《质点参考系和坐标系》教案
质点参考系和坐标系 教案
3、通过讨论下列问题,体会物体可看做质点的条件?
思考1.地球是一个庞然大物,直径约为12800 km,与太阳相距1.5×1011km.研究地球绕太阳的公转时(不考虑地球自转),能不能把它看成质点?研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点?
思考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:
A.研究地球绕太阳公转一周所需的时间
B.研究地球的自转运动
C.研究在平直公路上飞驰的汽车的速度
D.研究火车通过长江大桥所需的时间
E.正在进行花样溜冰的运动员
F.研究比赛时乒乓球的旋转
(2)下列关于质点的说法中,正确的是()
A.只要是体积很小的物体都可看成质点
B.只要是质量很小的物体都可看成质点
C.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做质点
D.由于所研究的问题不同,同一物体有时可以看做质点,有时不能看做质点
小结:物理模型
物理方法
(二)参考系
自主学习并讨论:
1、什么是参考系?
2、分析图1.1-3、1.1-4讨论为什么人们的看法会不同?说明为什么要选取参考系?
3、你认为应该如何选取参考系?
4、思考并交流讨论下列描述中隐含的参考系.
思考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,那么它们分别是以什么为参考系的?
(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,能否将其看成质点?
(3)测量其所跳高度时,能否将其看成质点?
学生归纳:物体可看做质点的条件是
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)
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。
高中物理_1 质点参考系和坐标系教学设计学情分析教材分析课后反思
质点参考系和坐标系教学设计1★新课标要求(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P11“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。
高一物理质点教案【3篇】
高一物理质点教案【优秀3篇】高一物理质点教案篇一【学习目标】1.掌握质点的概念,能够判断什么样的物体可视为质点。
2.知道参考系的概念,并能判断物体在不同参考系下的运动情况。
3.认识坐标系,并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。
4.认清时刻与时间的区别和联系。
5.掌握位移和路程两个概念及他们的区别。
6.知道什么是矢量和标量。
【自主学习】1、质点:⑴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⑴它是一种科学的抽象,一种理想化的物理模型,客观并不存在。
2、参考系:⑴定义:为了研究物体的运动而的物体。
⑴同一个运动,如果选不同的物体作参考系,观察到的运动情况可能不相同。
例如:甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线,以相同的速度15m/s并列行驶着。
若两车都以路旁的树木作参考系,则两车都是以15m/s速度向东行驶;若甲、乙两车互为参考系,则它们都是的。
⑴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。
3.时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用表示,时间间隔用表示,时刻与物体的相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物体的相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)。
注意区分时刻和时间:如:第4s末、第5s初(也为第4s末)等指的是4s内(0至第4s末)、第4s内(第3s末至4s末)、第2s至第4s内(第2s末至第4s末)等指的是。
4.路程和位移路程是物体运动轨迹的,位移是用来表示物体(质点)的的物理量,位移只与物体的有关,而与质点在运动过程中所经历的无关,物体的位移可以这样表示:从到作一条有向线段,有向线段的长度表示位移的,有向线段的方向表示位移的。
注意区分位移和路程:5.矢量和标量既有又有的物理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫做。
矢量相加与标量相加遵守不同的法则,两个标量相加遵从的法则,矢量相加的法则与此不同。
物理必修一第一章第一节质点、参考系和坐标系教案教材
