1.1 质点、参考系和坐标系教学设计
人教版高中物理必修一第一章运动的描述第一节《质点、参考系和坐标系》教案正式版
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可以看作质点.(2)知道参考系的概念.知道选取参考系时,要考虑到使运动的描述尽可能简单.(3)知道坐标系的概念.能够用坐标系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(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研究方法(3)通过数形结合的学习,认识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,养成正确处理问题的方法,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、参考系的选取、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、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”5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. 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。
四.教学过程引入新课呈现“神舟”5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。
【高中物理】高中物理第1章第1节 1.1质点、参考系和坐标系教案(新人教版必修1)
1.1质点、参考系和坐标系一、教材分析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标,就是研究“怎样描述物体的机械运动”。
教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念,指导思想是强调一般性的科学方法,即为这样的思想作准备:解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型,然后用数学方法描述这个模型,并寻求解决的方法。
要研究物体位置的变化问题,首先必须解决位置确定问题,教科书把“物体和质点”当作一个知识点,说明质点是针对物体而言的,实际的“物体”都“占有一定的空间”,在通常的运动过程中,“不同部位的运动情况是不相同的”,从而“给描述运动带来了困难”,解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。
二、教学目标1、知道参考系的概念。
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。
2、理解质点的概念,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。
三、教学重点1、在研究问题时,如何选取参考系。
2、质点概念的理解。
四、教学难点在什么情况下可把物体看出质点五、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
在研究某一问题时,对影响结果非常小的因素常忽略。
常建立一些物理模型,这是一种科学抽象。
那以前接触过这样的物理模型吗?如:光滑的水平面、轻质弹簧。
这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。
今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。
质点,并完成下列问题:设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
1、物体和质点填写:(1)质点就是没有,没有,只具有物体的点。
(2)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?(3)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?(4)原子核很小,可以把原子核看作质点吗?(5)运动的质点通过的路线,叫质点的运动;是直线,叫直线运动;是曲线,叫。
人教版物理必修一质点参考系坐标系教案
教学难点
质点定义的理解及如何判定一个物体是不是质点
课前准备(教具、活动准备等)
知识回顾:回顾初中所学机械运动问题
课 题
质点参考系和坐标系
课 型
新授
使用时间
第三周第一课时
编号
教学目标
4、能够正确的认识并准确地判断什么是质点
5、理解参考系的概念并知道不同的参考系中同一物体的运动状态可能是不同的
①一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
②二维坐标:平面直角坐标,描述物体在一平面内运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置。
③三维坐标:立体坐标系,描述物体在空间的运动。
注意以下几点:
1、坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。
所以从本章开始我们将一起来研究我们身边简单的运动。而今天这节课我们要学习的是基础的基础,三个重要的概念。这三个概念对于我们理解和描述运动至关重要,它们就是(板书:1质点、参考系、坐标系)。
2、教学过程
同学们还记得什么是机械运动吗
机械运动是指.......
不同的人对运动会有不同的描述。“飞流直下三千尺,疑是银河落九天。”是诗人在描绘气势磅礴的瀑布;听过着名的二胡独奏《赛马》,就可以感受音乐家用起伏变化的旋律来表现马的飞奔。
②坐标的三要素:原点、正方向、标度单位;
③用坐标表示质点的位置;
④用坐标的变化描述质点的位置改变。
教学反思:
咱们总结一下什么情况下可以把物体看成质点:
参考系:
师:大家再来思考一个问题:我们所处的这间教室是静止还是运动的
生:我们所在的教室是静止的。(或运动的)
人教版高一物理必修第一册1-1《质点参考系》教学设计
第一章运动的描述1.1 质点参考系【教材分析】教学设计内容选自高中物理必修1第一章《运动的描述》的第1节。
质点、参考系和坐标系都是描述物体运动的重要的基础性内容,是本章必不可少的基础内容,也是以后整个高中阶段物理学习的基础性内容,有广泛的、重要的应用。
此前学生在初中阶段也初步学习过机械运动、参照物,本节内容属于在原有基础上的深入和完善,为让学生进一步走进物理做铺垫。
【学情分析】本节面对学生为高一学生,他们在初中已经初步学习过机械运动、参照物等基本内容。
他们对运动早已有些许经验性的、社会性的及科学性的认识,对运动和机械运动的关系大多模糊不清。
高中阶段,他们将陆续进一步学习物理中的机械运动及政治哲学中的运动,过程中会被提及这两种形式的运动及其他形式的运动。
学生属于来到新学校不久,怀揣着憧憬和希望,他们思维活跃,积极主动,好奇心、学习态度、学习劲头均处于良好及以上的状态,差生的问题暂未明显表露。
【教学目标】(1)理解质点的概念,能根据实际情况把物体简化为质点,知道质点是科学抽象的理想化物理模型,明白科学抽象是一种普遍的研究方法;(2)理解参考系的选取对描述机械运动的作用,会根据实际情况选定参考系,会根据参考系判定物体的运动情况;(3)会用一维坐标系描述物体的位置及位置的变化,了解二维坐标系和三维坐标系对描述物体位置及位置变化的作用;(4)理解机械运动与哲学中运动的区别,理解他们的相对性和绝对性。
【教学重点】(1)质点概念的理解;(2)参考系的选取及根据参考系物体运动情况的判断;(3)如何根据需要用数学上的坐标轴与实际物理情景结合建立坐标系。
【教学难点】(1)如何根据需要把物体看做质点;(2)机械运动与哲学中的运动及其他形式运动的区别。
【设计思路】本节内容是基础性内容,理解较易,对学生的难度不大。
所以本节注重让学生从根源上分析研究问题,服务于他们培养勤于刨根问底的意识。
本节教学中,注重培养学生独立思考能力、合作讨论能力。
1.1《质点、参考系和坐标系》学案
1-1质点、参考系和坐标系学案学习目标:1. 理解质点的定义,知道质点是一个理想化的模型。
初步体会物理模型在探索自然规律中的作用2. 理解参考系的概念和如何选择参考系3. 理解坐标系的概念学习重难点:1、知道实际物体在什么条件下可看作质点。
2、会选择参考系。
3、会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。
