）

反思、研討、評價

1、本節課教學內容在規定時間內順利完成，教學過程環環相扣，邏輯性強。

2、能通過問題引導學生思考，調動學生學習積極性，并主動參與教學。

3、本節課有很多學生參與的部分，對學生的數學水平要求高，通過數學知識來解決物理問題，要求學生真正做到數理結合，對學生的能力要求較高。

4、本節課在一次課例的基礎上，加以修改和完善，補充了3道習題，當堂練習，鞏固所學知識，收效較好。

（作者單位：寶雞中學，陜西 寶雞 721013）