1.2時間位移教學設計

一、核心素養(yǎng)目標

1.物理觀念

（1）通過生活實例與實驗分析，準確建立“時刻”與“時間”的概念，明確時刻對

應“位置”、時間對應“過程”，理解二者的區(qū)別與聯(lián)系，能在時間軸上清晰標識時刻和

時間間隔。

（2）掌握“路程”與“位移”的定義及本質(zhì)區(qū)別，理解位移的矢量性（包含大小和

方向），明確位移是描述物體位置變化的物理量，能結(jié)合直線運動情境計算位移大小并判

斷方向。

（3）建立“坐標系與位置坐標”的關聯(lián)認知，能在一維坐標系中用坐標表示物體的

位置，通過坐標變化計算位移，理解“正方向”規(guī)定對位移方向的影響，初步形成“矢

量運算需關注方向”的物理觀念。

2.科學思維

（1）經(jīng)歷“實例對比一概念辨析一規(guī)律總結(jié)”的思維過程，從“上學出發(fā)時間與在

校時長”“跑步路線與位置變化”等實例中提煉共性，區(qū)分標量與矢量的不同特征，培養(yǎng)

抽象概括能力。

通過“時間軸表示時刻與時間”“坐標系計算位移”的訓練，掌握用數(shù)學工具（數(shù)軸）

描述物理量的方法，能將抽象的物理概念轉(zhuǎn)化為直觀的數(shù)學模型，提升數(shù)形結(jié)合的思維

能力。

在“路程與位移的辨析”“矢量方向的判斷”中，形成“具體情境具體分析”的思維

習慣，突破“只關注大小忽略方向”的思維誤區(qū)，培養(yǎng)嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰Α?/p>

3.科學探究

（1）參與“時間與時刻的區(qū)分”探究活動，小組合作收集生活中的時間表述（如列

車時刻表、課程表、比賽計時），分類整理“時刻”與“時間”的實例，交流分析二者的

不同應用場景。

開展“位移與路程的測量”實驗，利用刻度尺、坐標紙等器材，測量小球沿直線和

曲線運動的路程與位移，記錄數(shù)據(jù)并對比分析，探究“運動軌跡與位移大小的關系”，培

養(yǎng)實驗操作與數(shù)據(jù)處理能力。

自主設計“一維坐標系中物體運動的位移計算”方案，通過改變物體的運動方向和

起點坐標，觀察位移的正負變化，總結(jié)位移計算的規(guī)律,培養(yǎng)自主探究與歸納能力C

4.科學態(tài)度與社會責任

（1）通過了解時間與位移在交通（如列車調(diào)度、導航定位）、體育（如比賽計時、

運動軌跡分析）、航天（如衛(wèi)星軌道計算）中的應用，認識物理概念對實際生活加科技發(fā)

展的重要作用，增強科技自信。

在概念辨析和實驗探究中，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度，理解“準確區(qū)分物理概念”