学习课时:1课时学习流程:一:构建知识体系或基础知识回顾。
1、质点的定义:2、物体可以看成质点的条件:3、参考系的定义:二:重难点突破或例题精讲。
【例一】下列情况中的物体,哪些可以看成质点()A.研究绕地球飞行时的航天飞机。
B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C.研究从北京开往上海的一列火车。
D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
【例二】人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。
以车厢为参考系,人是__________的。
【例三】对于参考系,下列说法正确的是()A.参考系必须选择地面。
B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
D.研究物体的运动,必须选定参考系。
三:能力拓展或变式训练1、在下列各种情况中,能把地球看成质点的是()A 生活在地球上的人研究地球B 杨利伟在太空中研究地球C 从火星探测器“勇气号”上向地球发送信号时D 从航天飞机上研究绕行地球的轨道时2、下列运动的各物体中,能看成质点的是()A 研究跳水运动员入水时减小水花的方法B 研究10000米长跑时运动员的速度C 研究火车进站时的速度和停靠位置D 研究体操运动员的优美舞姿3、下列关于质点的说法中正确的是()A 质量很大的物体不能看成质点B 体积很大的物体不能看成质点C相距较远的物体都能看成质点D任何物体在一定条件下都能看成质点4、关于参考系的说法中正确的是()A 参考系必须是静止不动的物体B 参考系必须是正在做匀速直线运动的物体C 参考系必须是固定在地面上的物体D 参考系必须是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体5、关于运动和静止的说法中正确的是()A 我们看到的物体的位置没有变化,物体一定处于静止状态B 两物体间的距离没有变化,两物体就一定都静止C 自然界中找不到不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的D 为了研究物体的运动,必须先选参考系,平时说的运动和静止是相对地球而言的6、第一次世界大战期间,一位法国飞行员在飞行时,看到头上方有一个像小虫的东西跟着他一起飞行,他想:什么小虫能飞这么快呢?结果他用手一抓,竟然是一颗德军射出的子弹,那么这个飞行员能很容易的抓到子弹的原因()A 子弹飞行速度很小B 飞行员飞的速度不大C 子弹相对飞行员的速度很小D 子弹相对飞行员的速度很大7、蓝仔、紫珠、黄娃和黑柱等同学同坐在一列火车上,发现旁边的火车车厢在向东运动,他们展开议论,他们的说法中正确的是()A 蓝仔说我们坐的火车也有可能在向东运动B 紫珠说右侧的火车一定在向东运动C 黄娃说我们坐的火车一定是静止的D 黑柱说反正这两辆火车不可能都在运动8、U238和K462两次列车并排停靠在南京站上,当U238次列车启动、K462次列车还未启动时,坐在K462次列车内的乘客看到自己所乘的列车运动了,他选择的参考系是()A U238次列车 B K462次列车 C 站台 D 铁轨四:作业布置:完成教科书P11:问题与练习五:学习感悟:1.我学会了:______________________________________。
高中物理第1章第1节1.1质点、参考系和坐标系教案(新人教版必修1)
1.1 质点、参照系和坐标系一、教材剖析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标,就是研究“如何描绘物体的机械运动”。
教科书一开始就从参照系中明确地抽象出了坐标系的观点,指导思想是重申一般性的科学方法,即为这样的思想作准备:解决问题时第一把实质问题抽象成物理模型,而后用数学方法描绘这个模型,并追求解决的方法。
要研究物体地点的变化问题,第一一定解决地点确立问题,教科书把“物体和质点”看作一个知识点,说明质点是针对物体而言的,实质的“物体”都“据有必定的空间”,在往常的运动过程中,“不一样部位的运动状况是不同样的”,进而“给描绘运动带来了困难”,解决问题的要点是“可否用一个点来取代物体”。
二、教课目的1、知道参照系的观点。
知道对同一物体选择不一样的参照系时,察看的结果可能不一样。
2、理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种广泛的研究方法。
三、教课要点1、在研究问题时,如何选用参照系。
2、质点观点的理解。
四、教课难点在什么状况下可把物体看出质点五、教课过程( 一 ) 预习检查、总结迷惑检查落实了学生的预习状况并认识了学生的迷惑,使教课拥有了针对性。
(二)情形导入、展现目标。
在研究某一问题时,对影响结果特别小的因平素忽视。
常成立一些物理模型,这是一种科学抽象。
那从前接触过这样的物理模型吗?如:圆滑的水平面、轻质弹簧。
这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽视掉了。
今日我们又要成立一种新的物理模型——点。
点,并达成以下:意:步步入,吸引学生的注意力,明确学目。
(三)合作研究、精点。
1、物体和点填写:( 1)点就是没有,没有,只拥有物体的点。
(2)可否把物体看作点,与物体的大小、形状相关?(3)研究一汽在平直公路上的运,可否把汽看作点?要研究汽的状况,可否把汽看作点?(4)原子核很小,能够把原子核看作点?( 5 )运的点通的路,叫点的运;是直,叫直运;是曲,叫。
共:点是没有形状、大小、拥有物体所有量的点。
质点参考系坐标系说课稿
§1.1质点+参考系和坐标系一、教材分析1.本节课在教材中的地位和作用。
《质点参考系和坐标系》是人教版普通高中物理必修一第一章第一课的内容。
是运动学的开篇,本节课主要学习质点、参考系、坐标系的基本概念。
通过本节课的学习为进一步学习运动学起到了重要铺垫的作用。
2.教学目标根据上述教材的结构和内容分析,同时考虑到高一年级新生的认知结构及其心理特征,我制定了以下三维教学目标:知识与技能:知道质点的概念及条件;知道参考系的概念及作用;掌握坐标系的简单应用。
过程与方法:通过质点模型的学习,体会物理模型在自然规律中的作用;对不同参考系的选取,学会从不同角度研究、分析问题。
情感态度与价值观:通过质点参考系和坐标系第一节课的学习,使学生了解生活与物理的关系,让学生学会用科学的思维去看待事物,并培养学生对高中物理学习的兴趣与信心。
3.重、难点根据普通高中物理课程标准及教材编排的基础上,结合高一新生对物理既好奇又畏惧的特点,对本节课我确定了以下教学重点和难点:教学重点:质点概念的建立及其条件本节课的重点。
只有掌握了基本的物理概念才能更加准确的理解和掌握后续教材的相关内容。
教学难点:质点模型建立的条件判断。
本部分比较抽象,学生欠缺这方面的基础知识。
需要教师的引导与对具体实例的分析。
二、教法与学法教学是教师的教和学生的学共同组成的传递和掌握社会经验的双边活动。
在这期间,教师只是起主导作用,而学生才是教学活动的主体。
为了体现以学生为主体,遵循高一年级学生的认知规律,体现循序渐进和启发式的教学原则,这节课可采用综合运用直观演示、讨论、自学、练习并辅以多媒体等多种形式的教学方法。
作为教师来说,“授之以鱼,不如授之以渔”,教给高一学生学习物理的方法,培养其学习物理的能力,是物理教学的落脚点。
因此这节课采用自主学习发现问题,合作探究寻求方法的兵帮兵学习方法,从而最大限度地凸现学生的主体地位,培养学生的思维能力。
在这过程中要加强师生间的双向活动,教师启发引导学生自主探究,发挥其主观能动性,让学生学会学习。
【教学设计】质点+参考系和坐标系_物理
1、1质点参考系和坐标系教材分析: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。
质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,教材逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统,本节知识是学习后面内容的基础,也是整个力学的基础。
学情分析:现状:经历初中的物理学习,学生已经掌握了一下物理知识和科学方法,但他们所面对的物理现象和物理过程大多是“看到见,摸得着”的。
他们的思维活动大多属于以生动的自然现象和直观实验为依据的具体的形象思维,在内容的深度和广度上比较浅。