必修1第一章运动的描述课程:第1节质点、参考系和坐标系一、【学习目标】1、理解质点的定义,知道质点是一个理想化的物理模型。
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,知道在不同的参考系中对同一个运动的描述可能是不同的。
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。
二、【重点】质点概念的理解;在研究问题时,如何选取参考系,坐标系描述位置及其变化的思想方法。
三、【难点】什么情况下把物体看做质点。
四、【知识点】质点的定义、参考系的概念;坐标系的概念。
如何选取参考系描述物体位置的变化。
五、【教学过程】导入我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着,机械运动是最基本、最普遍的运动形式,那么什么是机械运动呢?请列举几个运动物体的例子。
机械运动简称运动,指物体与物体间或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。
(一)过程1:质点问题:选择以上一个较复杂的运动(例如鸟的飞行),我们如何描述它?引导学生分析:1.描述起来有什么困难?2.我们能不能把它当作一个点来处理?3.在什么条件下可以把物体当作质点来处理?小结1.只有质量,没有形状和大小的点叫做质点。
2.质点是一种科学抽象,一一种理想化的模型,这种忽略次要因素、突出主要因素(质量)的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。
3.一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。
4.一个物体能否被看成质点,取决于所研究的问题的性质,同一个物体在不同的问题中,有的能被看作质点,有的却不能被看成质点。
5.物理中的“质点”和几何中的点有的相同和不同之处(1)、相同点:都是没有形状和大小的点。
(2)、不同点: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,而且是一相对的物理概念;几何中的点没有质量,仅表示位置,而且应该绝对的小。
质点、参考系和坐标系教案
质点、参考系和坐标系教案一、教学目标1.理解质点的概念,并能够用数学方式描述质点的运动状态。
2. 了解参考系和坐标系的概念,能够选取适当的参考系和坐标系。
3. 能够绘制三维空间中的坐标系,并利用坐标系进行分析和计算。
二、教学准备1. 单色球、轨道、计时器等物理实验器材。
2. 大屏幕投影设备、教学PPT。
3. 相关教材。
三、教学流程1. 导入(20分钟)教师可以通过放映一段影片或播放实验视频来打开本节课的话题。
教师可以向学生解释,这段影片或实验的目的是展示如何测量物体的运动状态——位置、速度和加速度等,并帮助学生理解质点的概念。
2. 概念解释(20分钟)在介绍质点的概念之前,教师可以向学生解释常见的物理量及其单位,例如长度的单位是米(m)、时间的单位是秒(s)等。
接着,教师可以引导学生理解质点的概念。
教师可以用一个单色球来演示一个质点,然后说明质点的运动轨迹并不影响描述它的运动状态——位置、速度和加速度等。
3. 参考系与坐标系(30分钟)接下来,教师可以向学生介绍参考系和坐标系的概念,并让学生了解它们之间的差异。
教师可以从三维空间进行讲解,让学生理解坐标系的构成和如何选取适当的坐标系。
同时,教师可以向学生介绍坐标系的常见描述方法。
4. 练习(30分钟)在理解了质点、参考系、坐标系的概念后,教师可以进行相关练习。
练习内容建议与教材相关,并设计一些针对不同学生的难度等级。
5. 总结(20分钟)本节课主要内容是质点、参考系和坐标系,并向学生展示了如何测量质点的运动状态。
教师可以向学生回顾本节课的内容,并与学生一起分享相关练习时的体验。
最后,教师可以鼓励学生练习更多的题目,以便他们能够更好理解质点、参考系和坐标系。
四、拓展练习1. 请以自己的话简述什么叫做质点?2. 请结合图示说明参考系和坐标系的区别。
3. 在一个质点的运动中,如何选择一个合适的坐标系来描述它的运动?4. 给出以下质点的运动状态,并画出它们的运动轨迹:(1)一个匀加速运动的质点;(2)一个偏抛运动的质点。
《质点参考系和坐标系》教学设计(5篇模版)
《质点参考系和坐标系》教学设计(5篇模版)第一篇:《质点参考系和坐标系》教学设计《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、学习目标1.理解质点的概念,会根据实际情况选定参考系能用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
2.通过小组合作探究,学会建立物理模型的方法。
3.以极度的热情投入学习,体会学习的快乐。
三、重点(1)质点模型的建立(2)在研究问题时,如何选取参考系。
四、难点质点模型的建立及判断五、教学过程(一)引入新课观看一段物体运动的动画,让学生知道运动无处不在。
