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

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？