是科學研究的基礎，不混淆”時間與時刻”“路程與位移”等易混概念，養(yǎng)成規(guī)戒表述和

細致分析的習慣。

結(jié)合“位移在導航中的應用“分析生活中的實際問題（如外賣配送路線規(guī)劃、快遞

運輸距離計算），認識物理知識在提高生活效率和保障社會運轉(zhuǎn)中的作用，增強社會責任

意識。

二、教學重難點

1.教學重點

（1）時間與時刻的概念及區(qū)分：①明確時刻是某一瞬時（如8:00上課），時間是兩

個時刻的間隔（如一節(jié)課45分鐘）；②掌握用時間軸表示時刻和時間的方法一一時刻對

應時間軸上的點，時間對應時間軸上的線段；③能結(jié)合生活實例準確判斷時刻與時間。

（2）位移與路程的概念及辨析：①明確路程是物體運動軌跡的長度（標量，只有大

?。灰剖菑某跷恢弥赶蚰┪恢玫挠邢蚓€段（矢量，有大小和方向）；②掌握位移的大

小計算（直線運動中為初末位置間的距離，曲線運動中小于路程）；③理解“位移與運動

路徑無關，僅與初末位置有關”的特點。

（3）一維坐標系中位移的計算：①會在一維坐標系中建立正方向，用坐標表示物體

的初位置X】和末位置X2；②掌握位移的計算公式AX=X2-X],能根據(jù)計算結(jié)果的正負判斷

位移方向（正號與正方向相同，負號相反）。

2.教學難點

（1）時間與時刻的準確區(qū)分：難以在復雜情境（如“列車8:30出發(fā)，12:00到達,

途中停靠15分鐘”）中準確提取“時刻”（8：30、12:00）和“時間”（3.5小時、15分鐘）,

容易混淆“運動開始/結(jié)束的時刻”與“運動持續(xù)的時間二

（2）位移矢量性的理解與應用：①難以理解“位移的方向”是從初位置指向末位置,

容易將“運動方向”與“位移方向”混淆；②在往復直線運動中（如從A到B再回到A）,

難以準確計算位移大?。榱悖┖团袛喾较?；③對“矢量既有大小又有方向”的本質(zhì)認

識不足，忽略位移的方向描述。

（3）一維坐標系中位移的計算與方向判斷：①建立坐標系時，難以確定合理的正方

向和原點；②在物體沿負方向運動或初末位置坐標為負的情況下，難以通過AXMXZ-XI準

確計算位移大小和判斷方向；③無法將“位移的正負”與“實際運動方向”對應起來。

（4）標量與矢量的本質(zhì)區(qū)別：首次接觸矢量概念，難以理解“標量只需描述大小，

矢量需同時描述大小和方向”的差異，無法將矢量概念遷移到后續(xù)物理量（如速度、力）

的學習中。

三、教學環(huán)節(jié)

（一）情境導入：時間與位置變化的描述需求

1.展示系列生活情境圖片與問題：①情境1："小明7:00從家出發(fā)，7:20到達學校，

步行了20分鐘”——“7:00、7:20”和“20分鐘”分別描述什么？②情境2：“小紅繞

操場跑一圈，路程是400米，她的位置變化了多少？“③情境3：“導航提示'退離目的

地還有5公里，預計10分鐘到達一一“5公里”和“10分鐘”分別反映什么物理意

義？

2.提出問題鏈：“我們在描述運動時，需要區(qū)分‘某一瞬時'和‘一段時間'，這分

別對應什么物理概念？跑一圈的路程400米'和'位置變化'是同一個物理量嗎？”

“如何準確描述物體的位置變化，既體現(xiàn)大小又體現(xiàn)方向？”

3.學生自由發(fā)言后，教師總結(jié)：”描述機械運動，不僅要明確運動的時間特征（時刻

與時間），還要明確運動的空間特征（位置變化的大小與方向），今天我們就來學習描述

運動的兩個基本物理量一一時間與位移J引出課題。

設計意圖：通過生活化情境激發(fā)興趣，制造“時間與時刻的混淆”“路程與位置變化

的差異”等認知沖突，讓學生初步感知“準確描述運動需要明確的物理概念”，為核心概

念的學習鋪墊基礎。

（二）概念建構(gòu)一：時間與時刻

1.從生活實例區(qū)分時刻與時間

（1）展示實例表格，學生分組討論區(qū)分“時刻”與“時間”:

