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1、1.1 质点参考系和坐标系科目物理年级高一课题1.1 质点参考系和坐标系教 学 目 标知识能力品德知识与技能1认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点知 道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法2理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系3认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用过程与方法1体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的 方法让学生将生活实际与物理概念相联系，通过具体事例引出质点的这个理想 化的模型通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中自主升华为物 理中的概念2通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的
2、方法让学生从熟悉的常 见现象和已有的生活经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，揭示参考系在 确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考 的习惯，提高学生自主获取知识的能力3体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会 比较，增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力情感态度与价值观1认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性培养学生热爱自然、 关心科技发晨、勇于探索的精神2通过质点概念和参考系的学习，体会物理规律与生活的联系3渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想4渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想，帮助学生建立辩证唯物主义的 世界观
3、。5通过本节学习，激发学生学习高中物理课程的兴趣教 材 分 析 重 点 难 点重点： 1理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法 2在研究具体问题时，如何选取参考系 3如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系 难点： 在什么情况下可以把物体看作质点，即将一个实际的物体抽象为质点的条 件时序教学操作过程设计（重点写怎么教及学法指导，含课练、作业安排）新课导入问题：请同学们回想反映物体运动的画面：雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上 飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里 “宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子等请提出一些关于运动的 话题析：宇
4、宙中一切物体都处在永恒的运动中;运动是绝对的。静止是相对的;物体物体 空间位置随时间的变化就是机械运动空间位置随时间的变化就是机械运动，片中记录了大量物体的运动情景;描述物体 的运动要选择参照物;“坐地日行八万里” ，我怎么没感觉到呢?教师总结学生发言，讲述机械运动机械运动：简称“运动” 指物体与物体间或是物体的一部分和另一部分间相对指物体与物体间或是物体的一部分和另一部分间相对 位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式机械运动 是空间位置随时间变化的体现这里涉及到空间和时间的问题师：古希腊杰出的哲学家、科学家、圣
5、贤亚里士多德曾说过“不了解运动， 就不了解自然一，这句话向我们提出了严峻的挑战我们要充满信心，迎接这一 挑战指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体宇标题，提出问题：要描 述物体的机械运动，本节课将从哪几个方面去描述?学生通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为 了进一步描述物体的运动而引入的，要研究物体的运动首先从学好这些基本概念 入手师：飞船在茫茫太空中邀游，假如你是文学家，你如何描述它的运动呢?如果 你是科学家，你又将如何描述呢?这就是我们今天要研究的课题认识运动新课教学一、物体和质点一、物体和质点 问题：详细描述物体的运动有什么困难? 我们需要了解物体各部
6、分运动的区别吗? 讨论：要准确描述物体的运动，特别是物体各部分的详细运动情况，并不是一件很容 易的事因为物体本身都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般并不 一样师：据报道， “神舟”五号飞船载人舱长 74 m，直径 28 m，用长 58 m、重 达 480 t 的“长征”2 号火箭发射升空后，显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小 小的光点科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨 道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗?生：不需要，我们可以用荧光屏上的小光点代替这个“庞大”的飞船呀!引入质点：用来代替物体的有质量的点根据所研究问题的性质和需要，抓质点：用来代替物体的有质
7、量的点根据所研究问题的性质和需要，抓 住问题中的主要因素，忽略次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到住问题中的主要因素，忽略次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到 简化，这是一种重要的科学研究方法简化，这是一种重要的科学研究方法引子：乒乓球小而轻，直径仅 4 cm，质量约 27 g运动员研究各种旋转球 的打法时，要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响这种情况下，必须考 虑到球的大小和形状，不能把它简化为一个点。【讨论与交流】1地球是一个庞然大物，直径约为 12 800 km，与太阳相距 151011km研 究地球绕太阳的公转时，能不能把它看成质点?研究地面上各处季节变化时，能
8、不能把它看成质点?答案：若研究地球绕太阳公转时，由于地球本身的大小比地球到太阳的距离 小得多，则可以把地球看作质点；但若研究地面上各处季节变化时，则不能把其 看作质点2撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可以把撑杆跳运动分 为如下几个阶段：助跑、撑杆起跳、越过横杆讨论并思考后回答。在下列几种 情况下运动员能否被看作质点，从中体会质点模型的建立过程(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员看成质点?(2)分析运动员的助跑速度时，能香将其看成质点?答案：(1)不能，纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作，也就是 说不能忽略运动员的形状和大小(2)能，分析助跑速度时，可以忽