然后思考:如何精确描述上述物体的运动?(二)新课教学【问题导学】:1.本章的学习目标是什么?2.本节课为什么要引入质点这一概念?(试举例说明)。
以及质点的概念是什么?3.为什么在描述机械运动时要选择参考系和坐标系?【合作探究】:探究点一:质点(重点、难点)问题一:地球可不可以看成质点? 研究地球的公转时,是否可以忽略地球的大小?研究地球的自转时,是否可以忽略地球的大小?为什么?(播放太阳系运行的模拟动画)问题二:研究火车从北京到上海的运动时间,能把火车看成质点吗?研究火车通过大桥的时间时,能把火车看成质点吗?(呈现火车过桥的图片)[小组讨论]:1.通过以上分析,你认为将物体看成质点的条件是什么?2.你是如何理解质点模型的? [针对训练]:下列说法正确的是()A.运转中的地球不能看作质点,而原子核可以看作质点B.研究火车通过路旁一根电线杆的时间时,火车可看作质点C.研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的乒乓球时,不能把乒乓球看作质点D.研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时,可将汽车看作质点探究点二:参考系(重点)问题一:感受为何研究物体运动时要建立参考系(1)当你坐在行驶的火车里时,你观察到车窗外的景色做何种形式的运动?这时你观察的参考系是什么?(2)当你观察身边的朋友时,他做何种运动?这时你观察的参考系又是什么?问题二:从水平匀速飞行的飞机上投出的炸弹,以飞机为参考系和以地面为参考系各做什么运动?(播放飞机空投的模拟动画)[小组讨论]:通过以上分析,总结引入参考系的意义及参考系的选取原则?[针对训练]: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,那么它们分别是以什么为参考系的? 2.还有那些诗词和歌词的描述与参考系有关的?是举例说明。
初中物理教案:探究质点参考系和坐标系的基本概念
初中物理教案:探究质点参考系和坐标系的基本概念探究质点参考系和坐标系的基本概念一、教学目标1.学生能够清楚地解释质点的参考系和坐标系的基本概念。
2.学生能够识别不同的质点参考系和坐标系,并用相应的公式解决问题。
3.学生能够通过实验探究质点参考系和坐标系的概念。
二、教学重点、难点1.教学重点:讲解质点参考系和坐标系的概念,建立正确的思维方式。
2.教学难点:实验探究质点参考系和坐标系的基本概念。
三、教学过程第一步:引导思考1.引导学生思考日常生活中物体的位置。
2.引导学生思考如何表示物体的位置,引入坐标系的概念。
3.引导学生思考当参考系变化时,物体的位置是否会改变。
4.引导学生针对上述问题进行讨论。
第二步:概念讲解1.解释质点的概念及其特点。
2.讲解参考系和坐标系的概念,以及两者之间的关系。
3.着重讲解不同参考系下坐标系的选择方法。
第三步:实验探究1.利用小球、杯子等物品进行实验,探究质点参考系和坐标系的基本概念。
2.学生在实验操作时可以通过观察、记录数据等方式来验证结论。
3.让学生对实验结果进行分析和解释,形成正确的物理思维方式。
第四步:解题实践1.给学生一些具体问题,要求他们根据所学知识,选择相应的参考系和坐标系,并用公式解决问题。
2.老师可以在课堂上与学生一起解题,让学生更好地学习和理解。
3.通过练习巩固所学知识,将其运用到实际问题中。
四、教学效果评估1.常态化评估:课堂上随机提问学生,测试其对质点参考系和坐标系基本概念是否掌握。
2.综合性评估:根据教学效果以及学生的表现进行综合评估,包括个人表现和小组表现。
3.自我评估:让学生从自我角度对自己的学习状态和效果进行评估和总结。
五、教学方式与方法1.讲授式教学:通过讲解质点参考系和坐标系的基本概念及实验过程,使学生对概念有一个清晰且明确的了解。
2.实验教学:利用实验的方式,让学生亲身体验,通过操作实现对概念的深入理解。
3.解题实践:通过解题巩固所学知识,将其运用到实际问题中。
高中物理人教版必修1 1.1 质点、参考系和坐标系 教案 含解析
质点、参考系和坐标系(人教版高一物理必修一第一章第一节)一、教材分析质点、参考系和坐标系都是研究直线运动的基础,本节主要让学生知道描述直线运动的几个基本概念,通过本节课的学习,逐步领会物理学的研究方法,体会物理概念、规律的科学性和准确性,从而培养学生规范的意识。
尤其是质点,是高中遇到的第一个理想模型,通过对它的学习,学生要知道采用理想化模型是我们研究物理的很重要的方法之一。
为以后得物理学习打好基础。
二、学情分析学生在初中已经学过参照物,平面直角坐标系等知识,日常生活中也有相关运动的一些知识,难点是学生刚步入高中,思维大多停留在具体的形象思维方面。
对于概念的学习不够重视,为本节课的教学增加了难度。
三、教学目标1.知识和技能目标(1)理解质点的定义,知道质点是一个理想化模型。
(2)知道参考系的概念,知道在不同参考系中对同一个运动的描述是不同的。