生活表述時刻還是時對應運動特征

間？

高鐵G101次列車8：00從北京南站時刻運動開始的瞬

發(fā)車時

生活表述時刻還是時對應運動特征

間？

列車運行時間為4小時30分鐘時間運動持續(xù)的過

程

運動員在100米賽跑中沖線的瞬間時刻運動結(jié)束的瞬

時

本次比賽冠軍的成績是9.83秒時間運動的持續(xù)時

長

（2）概念定義：教師明確一一時刻是指某一瞬k,在時間軸上用一個點表示；時間

（又稱時間間隔）是指兩個時刻的間隔，在時間軸上用一段線段表示。時間是描述物體

運動“過程長短”的物理量，時刻是描述物體運動“瞬時位置”的物理量。

2.時間軸的應用：直觀表示時刻與時間

（1）繪制時間軸：以水平直線為時間軸，規(guī)定原點（t=0）,標注時間單位（秒、分

鐘等），用點表示時刻，線段表示時間。

M

（2）實例標注：①在時間軸上標注“小明7:00出發(fā)（tj）,7:20到校（t2）,則

J和t2是時刻，線段tp2的長度（20分鐘）是時間；②標注”一節(jié)課從8:00（t3）到

8：45（t4）”，t3x是時刻，時間△t=t4-13=45分鐘。

（3）規(guī)律總結(jié)：①時間間隔At二末時刻t2-初時刻tl；②時刻具有先后順序（如ti<t2

表示t］先于t2）；③時間軸上，越靠右的點表示的時刻越晚。

3.時間的測量與單位

（1）測量工具：生活中常用鐘表、手表，物理實驗中常用停表、打點計時器。

（2）國際單位：秒（s）,常用單位有分鐘（min）、小時（h）,換算關系：lh=60min=3600so

（3）即時練習：“，3秒末''第3秒末''第3秒內(nèi)''前3秒’分別是時刻還是時

間？”學生回答后教師點評：“3秒末、第3秒末是時刻；第3秒內(nèi)（從2秒末到3秒末）、

前3秒（從0到3秒末）是時間。”

（三）概念建構(gòu)二：腐程與位移

1.從位置變化引入位移概念

（1）實驗演示：①演示1：小球從A點沿直線運動到B點；②演示2：小球從A點

沿曲線運動到B點；③演示3：小球從A點沿直線到B點，再沿直線返回A點。

（2）提出問題：“三種情況下，小球的運動軌跡長度相同嗎？小球的位置變化相同

嗎？”