研究的方式主要是从日常生活和实验出发,几乎不涉及物理模型,也不会以多方面、多层次来探究问题。
在思维训练方面形象思维多于抽想思维,静态思维多于动态思维,对概念的提出和分析建立模型的过程没有经受过训练。
对策:注意“从生活走向物理,从物理走向社会”理念的落实,加强直观教学,强化物理思维的训练,引领学生直观、思考、分析、讨论、交流、想象,帮助学生掌握描述物体运动的三个基本概念。
【三维目标】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.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。
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。
教学重点1.理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。
1.1质点+参考系+教案-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册 (1)
质点、参考系教案年级科目物理班级/ 校区日期时段课型新授课任课教师课题:质点、参考系课标要求经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。
知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中物体抽象为质点。
体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。
学习目标同时标注重难点知识目标:理解什么是质点(重点),知道质点是一种理想化模型;能说出把物体看作质点的条件(重点、难点);知道参考系,知道对物体运动的描述具有相对性。
能力目标(素养目标):1、能根据问题情境判断物体是否可以抽象为质点;2、能根据问题情境选取合适的坐标系。
教与学过程创设情境导入新课【导入语】在我们的周围,到处可以看到物体在运动:汽车在公路上行驶,巨轮在海上航行,飞机在天空中飞行,树叶在摇动,鸟儿在飞翔……就连我们脚下的地球也在不停的自传、公转。
今天我要告诉大家运动的全称:机械运动。
那哪位同学能告诉老师它们的共同特点是什么?师生互动:学生讨论并回答问题,教师强调是共同特点。
教师活动:总结机械运动的概念机械运动:物体的空间位置随时间发生变化.过渡语:今天我们一起来学习怎样去描述物体的运动。
情境寓问精讲领学定向自学合作研学讲授新知一、物体和质点教师活动:出示情境,布置任务单:根据例子分组讨论两种情况能否看作一个“点”。
2013年田径世锦赛男子100米飞人大战,牙买加选手博尔特以9秒77逆转摘金.教练员在研究博尔特的摆臂和步幅对速度的影响时,能否把他看成一个“点”?在研究博尔特百米比赛所用的时间时,能否把他看成一个“点”?学生活动:分组讨论教师活动:实际生活中物体的运动很难描述,为了把复杂的问题简单化,我们可以把一些物体的运动简化为一个点,而有些物体的运动我们却不能简化为一个点,我们简化的依据是什么呢?带着这个问题,我们来看下面几张图片:教师活动:出示情境,布置任务单:分别判断下面六个例子能否简化为一个点,并说明共性特征;预设答案:①、③、⑥不可以简化为一个点,②,④,⑤可以简化为一个点;①、③、⑥物体各部分的运动对整体运动产生影响,②,④,⑤各部分运动对整体运动影响可以忽略。
1.1质点参考系和坐标系教案
1.1 质点参考系和坐标系教学目标(一)知识与技能1、知道质点的概念及条件。
2、知道参考系概念及作用。
3、掌握坐标系的简单应用。
(二)过程与方法1、体验质点的条件及意义,初步掌握科学抽象这种研究方法。
2、体验不同参考系中运动的相对性,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。
(三)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、关心科技发展、勇于探索的精神。
2、不同的参考系中现象不同,帮助学生建立辨证唯物主义的世界观。
教学重点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。
教学难点将一个实际的物体抽象为质点的条件。
教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学过程(一)引入新课教师活动:指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体字标题,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?学生活动: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。
(二)进行新课1、对质点概念的学习教师活动:指导学生仔细阅读“物体和质点”一部分,同时提出问题: 1、为什么在某些情况下要把物体转化为质点? 2、什么情况下才可以把物体转化为质点?3、把物体转化为质点是一种怎样的研究方法?学生活动:首先留出时间让学生阅读教材,然后每四人一组展开讨论,每组选出代表发表见解,提出疑问;教师活动:教师帮助学生总结,回答学生可能提出的问题,进行点评。
学生活动:思考 P13 “问题与练习”第1小题,讨论后作出解答。
教师活动:针对学生的回答进行点评。
2、对参考系和坐标系概念的学习教师活动:指导学生认真阅读教材,仔细观察插图 1.1-3 和图 1.1-4,并思考图中所提出的问题,想一想为什么要选参考系?应怎样选择参考系?学生活动:学生阅读教材,思考问题,在阅读中自己寻求答案。
高中物理 1.1质点、参考系和坐标系教学设计人教必一
高中物理新课标教学设计1.1质点参考系和坐标系【学习者分析】本人所在学校属于省级示范学校,学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验,因此他们有探究的基础,优点是思维活跃,善于观察、总结、提出并回答问题,不过还存在“眼高手低”的问题及实验器材问题。
新课程改革打破了以前的应试教育模式,教育教学过程中师生地位平等,充分贯彻以学生为本,坚持学生的主体地位,教师的主导地位。
本节课是一节科学探究课,呈现在学生面前的是现象,是问题,积极引导学生探究。
探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论,探究过程是产生创造思维的温床,过于重视结果可能会导致丧失探究热情,扼杀学生探究的欲望。
【教材分析】教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节《质点参考系和坐标系》,要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型—质点模型。
由于运动的相对性,描述质点运动时必须明确所选择的参考系。
为了准确的、定量的描述质点的运动,还要建立坐标系。
质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,教材中逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统。
本节介绍质点、参考系和坐标系,不仅是这一章学习的基础知识,也是以后力学各章学习的基础知识。
这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。
【教学目标】1.知识与技能:(1)理解质点的概念,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)会用坐标系描述物体的位置和位置的变化.2.过程与方法:(1)体会物理模型在探索自然规律中的作用,让学生将生活实际与物理概念相联系,通过几个具体的例子让学生自主讨论,在讨论与交流中,自主升华为物理概念;(2)通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,提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.情感态度与价值观:热爱自然,关心科技,正确方法,科学态度.【重点难点】(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.【设计思想】学生在日常生活中接触到相应的质点、参考系的知识,本节主要采取理论与实际相结合的思路,引领学生正确认识章节知识。
高中物理 1.1《质点 参考系和坐标系》教案1 新人教版必修1