9、略运动员的姿 势及动作3物理中的“质点”跟几何中的点有什么相同和不同之处?答案：相同之处为：都是没有形状和大小的点不同之处为：质点是实际物体 的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相对的 概念；几何学中的点没有质量，仅表示一个位置，而且应该是“绝对得小” 师：请同学们对质点进行小结：生：对质点小结：对质点小结：1 1质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型 2 2质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法 3 3一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大
10、小在所研究问题中是否可以一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以 忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关4 4一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质即使是同一个物体，一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质即使是同一个物体， 在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质 点点【课堂探究】亲自做一做、试一试，书本在下列情景中能否被看成质点1沿一个方向推动桌面上书本，如果测量书本移动距
11、离，是否可以将书本视为 质点，为什么?2如果测定书本经过桌面上方某一定点所需要的时间，是否可以将书本视为质 点，为什么?3还有什么情况下书本可以被视为质点?什么情况下书本不能被视为质点? 答案：1沿同一个方向移动书本时，书本各部分的运动情况完全相同，可以将它视为 质点2相对桌面上方的某一定点来说，书本本身的长度(或宽度)不能忽略，并对经 过该定点位置所需要的时间起决定作用，所以这种情况下不能将书视为质点3答案视学生提出的问题而定(根据学生提出的各种情景，老师进行准确恰当 的点拨)说明：将物体看作质点的条件：将物体看作质点的条件：(1)(1)平动的物体可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体
12、看作质点平动的物体可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点(2)(2)物体有转动，但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时，物体本身的形物体有转动，但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时，物体本身的形 状和大小已变成了次要因素状和大小已变成了次要因素(3)(3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点，如研究物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点，如研究 火车过桥的时间时就不能把火车看作质点火车过桥的时间时就不能把火车看作质点【课堂训练】1下列关于质点的说法中，正确的是 ( C )A体积很小的物体都可看成质点B质量很小的物体都可看成质点C不论
13、物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成 质点D只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点2在以下的哪些情况中可将物体看成质点? 答案：(1)(3)(1)研究某学生骑车回校的速度(2)对这位学生骑车姿势进行生理学分析(3)研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹(4)研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面3下列情形中的物体可以看作质点的是( C )A跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中B一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上c奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中D花样滑冰运动员在比赛中二、参考系二、参考系引子：请你设想一下，你和一位同伴正坐在火车中去旅行铁路边
14、的人看到 火车中的乘客在飞快地离去，而乘客自己却认为自己是静止的两位同学在路边看到急驰而过的一辆小汽车，大声叫喊， “唉呀!你看 他们跑得真快啊!”车中的人对司机说：“你动了吗?”引导学生分析片中的对话为什么路边的同学说车上的人跑得快?为什么车中 的一个人又认为他和司机没有动?投影教材中的图 113 图，让学生自己分析，教师加以引导生 1：车中两个小孩都是静止的，他们都没动生 2：这两个小孩是运动的，因为在车窗玻璃上有几个线条表示“风” ，这是 画家描述运动时常用的手法师：两个小孩和车都是运动的，这是相对地面来说的，而两个小孩之间是相 对静止的，他们的相对位置没有改变师：平时我们说树木、房屋是
15、静止的，行驶的汽车是运动的，这是以地面作 标准来说的坐在行驶的火车里的乘客，认为自己是静止的，而在车厢里走动的 乘务员在运动，他还认为路旁的树木在向后倒退，这些都是以车厢作标准来说的在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体参考系参考系：任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个选来作标准的参照物参考系：任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个选来作标准的参照物 称为参考系称为参考系【讨论与交流】与同桌和前排(或后排)同学组成四人一组，思考并交流讨论下列描述中隐含 的参考系展示问题：1电影闪闪的红星中有两句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸 走 ”这其中分别描述了两种运动情景，那么它们分
16、别是以什么为参考系的? (河 岸竹排)2 “月亮在莲花般的云朵里穿行 ” (云朵)3坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河” 时，我们感觉是静止不动的这与诗句里的描述是否矛盾?说明理由(地心、地 面这种说法不矛盾，是参考系的选择不同人随地球一起围绕地轴自转)4敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细 看山山不动，是船行 ”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别 是什么?(这两种现象是由于选取的参考系不同造成的第一种现象是以人为参考系， 人看到远处的山向人靠近；第二种现象是以地面为参考系，山是静止的，船在行 驶) 师：下述物理过程中选择