（3）分析總結(jié)：①運動軌跡長度不同（演示1與2軌跡不同，演示3軌跡長度是演

示1的2倍）；②位置變化：演示1與2中，小球從A到B,位置變化相同；演示3中，

小球從A出發(fā)回到A,位置變化為零。

（4）概念定義：①路程：物體運動軌跡的長度，描述物體運動的“路徑長短”；②

位移：從物體運動的初位置指向末位置的有向線段，描述物體位置變化的“大小加方向二

2.位移與路程的核心區(qū)別

（1）矢量與標量：①位移是矢量，既有大?。ㄓ邢蚓€段的長度），又有方向（有向

線段的指向，從初位置到末位置）；②路程是標量，只有大小，沒有方向。

（2）與運動路徑的關系：①位移與運動路徑無關，僅由初末位置決定；②路程與運

動路徑有關，路徑不同，路程可能不同。

（3）大小關系：①單向直線運動中，位移的大小等于路程；②曲線運動或往復直線

運動中，位移的大小小于路程；③物體靜止時，位移大小和路程都為零。

（4）實例對比：①小明從家（A）沿直線到學校（B）,位移大小二AB距離，路程二AB

距離；②小明從家沿曲線到學校，位移大小仍二AB距離，路程＞AB距離；③小明從家到學

校再回家，位移大小=0,路程=2XAB距離。

3.位移的表示方法

（1）文字表示：說明位移的大小和方向，如“從A點到B點，位移大小為5米，方

向水平向右

（2）符號表示：用符號Ax表示位移（△為變化量符號），大小用IAx|表示，方向

用正負或文字描述。

（3）圖示表示：在坐標系中，用從初位置指向末位置的有向線段表示，線段的長度

表示位移大小，箭頭方向表示位移方向。

（四）規(guī)律應用：一維坐標系中位移的計算

1.建立一維坐標系的方法

（1）適用場景：物體沿直線運動（如水平路面上的汽車、豎直下落的物體）。

（2）建立步驟：①確定研究的直線為坐標軸（如x軸）；②選擇合適的原點（通常

選初位置或運動的起點為原點）；③規(guī)定正方向（通常選物體運動的初始方向為正方向，

用箭頭表示）；④標注單位長度（如Icni代表1米）。

2.位置坐標與位移的關系

(1)位置坐標：物體在坐標系中的位置用坐標值表示，如物體在X軸上的位置為

X1或X2,坐標的正負表示位置在原點的哪一側(cè)(正方向一側(cè)為正，反之為負)。

(2)位移計算公式：Ax=末位置坐標X2-初位置坐標XI。

(3)位移方向的判斷：①若Ax>0,位移方向與正方向相同；②若AxVO,位移方向

與正方向相反；③若Ax=0,物體初末位置相同，位移為零。

3.典型實例計算

(1)實例1：物體沿x軸運動，初位置xi=2m,末位置X2=7m,求位移Ax。

①計算：△x=X2-Xi=7m-2nF5m；②方向：△x>0,與x軸正方向相同。

(2)實例2：物體沿x軸運動，初位置Xi=5m,末位置X2=lm,求位移Ax。

①計算：Ax=lm-5m=-4m；②方向：Ax<0,與x軸正方向相反，位移大小為4m。

(3)實例3：物體從叼二-3川出發(fā)，沿x軸正方向運動到xz=4m,再沿負方向運動到

X3=2M,求全程的位移和路程。

①位移：△x=X3-Xi=2m-(-3m)=5m,方向與正方向相同；②路程：

(4m-(-3m))+(4m-2m)=7m+2m=9mo

4.位移的單位

國際單位：米(m),常用單位有千米(km)、厘米(cm),換算關系：IkmWO'm,icnFfni。

(五)綜合應用：標量與矢量的區(qū)別及概念辨析

1.標量與矢量的本質(zhì)區(qū)別

(1)標量：只有大小，沒有方向的物理量，如路程、時間、質(zhì)量、溫度等；運算遵

循代數(shù)運算(直接加減)。

(2)矢量：既有大小，又有方向的物理量，如住移、速度、力等；運算遵循矢量運

算規(guī)則(后續(xù)學習平行四邊形定則)，描述時必須同時說明大小和方向。

(3)對比表格：

物理量類型有無方向描述要素實例運算規(guī)則

標量無僅大小路程、時間代數(shù)運算

矢量有大小和方向位移、速度矢量運算

2.易混概念辨析

(1)時間與時刻

①關鍵區(qū)別：時刻對應“瞬時”，時間對應“過程”；②辨析技巧：“某一”"瞬時”

“末”“初”等詞通常對應時刻，“一段時間”“持續(xù)”“內(nèi)”等詞通常對應時間。

（2）路程與位移

①關鍵區(qū)別：路程是“路徑長度”（標量），位移是“位置變化”（矢量）；②辨析技

巧：判斷物體位置是否變化一一位置不變（如回到起點），位移為零，路程不為零；位置

變化，位移大小W路程。

（3）位移的大小與距離

①距離是標量，僅指兩點間的長度；②位移的大小是初末位置間的距離，是矢量的

大小部分，位移還包含方向。

3.綜合實例分析

（1）情境：”某同學沿400米環(huán)形跑道跑一圈，用時100秒”

①分析：①時刻與時間：“跑一圈的開始瞬間”“結(jié)束瞬間”是時刻，“100秒”是時

間；②路程與位移：路程=400米（標量），位移大小二0（初末位置相同），方向尢意義；

③速度相關：后續(xù)將學習，平均速度與位移有關（為零），平均速率與路程有關（4m/s）。

（2）情境："汽車從A地沿直線行駛到B地，距離30km,耗時0.5小時，然后沿原

路返回A地，耗時0.6小時”

