《质点、参考系和坐标系新人教原创》由会员分享，可在线阅读，更多相关《质点、参考系和坐标系新人教原创（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节质点参考系和坐标系一、教学目标1知识与技能：(1)理解质点的概念能明确物体在什么情况下能够看作质点(2)知道参考系的概念知道选择参考系时，要考虑到使运动的描绘尽可能简单(3)知道坐标系的概念能够用坐标系描绘物体的位置和位置的变化2过程与方法：(1)领悟质点概念的提出和分析、建立的过程(2)理解物理学研究中物理模型的特点，初步掌握科学抽象这种研究方法(3)通过数形结合的学习，理解数学工具在物理学中的作用3情感态度与价值观：(1)通过学生的观察、探究体验，使学生保持对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理(2)通过小组讨论，培养学生相互合作、共同探索的团队精神，并使学生学会合
2、作与交流，逐步形成严谨求实的科学态度(3)体验物理学研究问题的方法科学抽象，养成准确处理问题的方法，学会在研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观二、教学重点、难点1教学重点及其教学策略：重点：质点概念的理解、参考系的选择、坐标系的建立教学策略：通过观察、思考、讨论和实例分析来加深理解。2教学难点及其教学策略：难点：理想化模型质点的建立，及相对应的思想方法教学策略：通过问题的讨论，在原有认知水平上进一步深化拓宽，达到认知的螺旋上升，攻克难点。三、设计思路本节课以“创设情景，提出问题观察思考，自主探索讨论交流，总结归纳”为教学结构，采用“交流互动”的探究模式实行教学充分开发和利用新课程资源，创设大量贴
3、近实际学生生活的问题情景，激发出学生学习物理的兴趣和强烈的求知欲望，产生思维的积极活动与共鸣。同时，表达物理与社会、物理与技术、物理与生活等方面的密切联系。充分使用发挥多媒体教学功能，如音乐、图片、视频素材等，为学生提供了一个更具趣味性和启发性的学习情境。营造宽松、自主、合作的课堂气氛，协助学生形成健康人格的。除了让学生注重概念的静态结果，更注重学生对概念的主动建构，强调在问题中实现知识的意义建构。四、教学资源1演示器材：乒乓拍、乒乓球2课件：飞机空投，地月系、太阳系运行，地球公转和四季变化，火车运行的模拟动画3音像文件：“神舟”号发射、运行、返回过程；鸽子飞行；28届雅典奥运会上张怡宁发球4
4、.图片资料：学校平面图，神州五号发射控制中心，GPS定位器，汽车、火车过桥、火箭等图片。5多媒体教学设备一套。五、教学设计教师活动学生活动点 评引入新课 表现“神舟”号从发射到返回舱成功回收的主要阶段。播放神州五号发射升空过程的录像。讲述：飞船在茫茫太空遨游，如何描绘它的运动呢？文学家、艺术家采用形象的手法。“凌云戏月游银汉,转瞬翔天过太空”，短短一两句话就勾勒出航天飞船的雄姿。世界万物都在运动，对于不同物体的运动，不同的人（如文学家、艺术家等）有不同的描绘，请举例说明。那么科学家怎样描绘物体的运动呢？著名物理学家海森伯曾说过：“为了理解现象，首要条件就是引入适当的概念。只有借助于准确的概念，
5、我们才能真正知道观察到了什么。”本章我们首先引入描绘运动的一些基本概念，进而研究最简单最基本的运动形式：直线运动。观看录像，同时一位同学做现场播音员，解说发射过程：“2003年10月15日，一个令人骄傲的日子，一个彪炳史册的日子”小组讨论后学生回答：诗人常用“气势磅礴”，“惊滔拍岸，卷起千堆雪”，“奔流凝激电，惊浪似浮霜”等诗词来描绘江水的运动；画家则使用简笔画加线条来描绘汽车的运动。创设“神舟”号的教学情景，不但激发学生的学习兴趣，而且学生强烈的民族自豪感将油不过生，激发了学生的爱国主义热情。开放性问题为学生创设更多发言机会，更快加入活动，活跃课堂气氛。从不同视角采用不同方法描绘运动，引出对
6、物理方法的思考。应用名人名言不但增强了说服力，而且也对学生实行方法教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神。讲授新课一、物体与质点、播放鸽子飞行的录像。提问：(1)要准确描绘鸽子身上各点的位置随时间的变化不是容易事，困难和麻烦出在哪儿呢？(2)假如我们研究它从家里出发到你亲戚家送信，需要理解它各局部运动的区别吗？(3)如何才能较准确地描绘它的运动呢？讲述：有些时候为了便于分析，常常把物体简化为一个点。表现信息窗：“神舟”5号飞船载人舱长7.4m，直径2.8m,用长58m，重达480t的“长征”2号火箭发射。如科学家研究“神舟”5号飞船在空中的运动位置、高度、速度等问题时就把它简化为一个有质量的
7、点。播放“神舟”号运行时在指挥部荧光屏上的显示为一个小小的光点。教师小结：这样，在某些情况下，我们能够把物体简化为一个有质量的点。物理学中，用来代替物体的有质量的点叫质点（masspoint）。信息快递：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种物理模型之一。、提问：(1)研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个点呢？播放太阳系运行的模拟动画。(2)一列沿京沪铁路运动的火车，若研究它从上海到北京的运动能否把它简化为一个点？播放火车运行模拟动画。(3)研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质