(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2.过程与方法目标(1)初步掌握科学抽象这种研究方法,体会物理模型在体会自然规律中的作用(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,提高学生发现问题并力求解决问题的意识和能力3.情感、态度与价值观目标(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)由“不同参考系中对同一个运动的描述是不同的”,帮助学生建立辩证唯物主义世界观四、教学重点、难点重点:对质点概念的理解及研究实际问题时如何选取参考系。
难点:理想化模型——质点的建立,及在什么情况下可以把物体看作质点。
五、教学过程1.情景导入:展示图片:自然界的一切物体都在不停地运动,江河奔流不息,鸟儿自由飞翔,车辆高速行驶,火箭发射,天体运转,电子绕核运动……得出结论:恩格斯:“运动,就其一般意义来说,就它被理解为存在的方式、被理解为物质的固有属性来说,它包括宇宙中发生的一切变化和过程,从单纯的位置移动直到思维。
质点 参考系和坐标系教案
质点参考系和坐标系运动的描述质点参考系和坐标系教学目标: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.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,关心科技发展、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.5.通过本节学习,激发学生学习高中物理课程的兴趣.教学重点、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.教学方法:探究、讲解、讨论、练习教学手段:录像资料、多媒体课件课时安排:新授课(1课时)教学过程:[新课导入]师:请同学们观看一段录像后思考问题(有关运动的话题).(放映录像)选择有关反映物体运动的画面播放给学生看(可搜集整电视片《科技之光》和《动物世界》中的图像).如:雄鹰、小鸟在空中飞翔,飞机在天空中划过,行星、卫星在宇宙中运行,航天员杨利伟在宇航舱中给地球拍照,汽车在公路飞驰,轮船在海水中搏击海浪。
人教版必修一《质点 参考系和坐标系》教案
人教版必修一《质点参考系和坐标系》教案1质点参考系和坐标系1.物体和质点(1)提出问题“嫦娥一号”卫星为立方体,两侧太阳能电池帆板最大跨度达18.1 m,重2350kg,近观相当庞大,但相对苍茫宇宙空间又是如此渺小,出现在指挥荧光屏上也仅是一个光点,科学工作者在研究其运行位置、飞行速度和轨道等问题时,有没有必要考虑其大小和形状?(没有必要)实际研究中会采取一种怎样的科学模型呢?(质点)(2)质点①定义:用来代替物体的有质量的点②将物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点。
如:地球很大,但地球绕太阳公转时,地球的大小就变成次要因素,我们完全可以把地球当作质点看待.当然,在研究地球自转时,就不能把地球看成质点了。
研究火车从到的运动时可以把火车视为质点,但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了.当研究的问题不明确时,可遵循分析问题的习惯:一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时,可用物体上一个点的运动代替整个物体的运动,研究其运动性质时,可将它视为质点;做转动的物体.当研究其细微特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动,且因转动而引起的差异对研究问题的影响可忽略时,物体也可视为质点.此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据.③质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点.(3)质点的物理意义实际存在的物体都有一定的形状和大小,有质量而无大小的点是不存在的,那么定义和研究质点的意义何在?质点是一个理想的物理模型,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。
在物理学的研究中,“理想模型”的建立,具有十分重要的意义.引入“理想模型”,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“理想模型”来处理,即可以将研究“理想模型’’的结果直接地应用于实际事物。
第1节质点参考系和坐标系(教案)
