1.2 位置　位移（第二课时　位移-时间图像　矢量和标量）教学设计 -2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦位移-时间图像的建立与解读、矢量和标量的区别，通过复习上一课时汽车位置坐标数据，引出用图像直观呈现位置随时间变化，搭建前后知识衔接的学习支架。 特色在于针对x-t图线易被误解为轨迹、矢量标量正负含义混淆等难点，通过动画建图、对比实例（位移-10m与+5m比绝对值，温度-10℃与+5℃比数值）突破，培养科学思维中的模型建构与科学论证。分层作业设计满足不同学生需求，详细预设与板书帮助教师高效教学，助力学生形成清晰物理观念。

1.2　位置　位移（第二课时　位移-时间图像　矢量和标量）·教案 教科版　物理　必修第一册　第一章　第2节　本节共2课时，本课时为第2课时　45分钟 一、教材分析 本课时是第2节的第二课时，教材第11—12页，接第一课时的坐标系与位移。第一课时算出了汽车在三个时刻的位置坐标，本课时把这三组数据画到直角坐标系上得到x-t图像，再把位移这类量正式命名为矢量。两块内容分量相当：x-t图像是学生遇到的第一个描述运动的图像，会读、会取位移是落点，也是第3节用斜率表示速度的基础；矢量和标量把前一课时的位移、路程放进统一框架，最要紧的是两类正负号含义不同——矢量正负表方向、标量正负表大小。x-t图线不是运动轨迹，是本课时最容易被误解的一处。 二、学情分析 学生在数学里学过直角坐标系，但没有把纵轴当成"位置"、把图线读成"位置随时间变化"的经验；矢量、标量是全新的词；用负数表示方向在上一课时刚接触，还不熟。预计的困难有三处：一是把x-t图线当成物体运动的轨迹，看到斜线以为物体在斜着走；二是把矢量的正负当大小，认为−5 m的位移比3 m的小；三是把标量的正负当方向，认为温度的负号也表示某个方向。对策分别是：反复强调横轴是时间、图线描述的是"位置怎么随时间变"，用汽车在直线上跑却画出斜线的例子撞一次；用位移−10 m与＋5 m、温度−10 ℃与＋5 ℃两组对照，让"同样带负号，一个比出来大、一个比出来小"当场发生。优生班加做含根号的弦长题，普通班用半圆周简化版。 三、教学目标 1．知道位移-时间图像的建立方法，会从x-t图像上读出某时刻的位置和某段时间的位移，会判断物体静止的时段。 2．知道x-t图像的图线不是物体运动的轨迹。 3．说出矢量和标量的定义，会判断常见物理量是矢量还是标量。 4．能说出矢量的正负表示方向、标量的正负表示大小，会用这一点比较两个量的大小。 四、教学重难点 重点：位移-时间图像的读法；矢量和标量的区别。 难点：x-t图像的图线不是运动轨迹；矢量正负与标量正负的不同含义。 五、教学方法与教具准备 讲授与讨论结合，动画建图，当堂读图。教具：课件（含x-t图像逐步建立的动画、示范x-t图、昆虫读图、矢量标量对照图与逐题浮入动画）；学案每生一份，附参考答案；课时作业分A、B两组，题目选自2026年7月24日题库。板书主张：x-t图像画在黑板上，当堂标一次某段位移（纵坐标相减）；矢量标量对照表写在副板面，用"位移−10 m大、温度−10 ℃小"两行数字钉住两类正负的区别，整节课保留。 六、教学过程 环节一　复习与引入（约3分钟） 问题1　上一课时算过长安街那道题：汽车10:00在西单、10:06过天安门、10:10到王府井。以西单为原点、向东为正，这三个时刻汽车的位置坐标分别是多少？ 师生活动：指名一生回答：0、1.8 km、3.0 km。教师把三个时刻和三个位置并排写在黑板上。 过渡语：这三组"时间—位置"的数据，光看数字不直观。有没有办法让位置怎么随时间变化，一眼就看出来？ 