度高中物理人教版必修一第一章运动的描述1.1质点、参考系和坐标系教案3

1.1 质点参照系和坐标系

一．考点同步解读

近年来高考涉及本节内容的主要考点有质点，参考系及坐标系等，一般以选择题的形式出现，主要考查参考系的选取，质点模型的建立以及理论联系实际的问题。虽然本节知识在高考中单独命题的概率很小，但是在以后各章中均有渗透，因此是未来学习的重要基础。

1.质点的判定方法

物体能否被看成质点，是由研究问题的情况决定，如果物体的大小和形状，相对所研究的问题无关或影响可以忽略，物体就可以看成质点。在判断具体问题时要注意具体分析特别要注意以下几点

⑴不能简单地认为很小的物体就可以看成质点，很大的物体就不能看成质点；

⑵不能说平动的物体一定能当质点，而转动的物体一定不能当作质点；

⑶平动的物体有时也不能当作质点，转动的物体有时也能当作质点。

2.参考系的确定和应用方法

有关参考系的确定和应用问题，往往与物体的相对运动相结合，分析和求解实际问题，必须明确只有选定参考系后，才能确定物体是否运动，选择的参考系不同，则对同一物体运动的描述所做出的结论往往也是不同的。巧妙选取参考系，能使我们更方便的处理相对运动问题。一般应根据研究对象和研究对象所在的系统选取参考系。虽然参考系的选取是任意的，但是一定要以能方便，简洁的描述物体的运动为准则。判断物体运动或静止的一般步骤：⑴确定研究对象；⑵根据题意选取参考系；⑶分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置变化。

3.坐标系的建立与应用方法

只有选定坐标系后，才能定量的描述物体的位置及位置的变化。建立怎样的坐标系，应根据实际问题来确定。定量描述沿直线运动的物体的位置变化，只需要建立直线坐标系（一维坐标系）；但当物体在同一平面内运动时，用平面直角坐标系（二维坐标系）才能定量描述物体的位置及位置的变化；当物体在空间运动时，通常需要建立空间坐标系（三围坐标系，）才能精确描述物体的位置。同一位置，建立某种坐标系时所选取的原点不同，或选定的正方向不同，物体的位置坐标就不同。但物体的位置变化与坐标系原点的选取，坐标轴正方向的规定无关。

二．核心素养聚焦

1.理解质点的概念，知道物体可以看成质点的条件。

2.理解参考系的概念，知道物体运动具有相对性。

3.理解坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。

4.体会理想模型在科学研究中的作用。

三、教学目标

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．通过实例理解参考系，知道参考系的概念及运动的关系，会用坐标系描述物体的位置。

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。

２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。

３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。

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、勇于探索的精神。

２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。

３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。

四、教学重点与难点

重点：1.理解质点的概念

2.从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念

难点：理解质点的概念

五、教学方法及教学策略建议

联系日常生活中的实例,老师引导学生得出有关物理概念

（一）课题引入

【观察思考】播放视频：机械运动—河水在流动、鸟儿在飞翔、树叶在摇动、车辆在行驶、机器在运转；地球绕太阳运转，通常认为不动的房屋桥梁、高山等，也随着地球一起运动；物体内部的分子在不停地运动…

【说一说】从以上短片中，你能得到了什么结论？

【知识归纳】机械运动

（1）宇宙中的一切物体，无论是巨大的天体，还是微小的原子，都处在永恒的运动中．

（2）物体在空间的位置随时间变化，叫做机械运动.

【引入课题】机械运动是自然界最简单、最基本的运动形式，物理学研究机械运动规律的分支叫做力学，它创造了科学研究的基本方法．下面我们学习怎样描述物体的运动．（二）质点的教学建议

【观察思考】播放视频或展示图片：雄鹰在空中飞翔，身体向前运动，同时翅膀上下拍打．

你能够较准确地描述雄鹰的运动吗？有什么困难？

【结论】物体有一定的大小和形状，各部分运动一般来说并不相同，要准确地描述物体的运动并不容易．【思考讨论】动画模拟：在地球绕太阳转动中，地球在绕太阳公转，注意地球同时又在自转，所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化．请你回答下列问题：

（1）研究地球公转一周的时间，我们能不能把它看做一个点？

（2）在研究地球自转的时候，如冬至和夏至时节，昼夜的长短不同，我们能不能把它当作一个点来处理？

【结论】研究地球公转时，地球的直径（约1.3×104 km)比地球和太阳之间的距离（约1.5×108 km)小得多，因而地球大小的影响可忽略，可以把地球看着一个点．

研究地球自转时，地球上不同的地方运动一般是不同的，显然不能把它看着一个点．

【思考讨论】展示图片：在平直的轨道上行驶的火车，行驶中的火车的车轮．请你回答下列问题：

（1）研究火车整体的运动情况，能把庞大的火车看着一个点吗？

（2）研究火车车轮的旋转，能把火车车轮看着一个点吗？

【结论】火车在平直的轨道上运动，由于车厢上各点的运动情况相同，所以可以用一个点来代替火车整体的运动，可以看着一个点．

而研究火车车轮的旋转，车轮上各点的运动一般不同，所以不能把火车看成一个点．

【讨论归纳】（1）什么是质点？

（2）在什么条件下可以把物体当作质点来处理？

（3）物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？

【知识归纳】质点

（1）不考虑物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的点，叫做质点．

（2）同一个物体，因研究问题的不同有时可以看做质点，有时不能看做质点．

（3）一个物体能否看成质点，由问题的性质决定，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.

（4）质点是一种理想化的模型，建立物理模型是物理学研究问题的基本方法．