①分析：①時間：總時間=0.5h+0.6h=l.lh；②路程：30km+30km=60km；③位移：△

x=0（回到起點）；④單向行駛時，位移大小二30km,方向從A到B。

四、核心知識歸納：時間與位移知識體系

1.時間與時刻核心知識

核心內(nèi)容具體說明

時刻某一瞬時，時間軸上的點，如t=3s；描述“何時”，無長

短，有先后

時間（間兩個時刻的間隔，時間軸上的線段，At=t2-t1；描述“多

隔）久”，有長短

單位國際單位：秒（s）,常用min、h,lh=3600s

測量工具生活：鐘表；實驗：停表、打點計時器

核心內(nèi)容具體說明

易混區(qū)分第n秒末（時刻）vs第n秒內(nèi)（時間，1秒）；前n秒（時

間，n秒）vsn秒末（時刻）

2.位移與路程核心知識

核心內(nèi)位移（Ax）路程（s）

容

定義從初位置指向末位置的有向物體運動軌跡的長度

線段

矢量/標矢量（有大小和方向）標量（只有大?。?/p>

量

決定因僅由初末位置決定，與路徑無由運動路徑?jīng)Q定，與初末位

素關置無關

大小關IAx|Ws,單向直線運動中|s2|Ax|,永不小于位移大

系Ax|=s小

單位米（m）,常用km、cm米（m）,常用km、cm

一維計Ax=x2-Xi,正負表示方向路徑長度之和，直接累加

算

3.一維坐標系中位移計算步驟

（1）建立坐標系：①確定坐標軸（如x軸）；②選擇原點（方便計算，通常選初位

置）；③規(guī)定正方向（如物體初始運動方向）；④標注單位長度。

（2）確定坐標：記錄物體的初位置坐標X1和末位置坐標X2。

（3）計算位移：AX=X2-X1,計算結(jié)果的正負表示方向，絕對值表示大小。

（4）描述位移：同時說明大小和方向，如方向與X軸正方向相同”或“△

x=-3m,方向水平向左”。

4.核心思想方法

(1)理想化模型思想；時間軸將抽象的時間與時刻轉(zhuǎn)化為直觀的幾何模型，便于分

析。

(2)數(shù)形結(jié)合思想：利用坐標系將位移的大小和方向轉(zhuǎn)化為坐標計算，實現(xiàn)物理概

念與數(shù)學工具的結(jié)合。

(3)對比辨析思想：通過對比時間與時刻、位移與路程、標量與矢量的區(qū)別，加深

對概念的理解，避免混淆。

五、課堂練習

(一)基礎鞏固題

1.關于時刻和時間，下列說法正確的是()

A.時刻表示時間較短，時間表示時間較長

B.時刻對應物體的位置，時間對應物體的位移

C.“第3秒內(nèi)”和“3秒內(nèi)”都是指3秒的時間間隔

D.”北京時間8點整''指的是時刻

2.關于位移和路程，下列說法正確的是()

A.位移是矢量，位移的方向就是物體運動的方向

B.路程是標量，即位移的大小

C.物體做直線運動時，路程一定等于位移的大小

D.物體做曲線運動時，位移的大小一定小于路程

3.物體沿x軸運動，初位置坐標Xi二-2m,末位置坐標X2=3ni,則物體的位移A

x=m,方向與x軸正方向；若物體從x2=3ni運動到X3=1m,位移△x'=m,

方向與X軸正方向______O

4.下列物理量中，屬于矢量的是()

A.時間B.路程C.位移D.質(zhì)量

(二)能力提升題

5.關于時間和位移，下列說法正確的是()

