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1、 第一章 运动的描述高一（上）新课程 人教版教案，共25页1.1质点、参考系和坐标系一、教学目标（三维）1知识与技能：(1)理解质点的概念，并能明确物体在什么情况下可以看作质点(2)知道实际选取参考系时的原则；知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同；能在具体问题中分辨出参考系是何物体；没特别说明时，参考系就是指地球或大地(3)知道坐标系的概念，知道并能够运用坐标系定量、准确描述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，知道它是一种科学的抽象(2)了解物理学研究中物理模型的特点，初步掌握科学抽象这种普遍的研究方法(3)通过数形结合的学习，认识数
2、学工具在物理学中的作用3情感态度与价值观：(1)通过观察、探究体验，使之乐于探索自然现象和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，并使学生学会合作与交流(3)体验研究问题的方法，学会在研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观，并渗透德育教育二、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、参考系的选取、坐标系的建立（后续）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：理想化模型的建立、判断及相应的思想方法；运动相对性题目教学策略：通过问题的讨论，在原有认知水平上进一步深化拓宽，达到攻克难点三、设计思路本节课以“创设情
3、景（大量贴近实际学生生活的问题情景），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”的探究模式进行教学四、教学资源 1演示器材：模型小汽车、乒乓球2图片资料：“神舟”号发射、返回过程、GPS定位器、飞机空投、火车五、板书设计1.1质点、参考系和坐标系1、质点：（1）定义：用来代替物体的有质量的点叫质点（没有大小、形状但有质量的点）（2）实物简化为质点的条件：物体的大小和形状对研究的问题的影响可忽略不计（3）质点是个理想化的物理模型，实际不存在（理想模型:抓住主要特征，忽略次要因素）2、参考系：（1）定义：选来作为标准的另外的物体叫做参考系（2）选择不同的参考系来观察
4、同一运动，观察的结果会有不同（3）选择的原则：观测方便和使运动的描述尽可能简单3、坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系一维坐标系（直线坐标系）、二维坐标系（平面坐标系）、三维坐标系（立体坐标系）六、教学设计教师活动学生活动引入新课 呈现“神舟”号从发射到返回舱成功回收的主要阶段。讲述：飞船在茫茫太空遨游，如何描述它的运动呢？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）有不同的描述，请举例说明。那么物理家怎样描述物体的运动呢？著名物
5、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。只有借助于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么。”本章我们首先引入描述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。观看图片：“神舟”号发射图片全过程：“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”等诗词来描述江水的运动；画家则运用简笔画加线条来描述汽车的运动。 讲授新课一、探究质点模型的建立、展示运动汽车的实物模型。提问与讨论：(1)要准确描述汽车上各点的位置随时间的变化不是容易事，困难和麻烦出
6、在哪儿呢？ (2)如果我们研究它从家里出发到你亲戚家做客，需要多长时间，需要了解它各部分运动的区别吗？(3)上述问题中，汽车的大小和形状是次要因素呢还是主要因素呢？讲述：有些时候在研究问题中，为了便于分析，常常把实际物体简化为一个没有大小和形状的点。呈现信息窗：“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、快慢等问题时就可把它简化为一个有质量的点。体会“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。教师活动 学生观察思考、讨论后回答：(1)主要由于汽车的车身在向前运动的同时，它的轮胎还
7、在转动。也就是汽车有一定的大小和形状，各部分的运动情况不一样。(2)如果我们只研究它运行时间就不需要了解它各部分运动的区别。(3)汽车的大小和形状是个次要因素，可以忽略。 “神舟”五号飞船返回舱 学生活动小结：这样，在某些情况下，我们可以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。思考：质点实际存在吗？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)研究月球绕地球的公转能否把月球视为一个点呢？呈现月球公转运行的模拟图片（如图）。(2
8、)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？呈现火车运行模拟图片。(3)研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质点呢？(4)研究火车通过大桥的运动时，能否把它简化为一个质点？呈现火车过桥的图片。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？演示乒乓球发球情况。学生思考后作出回答：在实际中没有大小和形状的点是不存在的学生学习体会科学研究的基本方法 水火地金木土天海冕学生观察思考，
9、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)同理研究火车通过大桥的运动时，也不能把它视为质点，因为火车的长度可以与大桥长度相比拟。青藏铁路引导学生讨论交流、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
10、物体本身的大小无关。大的物体，如月球、飞船也可以看成质点，小的物体，如乒乓球在发球时要考虑旋转，不能看成质点。 教师活动学生活动二、参考系1、情景：有一首唐代流传下来的诗词：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动是船行。”提问：作者为什么会有“山迎”、“船行”这样两种不同的感觉？ 小结：物体的运动和静止是相对的。同时也说明自然科学与人文科学是相通的.为描述物体的运动，需要另外选取一个物体作为标准，否则无法判断。这个作为标准的物体叫做参考系.它是参照物的科学名称.、展示飞机空投的挂图。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
11、好呢？如观察研究月球的运动（如右图）选什么参考系较好？（是地球还是太阳）由此你得出的结论如何？小结：参考系的选择应以对运动的描述简单、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（质点）在学校操场上，沿东西方向笔直（直线）地奔跑，如果要问你（质点）到了哪里，我们会怎样表示呢？对我们可以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？小结：一般说来，为了定量地描述物体的位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。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？如何确定坐教师活动学生自由回答：因为这与参
12、照物的选取有关。 “山迎”的感觉是由于选船作为参考物，“船行”是选山作为参考物。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。因此我们认为：参考系的选择应以对运动的描述越简单越好。学生回答：可以说在操场上旗杆东面或西面几米处。学生思考，讨论后回答：可以建立坐标系来描述物体的物质。 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
13、标轴，质点运动的方向为坐标轴正方向，选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。学生活动标轴上的刻度值？如果我们以广场上旗杆作为坐标原点，x=3m,x=-2m表示什么意思？正负号表示什么意思？说明：方向常用正负号表示2、说一说如果同学们（你）在冰场上滑冰，对于这种平面运动，要描述自己的位置或位置的变化，你认为应该建立怎样的坐标系？重：如果我们要研究“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（见右图）。请同学举例说明它还有哪些用途。学生回答：x=
14、3m,表示在广场上旗杆东面3米处，x=-2m表示在广场上旗杆西面2米处。正负号表示方向，即学生回答：对于平面运动，我们可以建立平面直角坐标系描述位置或位置的变化；对于“神舟”号可以建立三维坐标系研究它的运动。学生回答：显示屏上的北纬3955451、东经11623504是北京所处的经度和纬度。还可以知道时间，航向、航速、航程。GPS应用领域有交通管理、测量、实时导航、精确定位、资源开发等。本课小结这节课我们学习了质点、参考系和坐标系等概念，它们是运动学乃至整个力学的最基本最重要的概念。要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。除了以上知识，你还学到了什么方法？ 学生回答：物理学研究问题的基本方法建立物理模型。布置作业复习本节课本。思考课本第13页“问题与练习”中各题，要求准确回答。想一想，练一练，做一做。 加深对课堂所学知识的理解和掌握，联系实际对所学内容进行应用。七、教后反思 本节课主要学习描述物体运动
