1.2 时间 位移 教学设计-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“时间 位移”核心知识点，涵盖时刻与时间间隔的区分、位移与路程的辨析等内容。通过高铁时刻表情境导入制造认知冲突，在质点、参考系基础上实现从定性到定量描述运动的过渡，为后续运动学学习搭建关键支架。 此资料以核心素养为统领，通过时间轴建模时刻与时间间隔、一维坐标系描述位置变化（科学思维），结合操场跑圈等实例探究位移矢量性（科学探究），帮助学生建立时空观念（物理观念）。即时反馈练习与结构化流程设计，助力学生深化概念理解，为教师提供高效教学方案。

教学设计 课程名称 时间　位移 教师姓名 授课时长 40分钟 知识点来源 学科：物理　　年级：高一　　教材版本：人教版（2019）必修第一册 课题：第一章　运动的描述　第2节　时间　位移 知识点描述 时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用“点”表示，如“8时15分发车”“第3 s末”。 时间间隔：表示两个时刻之间的间隔（），在时间轴上用“线段”表示，如“运行2小时30分”“前3 s内”。 位置与坐标系：为定量描述运动，要在参考系上建立坐标系；研究直线运动时用一维坐标表示位置，位置的变化。 位移：由初位置指向末位置的有向线段，表示物体位置的变化，是矢量；大小等于初、末位置间线段的长度，方向由初位置指向末位置。 路程：物体运动轨迹的长度，是标量；单向直线运动中位移大小等于路程，其他情况路程大于或等于位移大小。 矢量与标量：既有大小又有方向的物理量叫矢量（如位移、速度、力）；只有大小、没有方向的物理量叫标量（如时间、路程、质量）。 教学目标（指向核心素养） 一、物理观念 1.区分“时刻”与“时间间隔”，理解用“位置的变化”描述运动的观念，知道位移是矢量。 2.建立用坐标系、有向线段刻画位置与位移的时空观念，理解位移与路程、矢量与标量的区别。 二、科学思维 1.用时间轴表示时刻与时间间隔、用一维坐标表示位置与位移，体会图象化、坐标化建模的科学方法。 2.通过“同一初末位置沿不同路径运动”的比较论证，概括出位移只由初末位置决定，发展归纳与抽象能力。 三、科学探究 1.从列车时刻表、校运会赛跑等情境中提取“时刻、时间间隔、位移”等信息，提出可研究的问题并用坐标定量描述。 2.经历“直线往返”“沿圆周运动”等实例分析，能基于证据比较路程与位移并作出解释。 四、科学态度与责任 1.体会物理概念来源于生活又高于生活，养成规范表述物理概念与单位的习惯。 2.在时间、位移的测量与应用中感受物理与生产生活的联系，保持探究兴趣。 教学重点 时刻与时间间隔的区别与联系；位移的概念及与路程的区别。 教学难点 理解位移的矢量性（有大小、有方向）；掌握一维坐标系中位置与位移 Δx 的表示及正负号的含义。 适用对象 高一年级学生（人教版2019·必修第一册） 课型 （注：可选择如下选项，也可以补充填写） √新授课　□复习课　□习题课　□实验课　□其他 教学用途 （注：可选择如下选项，也可以补充填写） √课堂教学　□课前预习　□课后复习　□其他 设计思路 教材与学情：本节在质点、参考系之后学习如何“定量”描述运动。学生已能从生活经验区分“几点发车”与“运行多久”，但往往混淆“时刻”与“时间间隔”，也易把“路程”当作“位移”。 设计主线：情境导问（生活中的“时间”）→ 时间轴建模（时刻与时间间隔）→ 位置与坐标系 → 位移与路程 → 矢量与标量辨析 → 小结与作业，全课40分钟。 难点突破：用“第3 s末、前3 s内、第3 s内”等易混表述配合时间轴反复辨析；用“操场跑一圈回到起点”等实例区分位移与路程，突出位移的矢量性。 反馈矫正：课堂抢答判断时刻与时间间隔；作图求一维运动的位置变化；用“位移为零而路程不为零”等反例即时检测与纠错。 教学准备：多媒体课件（高铁时刻表、运动路线图、时间轴动画），随堂学案（含时间轴与一维坐标系作图题）。 教 学 过 程 环节 内 容 设计意图 一、导入新课 （约4分钟） 【情境引入】展示高铁列车时刻表和聊天记录：“8时15分发车”“12时整到达”“全程运行2小时30分”。 【设问】上面提到的几个“时间”含义相同吗？要精确描述运动，为什么必须把它们区分开？——引出课题：时间　位移。 从生活用语切入，制造“一词多义”的认知冲突，激发学习动机，明确本课目标。 二、新课教学（一） （约12分钟） 1.辨析归类：把“8时15分发车”“第3 s末”“5 s时”归为时刻；把“运行2小时30分”“前3 s内”“第3 s内”归为时间间隔。 2.建立概念：时刻表示某一瞬间；时间间隔表示两个时刻之间的间隔，。 3.画时间轴：时间轴上时刻用点表示、时间间隔用线段表示；明确“第s末”与“第s初”是同一时刻，“第s内”对应时间间隔1 s。 4.小结：生活中说的“时间”要根据上下文判断是“时刻”还是“时间间隔”。 图1.2-1 时刻和时间间隔 通过“归类—抽象—作图—辨析”层层推进，帮助学生建立用时间轴描述时间的模型，突破易混点。 三、新课教学（二） （约13分钟） 1.描述位置：研究直线运动时在参考系上建立一维坐标系，用坐标表示位置，如时、时。 2.位置的变化：一段时间内位置的变化，正值表示沿正方向，负值表示沿负方向。 3.位移定义：由初位置指向末位置的有向线段叫位移，它表示物体位置的变化，是矢量。 4.路程与位移：路程是运动轨迹的长度，是标量。