环节二　位移-时间图像（约18分钟） 讲授并板书：把这些数据记在直角坐标系上。纵轴表示位置x、正方向向东，横轴表示时间t。纵轴原点取西单路口，横轴原点取10:00。 问题2　（课件播放x-t图像建立动画，先描点）三个时刻的位置在坐标系里各是哪个点？ 师生活动：学生对照动画说出三个点的坐标，教师在黑板上同步描点。 明确：O(0，0)——10:00在西单；A(6 min，1.8 km)——10:06过天安门；B(10 min，3.0 km)——10:10到王府井。把各点连成一条线，就得到汽车的x-t图像。（动画连线） 问题3　为什么这种图叫"位移-时间图像"，而不叫"位置-时间图像"？ 师生活动：学生思考，教师引导：纵轴原点取在了运动的起点西单。 明确：因为把起始位置和起始时刻分别取作纵轴、横轴的原点，各点的位置坐标x就等于它相对于起点的位移Δx。纵轴读出的既是位置、也是从起点算起的位移，所以叫位移-时间图像。板书。 讲授并板书：（读图三法，写在主板面） 　1．读位置：从某时刻往上作垂线交图线，再往左读纵轴。 　2．读位移：某段时间的位移＝末、初两个纵坐标之差，Δx＝x₂－x₁。 　3．看静止：图线水平的一段，位置不变，物体停着。 问题4　（关键一问）这条从左下到右上的斜线，是不是汽车走的路线？汽车在长安街上明明走的是直线啊。 师生活动：先让学生表态，多数会迟疑。教师追问："横轴是什么？"引到横轴是时间。 明确：x-t图线不是运动轨迹。横轴是时间不是空间，图线描述的是"位置随时间怎么变"。汽车在直线上跑，x-t图像照样是斜线。这一条画横线，重点强调。 预设：有学生坚持"斜线就是斜着走"。把黑板上的x-t图和一条真实的直线路线并排画出来对比：路线图的横轴是空间距离，x-t图的横轴是时间，两者根本不是一回事。 例1　（读图训练，课件出示昆虫x-t图）完成学案探究一：昆虫沿东西向直线运动，取向东为正。（1）前2 s内的位移？（2）哪段时间静止、静止多久？（3）7 s内的总位移和总路程？ 师生活动：学生独立读图作答，一生逐问回答，教师在黑板的图上用箭头标出对应的纵坐标差。 明确：（1）位置从0变到6 m，位移6 m，方向向东。（2）2 s到4 s图线水平，纵坐标一直是6 m，静止，时长2 s。（3）7 s末在8 m，总位移8 m；全程向东没折返，路程也是8 m。 预设：有学生把"图线水平"当成物体停在原点。指着纵坐标提醒：水平段的纵坐标是6 m，物体停在6 m处，不是原点。 环节三　矢量和标量（约16分钟） 过渡语：上一课时我们说位移有方向、路程没有方向。物理量按有没有方向，正好分成两大类。 讲授并板书：只有大小、没有方向的物理量叫标量，如质量、时间、温度、路程。既有大小又有方向的物理量叫矢量，如位移、力、速度。矢量可以用带箭头的线段表示，线段长短表示大小，箭头指向表示方向。板书两个定义，各举例。 问题5　完成学案探究二第1小题：把下面这些量分到两类里——质量、位移、时间、力、路程、温度、速度。 师生活动：学生独立分类，指名回答，教师在副板面列成两栏。 明确：矢量：位移、力、速度。标量：质量、时间、路程、温度。 讲授并板书：两类的加减法则不同。标量按算术法则直接加减，两段时间相加、两段路程相加都这样。矢量的加减要考虑方向，不能简单把数值相加，这个法则第三章讲。现在只需记住"矢量加减不同于算术加减"。 问题6　（本节最关键一问）位移−10 m和位移＋5 m，哪个大？温度−10 ℃和温度＋5 ℃，哪个高？ 师生活动：两问分别举手表态，教师统计人数。故意让两问挨着问，制造对比。 明确：位移−10 m更大——位移是矢量，负号表示方向，比大小看绝对值，10＞5。温度＋5 ℃更高——温度是标量，负号是数值本身，−10比5小。