1.1 质点参考系和坐标系教学设计(一)质点模型是高中物理提出的第一个物理模型,也是最简单的模型,对质点概念的形成以及质点模型的建立过程,教学要求是初步的.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、定量地描述质点的运动,又要建立坐标系.质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,所以本教学设计是逐步展开的.本课程的教学设计要解决两个问题:一是通过在教学中创设多样的问题情景,引导学生讨论并总结质点的概念;二是合作探究引入参考系和坐标系的意义,以及如何建立合适的参考系和坐标系,然后介绍全球卫星定位系统,让学生了解信息,拓展视野.教学重点1.质点、概念的建立.2.明确参考系的概念及运动的关系.教学难点1.质点模型的条件判断.2.坐标系的建立.时间安排1课时三维目标知识与技能1.知道质点的概念及条件.2.知道参考系的概念及作用.3.掌握坐标系的简单应用.过程与方法1.体验质点的条件及意义,初步掌握“科学抽象”这种研究方法.2.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,关心科技发展,勇于探索的精神.2.通过分析不同参考系中的运动现象不同,帮助学生建立辩证唯物主义的世界观.课前准备1.自制课件、羽毛、竹蜻蜓.2.课前观察各种物体的实际运动,并能粗略描述它们的运动特点.教学过程导入新课情景导入如图1-1-1所示,静坐在汽车里的乘客,司机说他静止没动,路旁的孩子赞叹他前进得真快.一个说他静止,一个说他运动,谁说的对呢?通过这节课的学习,我们就能解决这个问题了.图1-1-1故事导入某天,上海市某出租车公司经理正在办公室忙碌着.突然,本公司司机小赵急匆匆赶来报告,说他驾驶的汽车在昨夜被盗.公司经理听完汇报后,及时报警.警方询问后得知该车装有GPS全球卫星定位系统,迅速采取了应急预案,由技术部启动全球定位追踪系统,马上发现该车位置在“N29°59.913′,E116°23.505′”附近.警方根据该信息迅速布置警力,警察仿佛从天而降,使犯罪分子转眼间落入法网.这主要还是GPS全球定位系统的功劳.那什么是GPS全球卫星定位系统呢?通过本节课的学习,你就会对它的工作原理有个简单的认识.影片导入(课件展示)特技跳伞运动员在某次高空特技表演中的精彩片断,那惊心动魄的场面让同学们激动不已.让学生仔细观察,思考为什么其中的一名运动员看身边的队员,好像没有下落;可当他俯视大地时,看到大地迎面而来,这是为什么?学习了本节知识,你就会知道其中的道理了.推进新课一、物体和质点教师演示1:教师将课前准备好的羽毛举高后释放,让同学们认真观察羽毛的运动情景.提出问题羽毛在下落的过程中有什么特点?学生认真思考后回答出羽毛的下落情况:一方面有自转;一方面整体下落.教师演示2:教师将漂亮的竹蜻蜓双手一搓,竹蜻蜓便飞到同学们中间.提出问题竹蜻蜓的运动跟羽毛的运动一样吗?它又有什么特点?学生合作讨论得到结果:既有向前的飞行,又有自身的转动.课件展示:通过大屏幕播放各种各样的物体的运动:雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚,火车在田野里高速行驶,刘翔箭一般冲向终点线……教师点评:自然界物体的运动是多种多样的,要想详细而准确地描述物体上各部分的运动,是一件十分困难的事.根据刚才的演示实验思考,描述物体运动的困难和麻烦出在哪里?能不能克服这些麻烦呢?结论归纳:详细描述的困难就在于物体有自己的大小和形状.教师点评:物体的大小和形状在一些问题的描述过程中,起着重要的作用,不可忽略,如教练研究刘翔跨栏的动作要领;裁判根据田亮在空中翻滚的动作打分时,大小和形状就起了关键作用.讨论交流:是不是我们研究的所有问题,大小和形状都起关键作用而不可忽略呢?创设情景(大屏幕播放)情景一:地球绕太阳公转.(flash动画模拟)情景二:远洋航行的轮船,指挥部要确定它在海洋中的位置.(视频)情景三:从斜面上滑下的木块.情景四:火车在从南京开往上海的途中.合作讨论:在情景一中研究地球公转一周的时间;情景二中研究轮船的位置坐标;情景三中研究木块的运动;情景四研究火车全程所用的时间.在以上四种情景中,物体的形状和大小对所研究的问题有没有影响?学生合作讨论后得到结论:在以上所研究的问题中,物体的大小和形状对所研究的问题没有影响.看来,在某些情况下,真的可以不考虑物体的大小和形状.但是能忽略掉物体的质量吗?显然是不行的.因此,我们突出“物体具有质量”这一要素,把它简化为一个有质量的点,称为质点.那么,对实际运动的描述,就转化为对质点的运动描述.教师引导:引导学生对比以上所看到的物体的各种运动,并作对比,讨论在什么情况下物体的大小和形状可以忽略,即探究可看作质点的条件.问题:沿一个方向推动桌面上的书(如图1-1-3),如果测量书本移动的距离,是否可以将书本视为质点,为什么?如果测量桌面上的书经过桌面上A点所需要的时间,是否可以将书本视为质点,为什么?图1-1-3结论:可见,将一个物体看作质点是有条件的.同样是一本书的运动,在研究不同的问题时,前者可以看作质点,后者就不能看作质点.教师设疑:哪些物体可以看作质点呢?学生在教师的引导下尝试总结:如情景三中物块的下滑属于物体的平动,平动时物体上各点的运动特征都是相同的,故有:1.平动的物体可以看作质点.在研究地球的公转周期时,虽然地球是转动的,但不影响周期时间,故有: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,物体本身的形状和大小已变成次要因素,可以看作质点.特别提醒:并不是很大的物体就不能当作质点,也不是很小的物体就一定能看作质点,关键看物体的形状和大小在研究物体的运动中是否为次要因素,或判断物体做怎样的运动,能否选一个点来代替.视野拓展(课件展示阅读材料)课题:质点与理想化模型内容:质点是一个理想化的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化.在物理的研究中,“理想化模型”的建立,具有十分重要的意义.引入“理想化模型”可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,在现实世界中,有许多实际的事物与这种“理想化模型”十分接近,在一定条件下,作为一种近似,可以把实际事物当作“理想化模型”来处理,即可以将研究“理想化模型”的结果直接应用于实际事物:例如在研究地球绕太阳公转的运动时,由于地球的直径(约1.3×104 km)比地球和太阳之间的距离(约1.5×108 km)小得多,可以把地球上各点相对于太阳的运动看作是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计,在这种情况下,就可以直接把地球当作一个“质点”来处理.特别地,高中阶段我们主要研究能够简化为质点的物体的运动.方法指导:在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的“物理模型”,将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法.课堂训练有人说:“当一列客车从北京开往上海时,(如图1-1-4所示)就可以把这列车看成质点.”这种说法正确吗?图1-1-4解析:这个人的说法是错误的.第一,研究的问题没有明确.第二,在没有明确研究的是什么问题之前就把这列车的大小和形状当成起作用很小的次要因素而不考虑是错误的.如果研究这列车在整个路段的运行速度或运行时间,这个人的说法是正确的;如果研究这列车能运送多少旅客或研究通过某一站牌所用的时间,就不能把列车看成质点了.二、参考系公路上向左匀速行驶的汽车如图1-1-5甲,经过一棵果树附近时,恰有一颗果子从上面自由落下,图乙是其运动的轨迹.地面上的观察者看到的运动轨迹是C,车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹却是B.(不计阻力图1-1-5同样的苹果落地,为什么会观察到不同的轨迹呢?学生分组积极思考讨论:是因为观察者所处的位置,即观察角度不同.师生活动:找一位同学站到讲台前面,站好不动.教师从讲台一侧走向另一侧,同时问该同学:“我是静止的还是运动的?”该同学回答:“老师是运动的.”第二次与该同学并排同速走动,再次询问:“我是运动的吗?”该生回答:“我没有看到老师运动.”但是坐在教室里的其他同学说老师运动了,为什么?教师设疑:为什么对于同一物体的同一状态,关于运动和静止的说法不一样呢?