沿不同路径从A到B，路程可能不同，位移相同；单向直线运动中两者大小相等，其他情况路程更大。 5.拓展：矢量与标量；举例说明位移（矢量）遵循平行四边形定则，而路程（标量）只按数值加减。 图1.2-2 物体位置的表示 图1.2-5 位置坐标的变化量表示位移 先以具体坐标体会“位置”与“位置变化”的不同，再引入“有向线段”定义位移，强化矢量的“大小与方向”双重属性。 四、巩固练习 （约7分钟） 1.抢答：判断“第3 s内”“3 s末”“前3 s内”“第2 s初到第3 s末”分别表示时刻还是时间间隔。 2.作图：一物体从原点向东走40 m到A，再向西走70 m到B，画出一维坐标图，求A、B的位置、从A到B的位移大小与方向、全过程的路程。 3.辨析：位移为零时路程是否一定为零？举出反例（如绕操场跑一圈回到起点）。 以判断、作图、反例三个任务落实本节核心知识，即时纠正“路程即位移”“位移为零则静止”等迷思概念。 五、课堂小结与作业 （约4分钟） 1.知识小结：时刻（点）与时间间隔（线段）；位置用坐标 x 表示；位移是“由初位置指向末位置的有向线段”，与路程有本质区别；位移是矢量、路程是标量。 2.方法小结：用时间轴处理“时间”问题，用一维坐标系处理直线运动的位置与位移问题。 引导学生画出本课知识结构，突出“时间—位置—位移”主线；以举一反三题目落实课后巩固。 课堂作业（举一反三·典型题5道） 题1．如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是（　　） A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为第2s内 B．t0-t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内 C．t1-t2表示时间间隔，称为第2s内，时长是1s D．tn-tn+1表示时间间隔，称为第ns内 题2．关于位移和路程，下列说法中正确的是（　　） A．路程是标量，位移是矢量 B．物体运动的路程不大于位移的大小 C．位移就是路程 D．质点运动的位移为零时，其运动的路程也为零 题3．如图所示，今有一底面直径和高都为10cm的圆柱形纸筒（上下底面开口），在下底部边沿A点有一只小蚂蚁，小蚂蚁最终爬到上部边沿处的B点，试求： （1）小蚂蚁爬行的最短路程； （2）整个过程中位移的大小。 题4．如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时，气门芯位移的大小为（　　） A． B． B． C． D． D． 题5．甲、乙、丙三个物体同时同地出发，6 s末同时到达同一目的地，它们运动的“位移–时间”图象如图所示，则关于三者的路程s和位移大小x关系正确的是（  ） A． B． C． D． s甲>s丙=s乙 B．s甲>s丙>s乙 C．x甲>x丙>x乙 D．x甲=x丙>x乙 参考答案 题1．C A．t2表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，不是第2s内，A错误； B．B． 表示时间，称为最初2秒内，不是第2s内，B错误； B． 表示时间，称为最初2秒内，不是第2s内，B错误； C．C． 表示两个时刻之间，是时间，称为第2秒内，时间长为1s， C正确； D．tn-tn+1表示时间间隔，称为第D．表示时间间隔，称为第 秒内， D错误。 故选C。 题2．A．路程只有大小，没有方向，是标量，位移既有大小，又有方向，且满足矢量运算法则，是矢量，故A正确；B．物体运动的路程不小于位移的大小，故B错误；C．位移和路程是两个不同的物理量。故C错误；D．质点运动的位移为零时，其运动的路程不一定为零。例如，质点绕圆形轨道运动一圈，位移为零，路程不等于零。故D错误。故选A。 题3．（1）18.6cm；（2）14.1cm（1）两点之间线段最短，为了找到在圆柱形纸筒的表面上A、B两点之间的最短路径，可以把纸筒沿侧壁剪开，如图所示展开成平面后，连接AB，则线段AB的长度即为小蚂蚁爬行的最短路程。由勾股定理可知s＝，则线段的长度即为小蚂蚁爬行的最短路程。由勾股定理可知（2）整个过程中的位移大小等于题图、两点的连线的长度，由勾股定理可知。A、B两点的连线的长度，由勾股定理可知x＝＝14.1cm 题4．D　当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时轮子向前运动半个周长，气门芯在水平方向上移动的距离为，在竖直方向上移动的距离为，由勾股定理可知，气门芯位移的大小为，在竖直方向上移动的距离为，由勾股定理可知，气门芯位移的大小为故选D。 题5．A 由图可知，三者都做直线运动，由于甲乙丙的初位置和末位置相同，故位移相同，即由图可知，三者都做直线运动，由于甲乙丙的初位置和末位置相同，故位移相同，即；由于甲物体有反向运动过程，乙丙均只有单向运动，即乙丙的路程等于位移大小，故甲物体的路程要大，故选A。 教学反思 1.时刻与时间间隔是学生最易混淆的概念，“第n s末”与“第(n+1) s初”是同一时刻等内容要配合时间轴反复强调，必要时让学生在数轴上描点、画段。 2.位移的教学应坚持“先比较两条路径，再抽象出有向线段”的顺序，帮助学生真正理解位移只与初末位置有关，防止死记定义。 3.画一维坐标系求位移的练习是本课难点，宜让学生上台板演并相互纠错，教师重点讲评正负号表示方向这一易错点。 8 学科网（北京）股份有限公司 $