8、点呢？播放地球公转和四季变化的模拟动画。(4)研究火车通过南京长江大桥的运动时，能否把它简化为一个质点？表现火车过桥的图片。3、通过以上几个问题请同学们进一步讨论：(1)物体是否在所有的情况下都能看作质点？(2)物体看作质点的条件是什么？(3)物理中的“质点”跟几何学中的点有什么相同和不同的地方？(4)大的物体一定不能看成质点？小的物体随时都看成质点吗？播放地月系运行模拟动画，28届雅典奥运会上张怡宁发球录像。演示乒乓球发球情况。学生观察思考、讨论后回答：(1)主要因为它的身体在向前运动的同时，它的翅膀还在上下运动。也就是鸽子有一定的大小和形状，各局部的运动情况不一样。(2)假如我们研究它长度
9、飞行就不需要理解它各局部运动的区别。(3)假如忽略它的大小和形状就能够了。学生学习体会科学研究的基本方法学生观察思考，小组讨论后作出回答：(1)研究地球绕太阳的公转能把地球视为点；因为日地距离远大于地球的直径。(2)同理研究火车从上海到北京的运动也能把它简化为一个点；因为上海到北京的离远大于火车的长度。(3)研究地球上各处的季节变化时，不能把它视为质点，因为它的大小不能忽略。(4)同理研究火车通过南京长江大桥的运动时，也不能把它视为质点，因为火车的长度能够与大桥长度相比拟。引导学生讨论交流、归纳总结：(1)同一物体能否看作质点，要依据问题的具体情况决定。(2)物体看作质点的条件是：物体的形状和
10、大小对所研究的问题影响很小时。(3)相同点是都无大小和形状，不同点是一个有质量，一个无质量。(4)物体能否看成质点，与物体本身的大小无关。大的物体，如月球、飞船也能够看成质点，小的物体，如乒乓球在发球时要考虑旋转，不能看成质点。将学生置身于一个真实的生活情景，然后设计一系列问题，让学生实行多方面的主体性探究活动，在亲自体验中获得对知识的精髓的领会与感悟。为学生提供多样化的信息来源，给学生提供探索机会。常用中英文对照，让学生知道常用概念的意义。给学生一定的时间和空间，尽可能拓展学生思维，使学生主动交流，增强合作，让学生在短暂的争论中自主找到解决问题的办法，体验交流与合作的乐趣。动画、图片、文字、
11、音乐组合从不同感官提升学生认知水平。归纳探究时教师要注意调空，既要放得开，又要收得拢。要即时充分肯定每一位学生的发言，以激发学生的积极性。通过四个问题的思考，领会质点的真实意义，理解科学抽象的含义，学会独立分析，排除机械记忆。二、参考系1、设想一下，你和你的同桌正在太空站里一边喝咖啡一边聊天。在“地球人”看来，你们随太空站以很大的速度绕地球运动。提问：你和你的同桌能感到自己在高速运动吗？为什么？表现太空站的图片。教师小结：物体的运动和静止是相对的。为描绘物体的运动，需要另外选择一个物体作为标准，否则无法判断。这个作为标准的物体叫做参考系（reference frame）.提问：有一首唐代流传下
12、来的诗词：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动是船行。”作者为什么会有“山迎”、“船行”这样两种不同的感觉？ 、播放飞机空投的模拟动画。提问：选择不同的参考系观察结果如何？从中你有什么发现呢？、提问：参考系的选择是任意的。但怎样选择比较好呢？播放地月系、太阳系运行的模拟动画（几何画板制作），请同学观察思考研究月球的运动选什么参考系较好？由此你得出的结论如何？教师小结：参考系的选择应以对运动的描绘简单、方便为原则。要注意的是：若无特别说明，通常是以地面或相对地面静止的物体为参考系三、坐标系1、假设你在学校攀登楼前广场上，沿东西方向笔直地奔跑，假如要问你到了哪里，我们会怎样表示呢？（表
13、现学校平面图）对我们能够选择大家所熟悉的标志作为参考，说明你的位置。那么能否借助数学方法呢？教师小结：一般说来，为了定量地描绘物体的位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系（coordinate system）。用坐标值来表示物体的位置。提问：如何选择坐标轴和正方向？如何选坐标原点？如何确定坐标轴上的刻度值？假如我们以广场上旗杆作为坐标原点，x=5m,x=-10m表示什么意思？正负号表示什么意思？2、假如你在学校里从前校门到后校门，对于这种平面运动，要描绘你的位置或位置的变化，应该建立怎样的坐标系？假如我们要研究“神舟”号这种三维运行呢？3、请同学们阅读课本第页“科学漫步”，并回答：此GPS定
14、位器此刻处于我国哪个城市？从显示屏中你还能获得哪些信息？老师解释：显示屏上第1行的“西”和第2行的航向267其含义。请同学举例说明它的还有哪些用途。学生自由回答：虽然我们没有到过太空站，但地球上的生活经验告诉我们，我和我的同桌都会认为自己是静静地坐着。因为这与参照物的选择相关。学生自由回答：“山迎”的感觉是因为选船作为参考系，“船行”是选山作为参考系。学生观察思考，小组讨论后回答：以飞机为参考系，看到投下的物资沿直线竖直下落，地面上的人以地面为参考系，看到物体是沿曲线下落的。我们发现：选择不同的参考系来观察同一运动，观察的结果会有不同。学生观察思考，自由回答：以地球为参考系比较好，因为此时研究月球的运动比较简单。而以太阳为参考系研究月球的运动比较复杂。所以我们认为：参考系的选择应以对运动的描绘越简单越好。学生回答：能够说在广场上旗杆东面或西面几米处。学生思考，讨论后回答：能够建立坐标系来描绘物体的物质。教师引导学生回答：对质点的直线运动，一般选质点运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴正方向，选择质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。学生回答：x=5m,表示在广场上旗杆东面米处，x=-10m表示在广场上旗杆西面10米处。正负号表示