学生合作讨论后回答:是因为观察的角度即所选参考系不同.总结:自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的;运动是绝对的.运动又具有相对性.因此,要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作参考,观察物体相对于这个物体的位置是否随时间变化,以及怎样变化.描述物体的运动时,另外选来作为标准的物体,称为参考系.课堂交流:下述物理过程中选择什么为参考系较恰当?课件展示问题:1.2004年,所有的目光都集中在火星.继美国宇航局的两台火星探险漫游者“勇气”号和“机遇”号之后,欧洲的火星快车飞船已顺利地将“猎兔犬”2号火星登陆车投放至火星表面.从地球表面向火星发射火星探测器的过程中,若要研究探测器的运动情况,各应选择什么为参考系?参考答案:前者为地球,后者为火箭.2.在印度洋海啸救灾中,从水平匀速航行的飞机上向受灾的地区空投救灾物资.在不考虑空气阻力的情况下,飞机上的人以飞机作为参考系,他看到投下的物体是沿什么路线下落的?地面上的人以地面作为参考系,观察被投下的物体又是沿着什么路线下落的?参考答案:前者为竖直直线,后者为曲线(抛物线).3.第一次世界大战期间的一次空战中,一个法国飞行员正在2 000米高的空中飞行,忽然,他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞,他以为是一只小昆虫,于是就伸手轻松地把它抓了过来,仔细一看,把他吓出一身冷汗来.他抓住的不是别的,是德国飞机射向他的一颗子弹.请根据上述信息讨论回答以下问题,并注意体会参考系的选取与运动的相对性.(1)子弹飞得那么快(一般为几百米每秒),为什么没有把他的手打穿?体会一下,同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗?(2)受类似现象的启发,人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油,在航天飞行中,宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接.实现“空中加油”和“空中对接”应满足的基本条件是什么?参考答案:(1)因同一物体相对于不同的参考系有不同的运动状态,相对于发射子弹的枪而言,子弹的初速度虽然为几百米每秒,但相对于其他以不同方向和速度运动着的物体,其运动速度就会有明显不同.当子弹和飞机的速度大小方向相同,则子弹相对于飞机静止,即出现上述情况.(2)除了飞行员具有高超的飞行技术外,相对于同一参考系时两个“物体”的速度要相同,即二者相对速度为零,处于相对静止状态即可完成.拓展延伸:一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升机在向上运动,则直升机相对于地面的运动情况是怎样的?参考答案:跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升机在向上运动,是以自己作参考系,即以跳伞运动员为标准,它们间的距离在不断增大.如果以地面为参考系,这种情况的出现有以下几种可能性:(1)直升机静止在空中不动;(2)直升机向上升;(3)直升机下落,但速度比跳伞运动员慢.以上三种情况都能使跳伞运动员与直升机间的距离不断增大.因此,跳伞运动员无法根据自己看到的现象来判断直升机相对于地面的运动情况.三、坐标系学习了参考系后,我们就能定性粗略地描述物体的运动状态,但是在实际的生产、生活、军事中对物体的位置及位置变化有更详细的要求.图1-1-6问题:如图1-1-6所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走了100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点的位置如何表示?学生分组讨论,可能说法较多,如B点在A点南面50 m处、C在A的东南方向等.教师点评:学生的描述在日常生活中是能够简单表明意思的.但严格地说是不准确的.对于上述问题有下面的解决方式:可以A点为坐标原点,向东为x轴正向,向北为y轴正向,则各点坐标分别为:A(0,0)、B(0,-50 m)、C(100 m,-50 m)、D(100 m,100 m).总结归纳:一般说来,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.在坐标轴上,刻度应均匀分布.课堂探究创设一个实例让学生思考,可以结合本地实际选取相应的例子.参考示例:如图1-1-7所示,一辆汽车从天安门沿长安街驶向西单、南菜园方向,思考汽车的位置随时间怎样变化.问题:1.如何选择坐标轴和正方向?2.如何选择坐标原点?3.如何确定坐标轴上的刻度值?图1-1-7课堂小结本节课主要学习了质点概念的建立,能够看作质点的条件判断;参考系及坐标系的建立.本节课不仅对运动的描述奠定了知识基础,而且确立了物理模型的思想.本节主要内容包括:1.质点的概念;2.物体可以看作质点的条件判断;3.参考系;4.坐标系.布置作业1.教材第11页第1、2、3题.2.了解并应用全球卫星定位系统(GPS),记录显示屏中关于你所在地的信息并与同学交流.板书设计1 质点参考系和坐标系活动与探究课题:了解GPS全球卫星定位系统的应用.内容:让学生课下通过查找资料或上网等方式,了解讨论GPS全球卫星定位系统的应用.参考资料:应用领域有交通管理、测量、海洋调查、海洋捕捞、辅助农业和林业的大面积作业(除虫、播种)、资源开发等,今后世界各国的飞机、船舶、火车、汽车、便携式个人电脑、手持电话、都将安装GPS接收机,将使GPS技术深入到社会生活的各个领域,它的巨大经济效益正日渐显现.南京大学善邻信息技术有限公司已开发出北京、江苏、上海、广州、深圳、香港等地的卫星车载导航系统,并走向应用.车载GPS定位系统由两部分组成,一部分是由计算机、打印设备、电台组成的实时监控中心,另一部分是由接收机、处理器、调制解调器、发射机组成的移动终端,两部分用无线电通信联系,监控中心通信电台既接收车辆的定位信息,并在数字化电子地图上显示,又将监控中心的命令发送给受监控的车辆实施管理和指挥.“出车前,只要指定目的地和必经地点,车载定位系统就能帮助你选择一条最佳路线,既省钱、又省时、又能绕开交通堵塞的地方;不熟悉道路,它随时告诉你怎样走,在离交叉路口300 m处显示路口示意图,并用语言提示你往哪拐;你去某单位,不知道地点,用单位名称或电话号码即可确定电子地图上的位置;没有汽油了,它会告诉你最近的加油站在哪;沿途它可提示经过的商店,风景名胜……”显示了车载定位系统的先进功能.军用领域可为飞机、舰船、坦克、导弹作实时导航和制导,为目标提供精确定位,提高中、远程武器的命中率.美国国防部认为,研制GPS系统虽耗资130多亿美元,历时20年,但在20世纪90年代初期海湾战争中的收益已超过全部投资.据有关资料报道,在海湾战争的沙漠风暴行动中,美国和联合国军队,大约使用了7 000台GPS接收机,帮助空军飞行员与前线指挥机构保持联系,在沙漠中寻找道路,并成为战场上精确指挥控制、中远程精确打击和精确兵力投送的关键设备.习题详解1.解答:“一江春水向东流”是水相对地面(岸)的运动,“地球的公转”是说地球相对太阳的运动,“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动,“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动.说明:要求学生联系一些常见的运动指认参考系,可加深学生对参考系的理解.这类问题有时也需要仔细、深入地思考才能得出正确的答案.如我们说通信卫星是静止卫星、说静止卫星相对地球静止是模糊的. 说静止卫星相对地面(某点)静止是正确的,静止卫星相对地球中心是运动的.2.解答:诗中描写船的运动,前两句诗写景,诗人在船上,卧看云动是以船为参考系.云与我俱东是说以两岸为参考系,云与船均向东运动,可认为云相对船不动.说明:古诗文和现代文学中,我们会发现一些内容与自然科学有关,表明人文科学与自然科学是相关的.教材选用本诗是为了凸现教材的人文因素.3.解答:x a=-0.44 m,x b=0.36 m设计点评本节内容是运动描述的入门篇,而质点模型的建立又是一项非常重要的知识点.所以本设计通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的,分析困难的原因,并逐步指出建立质点概念的必要性,继而分析条件判断,本设计充分展示了物理学研究的科学思维过程,让学生体验什么是科学思维的方法.本教学设计通过实例解决,突破了坐标系的建立这一教学重点.新课引入和教学过程中,提出了许多实际生活中的真实问题,把这些问题引入课堂,不仅能引起学生的兴趣、激发学生强烈的学习欲望,而且可以将所学和所用紧密联系在一起,使学习变得更有意义.111111。