板书这两行数字，画框。 讲授并板书：矢量的正负表示方向，比大小看绝对值；标量的正负表示大小本身，直接比。一句话——矢量比大小看绝对值，标量比大小看数值。副板面写下。 预设：有学生问"那有负号的都算矢量吗"。用温度反驳：温度能是负的，却是标量。判断矢量看有没有方向，不看有没有负号。 例2　完成学案探究二第2小题：下列说法正确的是（　　）A．矢量既有大小又有方向；B．标量既有大小又有方向；C．−10 N的力比5 N的力小；D．−10 ℃比5 ℃的温度低。 师生活动：学生独立完成，一生说答案并逐项讲理由。 解：选AD。A对，矢量定义如此；B错，标量没有方向；C错，力是矢量，−10 N大小是10 N，比5 N大；D对，温度是标量，−10 ℃确实比5 ℃低。 环节四　★拔高、当堂检测与小结（约5分钟） ★拔高探究（优生班）　完成学案探究三：表演者沿半径R的圆行走，从A走到相隔四分之一圆周的D。求路程和位移的大小、方向。 明确：路程为四分之一圆周πR/2；位移是弦AD，A、D与圆心构成等腰直角三角形，AD为直角边的根号二倍；方向由A指向D。 （普通班替代）把D改为与A相隔半个圆周的点，位移就是直径2R，不涉及根号，只要求说出路程πR、位移2R、方向由A指向D。 师生活动：学生独立完成学案"当堂检测"4题，限时2分钟，教师报答案，学生自批，错处圈出。第2题（读图）如错误面广，下节课开头再补。 归纳：对照板书口头过一遍——x-t图像怎么读、图线水平说明什么、图线是不是轨迹；矢量标量怎么分、两类正负各表示什么。 布置：课时作业A组全体必做，B组优生班必做、普通班选做，建议用时25分钟。预习第3节：下一节要用x-t图像上一段线的"斜率"表示物体运动的快慢，也就是速度。 七、板书设计 【主板面】 1.2　位置　位移（第二课时） 一、位移-时间图像（x-t图像） 　纵轴 x（位置／从起点算起的位移）　横轴 t（时间） 　O(0,0) A(6,1.8) B(10,3.0) →连线 　读位置：作垂线读纵轴 　读位移：Δx＝x₂－x₁（纵坐标相减） 　水平段＝静止 　【图线不是运动轨迹！横轴是时间不是空间】 二、矢量和标量 　矢量＝大小＋方向：位移、力、速度 　标量＝只有大小：质量、时间、温度、路程 　矢量加减≠算术加减（第三章） 【副板面　整节保留】 　　　矢量　　　　　标量 正负　表方向　　　表大小 比大小　看绝对值　　看数值 　位移 −10 m ＞ ＋5 m　（10＞5） 　温度 −10 ℃ ＜ ＋5 ℃　（−10＜5） 八、附：课堂预设 1．学生把x-t斜线当成运动路线——把x-t图与真实直线路线并排画，指出一个横轴是时间、一个横轴是空间。 2．学生把图线水平当成停在原点——指纵坐标，水平段停在纵坐标那个位置。 3．学生认为−5 m的位移比3 m小——摆出位移−10 m与＋5 m，比大小看绝对值。 4．学生认为温度的负号表示方向——温度是标量，−10 ℃就是比0 ℃低10 ℃，没有方向。 5．学生问"有负号的都是矢量吗"——用温度反驳，判断矢量看方向不看负号。 6．时间不够时的取舍：拔高探究普通班不做；x-t图线不是轨迹、两类正负对照两处不能压缩。 九、备教手记（课后填写） 这节课下来核对四件事。第一，"x-t图线不是运动轨迹"讲完后随机问两三个学生，能不能说清横轴是时间。第二，昆虫读图题第（2）问，有多少人把水平段当成停在原点。第三，问题6的两组对照，举手时"位移−10 m更大"和"温度＋5 ℃更高"分别有多少人答对，纠错后再问一遍。第四，副板面那张对照表，下课前问一句"位移−10 m和＋5 m哪个大、温度呢"，全班能齐答，这节课的难点就算落住了。 学科网（北京）股份有限公司 $