A.物體在5秒內(nèi)指的是物體在4秒未到5秒末這1秒的時間

B.物體在第5秒內(nèi)指的是物體在0到5秒末這5秒的時間

C.物體的位移為零，說明物體一定靜止不動

D.物體的位移為零，路程不一定為零

6.一物體沿直線運動，先從A點運動到B點，再從B點運動到C點，其中AB=5m,

BC=3m,若A、B、C三點在同一直線上，且B在A、C之間，則物體的位移大小和路程分

別為（）

A.8m,8mB.2m,8mC.8m,2mD.2m,2m

7.某同學從學校（位置0）出發(fā)，先向東走100m到達A點，再向西走150m到達B

點，最后向東走50田到達C點，以向東為正方向，建立一維坐標系，原點為0,求：（1）

A、B、C三點的坐標；（2）從0至4A、A到B、B到C的位移；（3）全程的總位移和總路

程。

8.物體沿x軸做往復直線運動，從X]=10m出發(fā)，先沿正方向運動到X2=20m,再沿負

方向運動到X3=5m,最后沿正方向運動到X4=15m,求：（1）各段的位移大小和方向；（2）

全程的位移和路程。

（三）拓展創(chuàng)新題

9.某同學發(fā)現(xiàn)“跑步時，沿直線跑和沿曲線跑相同的時間，感覺位置變化不同”，請

設計一個實驗探究“運動軌跡對位移和路程的影響二要求：（1）寫出實驗目的；（2）列

出實驗器材；（3）簡述實驗步驟；（4）說明如何分析實驗數(shù)據(jù)以得出結(jié)論。

10.結(jié)合時間與位移知識，分析“導航軟件如何計算'預計到達時間要求：（1）

說明導航軟件中“距離”對應的是位移還是路程；（2）分析“預計到達時間”的計算依

據(jù)（結(jié)合時間、路程/位移與速度的關系）；（3）若導航提示“距離目的地10公里，預計

15分鐘到達“，但實際行駛中因堵車速度減慢，到達時間延遲，說明此時路程、位移和

時間的變化情況，解釋“導航軟件需要實時更新路線和時間”的原因。

六、練習答案與解析

（一）基礎鞏固題答案與解析

1.答案：D

解析：A錯誤，時刻與時間的區(qū)別不是長短，而是瞬時與過程；B錯誤，時間對應物

體運動的過程，與位移無直接對應關系；C錯誤，“第3秒內(nèi)”是1秒，“3秒內(nèi)”是3秒;

D正確，“8點整”是瞬時，為時刻。

2.答案：D

解析：A錯誤，位移方向是初位置指向末位置，不一定是運動方向（如往復運動）；

B錯誤，路程是軌跡長度，位移大小是初末位置距離，二者不同；C錯誤，往復直線運動

中路程大于位移大小；D正確，曲線運動中軌跡長度大于初末位置距離，位移大小小于

路程。

3.答案；5；相同；-2；相反

解析：Ax=X2-Xi=3m-(-2m)=5m,正號表示方向與正方向相同；Ax'=lm-3m=-2ni,負

號表示方向與正方向相反。

4.答案：C

解析：時間、路程、質(zhì)量均為標量，只有大?。晃灰茷槭噶浚写笮『头较?，C正

確。

(二)能力提升題答案與解析

5.答案：D

解析：A錯誤，“5秒內(nèi)”是0到5秒末，5秒時間；B錯誤，“第5秒內(nèi)”是4秒末

到5秒末，1秒時間；C錯誤，位移為零可能是運動后回到起點(如繞操場跑一圈)；D

正確，回到起點時位移為零，路程不為零。

6.答案：A

解析：位移大小二AC距離=AB+BC=8m,方向從A到C；路程=AB+BC=8m,A1E確。

7.答案：

(1)A點坐標x_A=100m,B點坐標x_B=100m-150rr=-50m,C點坐標x_C=-50m+50m=0m；

(2)0至||人位移4*1=*_八一*_0=100111-0:100111,方向向東；A至ijB位移△

X2=x_B-x_A=-50m-100m=-150m,方向向西；B到C位移△x3=x_C-x_B=0m-(-50m)=50m,方

向向東；