1.1 质点 参考系和坐标系 学案(定稿)
1.1 质点参考系和坐标系1.物体的随时间的变化,称为机械运动.2.我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的和,把它简化为一个,称为质点,质点是一个的物理模型.3.研究地球的自转时看做质点,研究地球的公转时看做质点.4.在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随时间变化,以及怎样变化,这种用来做参考的物体称为.为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的.参考系的选取原则上是任意的,但在实际问题中,以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为原则;研究地面上运动的物体,一般选取为参考系.5.选择不同的参考系描述同一物体的运动,其结果.6.为了定量地描述物体的及,需要在参考系上建立适当的坐标系.一、质点[问题情境]①研究一只雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔的高度时;②研究2010年温哥华冬奥会我国优秀运动员夫妻搭档申雪、赵宏博在双人滑中的溜冰动作时;③研究“嫦娥二号”近月卫星绕月球转动一圈的时间时.1.以上问题中哪些可以看做质点?2.把物体看做质点的条件是什么?[要点提炼]1.看成质点的条件:一个物体能否看成质点,取决于它的和在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积、质量和的大小无关.即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看做质点,而有的情况下不可以看做质点.2.理想化模型:(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种,实际不存在.(2)质点是一种“理想化模型”.[问题延伸]我们是否可以这样认为:很大的物体不能看成质点,很小的物体一定可以看成质点呢?二、参考系[问题情境]1.当我们坐在“和谐号”动车组里从北京到上海看世博会时,会看到窗外的树木和高山飞速向后奔去,但是我们看车厢的时候,车厢并未动,为什么会出现这样两种不同现象呢?2.在我国东南部的一个大城市,某天下午,天空飘着朵朵白云,中心广场上人来人往.当一大片白云飘至一座高楼上方时,突然听到有人大喊:“大楼要倒了!”其他人猛然抬头观看,也发现大楼正在慢慢倾倒,便纷纷狂奔逃生,造成交通堵塞等混乱局面.但过了好久,高楼并没有倒塌,再仔细观望,大楼依然矗立.请你探究这一现象背后的原因是什么?2.描述一个物体的运动,总是相对于其他物体而言的,这就是运动的相对性.以地面为参考系,大楼是不动的;可是抬头望高楼时是以天空为背景的,天空中的白云在移动,但人们抬头时误以为白云是固定不动的,所以产生了大楼在运动的错觉.由此可见,在以不同的物体为参考系的情况下,对同一个物体的运动,其观察结果是不同的.[要点提炼]1.研究物体的运动时 的那个物体,叫参考系.同一个运动物体由于选择的参考系不同,观察的结果常常是 的.2.在处理实际问题中,如果题目不做特殊说明,都是选 为参考系对物体的运动进行描述的.3.参考系的选取原则是:使物体运动的描述以及问题的研究简洁、方便.[问题延伸]在发生重大自然灾害时经常用飞机空投物资.地面上的人看到从匀速飞行的飞机上空投的物资做曲线运动,而飞行员却看到物资始终在飞机下方.为什么会出现两种不同的结果呢?三、坐标系的选取及应用所谓位置就是质点在某时刻所在的空间的一点。
学案5:1.1 质点 参考系和坐标系
1.1 质点参考系和坐标系【学习目标】1.理解质点的概念,知道物体可看成质点的条件.2.理解参考系的概念,知道运动具有相对性.3.理解坐标系概念,会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化.4.体会物理模型在探究自然规律中的作用.【预习导学】一、物体和质点1.机械运动物体的随时间的变化.2.质点某些情况下,忽略物体的和,突出“物体具有质量”,把它简化成的物质点.3.把物体看成质点的条件物体的和可以忽略或物体上任意一点的运动可代替的运动.►判一判(1)很小的物体不一定能看成质点.提示:很小的物体有时也不能看成质点.例如,研究乒乓球旋转时,乒乓球不能看成质点.(2)形状规则的物体一定能看成质点.提示:形状规则的物体有时也不能看成质点.例如,研究“香蕉球”的成因时,形状规则的足球不能看成质点.(3)做直线运动的物体一定能看成质点.提示:做直线运动的物体有时也不能看成质点.例如,研究火车过桥的时间时,做直线运动的火车不能看成质点.二、参考系1.运动与静止的关系(1)自然界中一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的——运动是绝对的.(2)描述某一个物体的位置及其随时间的变化,总是相对于其他物体而言的——运动的性.2.参考系(1)定义:在描述物体的运动时,被选定做参考、假定为不动的其他物体.(2)选取原则:参考系的选取是(A.唯一的B.任意的).(3)参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果.►想一想宇宙飞船是目前重要的航天载人工具,当宇宙飞船绕地飞行时,以地球为参考系,坐在宇宙飞船中的宇航员如何运动?以宇航舱为参考系呢?提示:以地球为参考系,宇航员在绕地球做近似圆周的运动.以宇航舱为参考系,宇航员则处于静止状态.三、坐标系1.建立目的定量描述物体的位置及.2.直线运动的描述建立直线坐标系,在直线上规定、正方向和.【课后达标】1.关于质点,下列说法中正确的是( )A.质点一定是体积和质量极小的物体B.因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别C.研究运动员在马拉松比赛中运动的快慢时,该运动员可看做质点D.欣赏芭蕾舞表演者的精彩表演时,可以把芭蕾舞表演者看做质点2.在下列情形中,可以将研究对象看做质点的是( )A.地面上放一只木箱,在上面的箱角处用水平力推它,在研究它是先滑动还是先翻转时B.在2008年北京奥运会上研究刘翔在男子110米栏比赛中的跨栏动作时C.研究“嫦娥一号”卫星在绕地球飞行及绕月球飞行的轨迹时D.研究“嫦娥一号”在轨道上飞行的姿态时3.在研究物体的运动时,下列物体中可以当做质点来处理的是( )A.研究一端固定且可绕端转动的木杆的运动时,此杆可做为质点来处理B.在大海中航行的船,要确定它在大海中的位置时,可以把它当做质点来处理C.研究杂技演员走钢丝的表演时,杂技演员可以当做质点来处理D.研究地球绕太阳公转时,地球可以当做质点来处理4.关于参考系,下列说法正确的是( )A.研究物体的运动必须选取参考系B.研究物体运动一般不用选参考系C.车站平行停靠着两列火车,甲火车上的人只能看到乙火车,当他看到乙火车动了,一定是乙火车开动了D.我们平时说楼房静止,是指楼房相对地球的位置是不变的5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( )A.船和山B.山和船C.地面和山D.河岸和流水6.第一次世界大战时,一位法国飞行员在2 000 m高空飞行时,发现座舱边上有一个与他几乎相对静止的小“昆虫”,他顺手抓过来一看,原来是一颗子弹头,发生这个故事是因为( )A.子弹静止在空中B.子弹飞行得很慢C.飞机飞行得很快D.子弹与飞机同方向飞行,且飞行的速度很接近7.地面的观察者看雨滴是竖直下落的,坐在匀速行驶的列车车厢中的乘客看雨滴是( )A.水平向前运动B.水平向后运动C.倾斜落向前下方D.倾斜落向后下方8.下列说法正确的是( )A.甲、乙两人均以相同速度向正东方向行走,若甲为参考系,则乙是静止的B.甲、乙两人均以相同速度向正东方向行走,若以乙为参考系,则甲是静止的C.两辆汽车在公路上沿同一直线行驶,且它们之间的距离保持不变,若观察结果是两辆车都静止,则选用的参考系,必定是其中的一辆汽车D.两人在公路上行走,速度大小不同、方向相同,选择其中任一人作为参考系,则两人都是静止的9.某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩.两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一同学看见乙车没有动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动.如果以地面为参考系,那么,上述观察说明( )A.甲车不动,乙车向东运动B.乙车不动,甲车向东运动C.甲车向西运动,乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度都向东运动10.以北京长安街为x轴,向东为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标系,一辆汽车最初在原点以西3 km处,几分钟后行驶到原点以东2 km处.(1)这辆汽车最初位置和最终位置分别是( )A.3 km,2 km B.-3 km,2 kmC.3 km,-2 km D.-3 km,-2 km(2)如果将坐标原点向西移5 km,则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是( )A.5 km,7 km B.2 km,5 kmC.2 km,7 km D.3 km,5 km11.如图所示,某人从学校的门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走了100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?答案►判一判(1)很小的物体不一定能看成质点.(正确)提示:很小的物体有时也不能看成质点.例如,研究乒乓球旋转时,乒乓球不能看成质点.(2)形状规则的物体一定能看成质点.(错误)提示:形状规则的物体有时也不能看成质点.例如,研究“香蕉球”的成因时,形状规则的足球不能看成质点.(3)做直线运动的物体一定能看成质点.(错误)提示:做直线运动的物体有时也不能看成质点.例如,研究火车过桥的时间时,做直线运动的火车不能看成质点.►想一想提示:以地球为参考系,宇航员在绕地球做近似圆周的运动.以宇航舱为参考系,宇航员则处于静止状态.【课后达标】1.解析:物体能否被看做质点与物体本身的体积和质量的大小无关,主要是看其大小和形状能否可以忽略,故A错;质点有质量,几何中的点没有质量,所以不同,故B错;研究运动员长跑的运动速度时,可以忽略运动员的大小和形状,故可看做质点,故C正确;表演者跳舞时其身体的各个部分动作不能忽略,所以不能看做质点,故D不正确.2.解析:当研究木箱的翻转时,其大小和形状不能忽略,所以不能看做质点,故A 错;在研究刘翔的跨栏动作时,不能忽略其肢体的动作及形状,所以不能看做质点,故B 错;研究“嫦娥一号”绕地球及月球的飞行轨迹时,其大小和形状均可忽略,故可看做质点,但研究它的飞行姿态时,就不能看做质点,故C对,D错.3.解析:物体能否看做质点,主要取决于物体的大小和形状在所研究的问题中是否属于次要的、可忽略的因素,而不仅仅取决于物体的大小和形状.研究物体的转动时,物体各点运动的差异是不能忽略的,不能看做质点,故A错.杂技演员走钢丝时要利用身体的各个部位保持平衡,也不能看做质点,C错.据此可判断只有B、D项正确.4.AD5.A6.解析:子弹与飞机虽然都飞得很快,但若飞行速度很接近,则飞行员和子弹几乎相对静止,那么飞行员就很容易抓住子弹,D正确.7.解析:乘客是以列车为参考系看雨滴运动的,雨滴在下落的同时还相对列车向后运动,故乘客看到的雨滴是倾斜落向后下方,D正确.8.解析:由运动和静止的相对性可知,A、B正确,D错误.C项除可选其中一辆车为参考系外,也可选与两车速度相同的第三辆车为参考系,故C错误.9.解析:乙车内一同学看见路旁的树木向西移动,说明乙车向东运动;甲车内一同学看见乙车没有动,说明甲、乙两车相对静止.综合这两点可知,甲、乙两车以相同的速度都向东运动,D正确.10.解析:(1)坐标轴的正方向向东,则位置在坐标原点以东为正,在坐标原点以西为负,汽车最初在原点以西且距原点3 km处,所以最初位置是-3 km,同理最终位置是2 km,故B正确.(2)坐标原点向西移5 km后,最初位置在原点的东方,距原点2 km.最终位置还在原点以东,距离变为7 km,故C正确.11.解析:本题答案不唯一,当选取A点为坐标原点,向东为x轴正向,向北为y轴正向时,各点坐标分别为:A(0,0)、B(0,-50 m)、C(100 m,-50 m)、D(100 m,100 m).答案:见解析。
集体备课—1.1质点 参考系 教案
集体备课教案——1.1 质点参考系(教案)课型:新授课一、核心素养物理观念:能建立质点和参考系的物理观念,能用物理语言科学地描述运动的相对性,并建立辩证唯物主义的世界观。
科学思维:知道质点是一种理想化的物理模型,现实中并不存在,具有建构“理想化的物理模型”的意识。
科学探究:掌握把物体看作质点的条件,能将特定实际情景中的物体抽象成质点,初步掌握“科学抽象”这种研究方法。
科学态度与责任:理解物理概念的建立的过程和规律;感悟自然界的统一、和谐美;认识到对物理现象的描述是客观的,物体的运动是相对的;感悟科学家为社会的奉献精神。
二、教学目标1. 理解质点的概念,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. 通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,提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.培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法,培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。
三、教学重点及难点重点:质点概念的理解、参考系的选取。
难点:理想化模型——质点的建立,及其相应的思想方法。
四、新课教学1.引入不了解运动,就不了解自然。
——亚里士多德这节课我就开了解我们生活的环境中的运动。
教学设计说明:借助名人名言,创设问题情境,激发探究动机,引导学生发现问题。
观察生活中物体的运动通过多媒体课件动图展示:在我们周围,到处可以看到物体在运动。
树叶在摇动,鸟儿在飞翔……就连我们脚下的地球,也在不停地自转、公转。
教学设计说明:通过对生活中常见现象的思考、讨论、交流,从而体验物理与生活的密切联系。
请同学们思考回答:1、你感受到以上几个例子中物体的状态是什么?答:他们都在动。
2、你是如何判断出来他们都在动的?答:位置在变化对学生的分析回答给予评价,并根据学生的回答进一步引出机械运动的概念。
湖南省高一物理必修一1.1质点参考系和坐标系教案
在研究火车的各种运动情况时(如图),哪些情况可以将火车视为 一个质点? 导学号 1321411
解题指导:
研究对象和 研究问题
→
形状和大小对 问题有无影响
→
确定能否 看成质点
解析:①火车进站时,火车的长度与站台相比不能被忽略,所以在研究火车进站的时间时, 不能将火车看作质点。
②火车的长度与从北京到重庆的距离相比,可以忽略不计,所以在研究火车从北京到重庆的 时间时,可以将火车看作质点。
1.理想化模型
(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象, 实际并不存在。
(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的 “物理模型”。
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,是物理学 中经常采用的一种研究方法。
于参考系而言的。
(2)任意性:除自身外,任何物体都可以作为参考系。 (3)统一性:比较多个物体的运动时应选择同一个参考系。 (4)差异性:对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果一般不同。
特别提醒:(1)分析具体的问题时,选择合适的物体作为参考系,可使问题变得简单。 (2)解题过程中,如果选地面作为参考系可以不指明,但选其他物体作为参考系时必须指明。
• 你观察过这种现象吗? 是否思考过其中的原 因?
提示:这是因为选取的参考系不同。以地面为参考系时,看到雨滴是竖直下落的;以匀速行 驶的车厢为参考系,看到的雨滴是斜向后方运动的。
1.选择参考系的意义:要描述一个物体的运动,必须首先选好参考系。只有选定参考系后, 才能研究物体做怎样的运动。
直线坐标系
平面坐标系
物理《必修1》1-1质点 参考系和坐标系(教案)
A. 研究小.木.块.的翻倒过程。 B.研究从桥上通过的一.列.队.伍.。. C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木.箱.。.
故 CD 正确。
4.平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动,恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶,此时公路上两
边站立的人观察的结果是(
)
A.甲车向东运动,乙车向西运动;B.乙车向西运动,甲车不动;
C.甲车向西运动,乙车向东运动;D.两车均向西运动,乙车速度大于甲车。
答案与解析:D 正确,看参考系的选择。
★教师点评 :1.质点是一个理想模型,不同于几何学中的点。质点具有质量,同时不占有空间;而几何学中的点只表 示空间位置。 2. ①无论是静止的物体还是运动的物体都可以被选为参考系,但是,一旦被选为参考系后均认为是静止 的,这也说明静止是相对的。 ②相对地面静止或匀速直线运动的物体为参考系时,这样的参考系叫做惯性参考系,牛顿运动定律 仅适用于惯性参考系。 3.要准确地描述物体的位置或位置变化需要建立坐标系,尤其是要理解和应用斜率的物理意义。
分子,都处在永恒的运动之中。运动是绝对的,静止是相对的。
二、物体和质点 1.定义:用来代替物体的有质量的点。
①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小, 它的质量就是它所代替的物体的质量。
②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。 ③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看
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《高中新课标人教版物理必修1》第一章运动的描述第一节质点、参考系和坐标系教学设计一、教材分析本教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节《质点参考系和坐标系》,要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型——质点模型。
由于运动的相对性,描述质点运动时必须明确所选择的参考系。
为了准确的、定量的描述质点的运动,还要建立坐标系。
质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,教材中逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统。
本节介绍质点、参考系和坐标系,不仅是这一章学习的基础知识,也是以后力学各章学习的基础知识。
这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。
二、学生分析学生在初中已经接触到了参考系的概念,但理解不够深入。
对于坐标系只是在数学中进行了学习,还没有被应用到物理问题的解决中。
初中学习了的概念:参照物、机械运动。
三、三维目标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可以看作质点。
知道质点是一种科学的抽象的理想模型,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)会用坐标系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。
(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研究方法。
(3)通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,提示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性。
(4)通过数形结合的学习,认识数学工具在物理学中的作用。
3、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、关心科技发展、勇于探索的精神。
(2)不同的参考系中现象不同,帮助学生建立辩证唯物主义的世界观。
(3)体验物理学研究问题的一种方法——科学抽象,养成正确处理问题的方法,学会在研究问题总突出主要矛盾的哲学价值观。
四、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。
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,及其相应的思想方法。
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。
五、教学资源1、教具乒乓拍、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”5号发射、运行、返回过程;鸽子飞行;第28届雅典奥运会上张伊宁发球。
4、图片资料学校平面图、“神舟”5号发射控制中心、GPS定位器、汽车、火车过桥、火箭等图片。
5、文字资源六、课时安排1课时七、教学过程1、引入新课在上一次课中,我们一起去领略了物理学的魅力,知道了物理是有趣的,也是有用的。
它与我们的日常生活和人类文明的进步息息相关。
通过对物理学前沿成果的展示,相信大家都燃起了学好物理、探索未知世界的激情。
但是我们不能一开始就去学习前沿的物理知识,我们只能从最简单的现象的入手,一步一个脚印去攀登物理学的高峰。
所以从本章开始我们将一起来研究我们身边简单的运动。
而今天这节课我们要学习的是基础的基础,三个重要的概念。
这三个概念对于我们理解和描述运动至关重要,它们就是(板书:1质点、参考系、坐标系)。
2、新课讲解(1)机械运动宇宙万物都处在不停的运动变化之中,不同的人对运动会有不同的描述。
“飞流直下三千尺,疑是银河落九天。
”是诗人在描绘气势磅礴的瀑布;听过著名的二胡独奏《赛马》,就可以感受音乐家用起伏变化的旋律来表现赛马的飞奔;喜欢漫画的同学都知道漫画作家用速度线来表示物体的运动。
那么物理学怎样来描述运动呢?这就是我们这学期物理课要解决的主要内容。
运动有各种各样形式,刚才我提到的都属于什么运动啊?生:机械运动初中我们就学习了机械运动的概念,能告诉我什么是机械运动吗?生:……是的,我们把物体位置的变化的叫机械运动。
飞机飞、洗车跑、人行走等等都是机械运动。
(2)质点现实生活中的运动都是复杂的,想要把它们描述出来可不是一件简单的事。
比如我们熟悉的火车,它在轨道上前行,我们该怎样来描述它呢?它的轮子在转动,车身在向前,发动机既在转动又在向前。
太复杂了,困难在哪里呢?因为火车又有大小,还有形状。
再看下一种情形,我们说火车从重庆出发,经过5小时到达成都。
如果这里是重庆,这里是成都,这是铁轨,我们怎样来表示刚才的过程啊?是不是刚开始火车在重庆这点,最后过了几个小时,火车就到达了成都这个点啊?生:是为什么我这样就把火车的运动描述清楚呢?我为什么没管火车的每个轮子是怎么动的呢?在这里我是不是忽略了火车的形状和大小,把它看作一个点来处理啊,这样就让我们把问题简化了。
物理学中,用来代替物体的有质量的点叫质点。
质点忽略了物体的大小和形状,突出了物体的质量,所以质点是一个点,没有大小,但有质量。
虽然质点是假想的一种物理模型,在现实生活中找不到这样的点,但这种方法在物理中很常用,它能用来简化问题,而又不会对结果有太多影响。
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方法。
那是不是什么情况下都可以把物体看作质点呢?比如我们在研究一列火车经过一个路口要用多少时间,还能把火车当作质点吗?生:不能为什么同是一列火车在不同的情况下却可以当作质点或不可以当作质点呢?接下来我给大家5分钟的时间,结合教材上的例子进行小组讨论:什么情况可以把物体当作质点。
请总结出把物体当作质点的条件。
好开始生:……好,大家都讨论得出了个自的结果。
那下面我来考考大家看大家是不是真的明白了。
提问:(1)研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个质点呢?(2)研究地球上各处的季节变化时,能否把它视为质点呢?(3)评价体操运动员的动作,可以把它当做一个质点吗?(4)研究长跑运动员的运动,可以把它当做一个质点吗?(5)物理中的“质点”与几何学中的点有什么相同和不同的地方?(6)大的物体能不能看成质点?小的物体都能看成质点吗?好,我们来总结一下质点的问题(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)质点有质量,但没有大小和形状。
(4)物体能否看成质点,与物体本身的大小无关。
大的物体,也可以看成质点;小的物体在某些时候却不能看成质点。
(3)参考系1、师:大家再来思考一个问题:我们所处的这间教室是静止还是运动的?生:我们所在的教室是静止的。
(或运动的)师:好!我听到有人说静止,有人说运动。
说它静止是因为它相对于地面没有运动;而我们知道地球本身在高速自转,所以我们的教室也随着地地球在转动,所以我们说它是运动的。
为什么对同一个物体,我们既说它是静止的,又说它是运动的呢?这不很矛盾吗?生:……师:对了,我们已经知道运动具有相对性。
宇宙万物都在运动,因此运动是绝对的,而静止是相对的。
要描述物体运动情况,就必须以另一个物体作为标准,初中我们把它叫什么?生:参照物师:而到了高中,我们要用一个更为专业的词叫参考系,它的本质和参照物一样。
板书:2、参考系师:参考系的定义:被选做标准的物体叫做参考系。
想一想我们描述地面上物体的运动一般是选什么作参考系?生:地面师:对,地面以及相对地面静止的物体是我们最常用的参考系。
那么为了描述行星的运动,我们又把什么作为参考系?生:太阳一个物体一旦被选为参考系,就认为它是静止的。
在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动,即“参考系上长着观察者的眼睛”。
2、我们来看书本12页的两幅漫画图,思考后回答书上提出的问题。
答:对于图1.1-3:如果选择列车作为参考系的话,车上的小孩是静止的;如果选择车外的树木作为参考系的话,车上的小孩就是运动的。
对于图1.1-4:以飞机上的人作为参考系,跳伞运动是竖直下落的;以地面上的人作为参考系,跳伞运动员是曲线下落的。
有良种不同的结果是因为参考系的选取不一样。
所以,对于同一物体,我们选用不同的参考系来对它进行描述,所得的结果是不一样的。
3、对于参考系的选取是任意的,但怎样选择比较好呢?在黑板上画出地月系、太阳系运行的模拟图,请同学们仔细观察思考研究月球的运动选什么参考系比较好?由此你得出的结论如何?学生观察思考后回答: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。
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。
(4)坐标系提问:在五十米跑时,怎样精确描述你的位置。
板书:五十米跑示意图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。
坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念,是抽象化的参考系。
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,如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能准确表达物体的位置;如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维坐标系。
①一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,可以以这条直线为x 轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
②二维坐标:平面直角坐标,描述物体在一平面内运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置。
③三维坐标:立体坐标系,描述物体在空间的运动。
注意以下几点:①坐标系相对参考系是静止的。
②坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。
③用坐标表示质点的位置。
④用坐标的变化描述质点的位置改变。
请同学们阅读教材第13页“科学漫步”,并回答:此GPS定位器处于我国哪个城市?从显示屏中你还能获得哪些信息?答:显示屏上的北纬39°55.451ˊ、东经116°23.504ˊ是北京所处的经度和纬度。
还可以知道时间、航向、航速、航程。
请同学们举例说明它还有哪些用途?答: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。
3、课堂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?答:物理学研究问题的基本方法之一——建立物理模型4、课堂练习5、课后任务12页、3题八、板书设计1.1质点参考系和坐标系一、机械运动:一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。