第1节质点参考系和坐标系学习目标1.了解质点的定义,知道质点是一个理想化的物理模型.2.初步体会物理模型在探索自然规律中的作用.3.理解参考系概念,知道对于不同的参考系,运动的描述可能是不同的.4.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.发展要求1.根据选择的参考系描述物体的运动,根据对运动的描述判断所选择的参考系.2.会用二维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化.说明1.不要求在三维坐标系中定量描述物体的位置及位置的变化.2.不要求理解与掌握全球卫星定位系统(GPS)的工作原理.3.对运动描述的转换只要求物体运动方向与参考系在同一直线上.重点、难点、疑点解析一、.质点—理想化模型1.概念:用来代替物体的有质量的点,叫质点.2.物体看做质点的条件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、质量和运动速度的大小无关.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.物体看做质点的几种情况①物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略时②平动的物体③物体有转动部分,但对研究的问题影响可忽略3.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抽象,实际不存在.(2)质点是一种“理想化模型”.它是一种理想化模型,实际并不存在.但是它是实际物体的一种近似,是为了研究问题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.在研究的问题中,若物体的大小和形状是次要因素可以忽略不计时才可以把物体看作质点,与物体的大小无关.例如,在研究地球绕太阳公转时,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,地球上各点相对于太阳的运动可以看作是相同的,即地球的形状、大小可忽略不计,在这种情况下,就可以把地球当作一个“质点”来处理.但研究“坐地日行八万里”时,就必须考虑地球的大小和形状,即不能把地球当作“质点”来处理.二、参考系1.概念:描述物体运动时,另选来作为标准的物体,称为参考系.物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的相对性.一个物体是否运动,怎样运动,决定于它相对所选参考系的位置是否变化、怎样变化.同一个物体选取不同的参考系,其运动情况往往不同,如路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以向前行驶的汽车为参考系,树木是往后倒退的,这就是我们坐在车里前进时看到树木往后倒退的原因. 2.参考系的选取原则使物体运动的描述以及问题的研究简洁、方便.在处理实际问题中,如果题目不做特殊说明,都是选地面为参考系对物体的运动进行描述的.为了定量的描述物体的位置及其变化,需要在参考系上建立适当的坐标系,即坐标系是定量化了的参考系,使物体位置及其变化能用更精确的数据描述了.例题剖析应用点一:物体能否被看作质点的条件例1:下列说法正确的是(CD. )A.运转中的地球不能看作质点,而原子核可以看作质点B.研究火车通过路旁一根电线杆的时间时,火车可看作质点C.研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的乒乓球时,不能把乒乓球看作质点D.研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时,可将汽车看作质点拓展练习1-1:以下关于质点的说法正确的是( CD )A.质量小的物体可视为质点B.体积小的物体可视为质点C.各部分运动状态完全一致的物体可视为质点D.在某些情况下地球也可以看作质点应用点二:参考系例2:第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2 000 m的高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,便敏捷的把它一把抓了过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹.飞行员能抓到子弹,是因为( C. )A.飞行员的反应快B.子弹的速度很小C.子弹相对于飞行员是静止的D.飞行员有手劲拓展练习2-1:两辆汽车在平直的公路上行驶,甲车内的人看见窗外树木向东移动,乙车内的人发现甲车没有运动,如果以大地为参考系,上述事实说明( D )A.甲车向西运动,乙车不动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.甲、乙两车都以相同的速度向西运动应用点三:坐标系例3:如图1-1-2(a)所示,质点由西向东运动,从A点出发到达C点再返回B点静止.若AC=100 m,BC=30 m,以B点为原点,向东为正方向建立直线坐标系,则:出发点的位置为 m,B点位置是 m,C点的位置为 m,A到B的位置变化是 m,方向 .C到B的位置变化为 m,方向 .图1-1-2解析:以B点为原点,建立坐标系,如图1-1-2(b)所示,A(-70 m),B(0 m),C (+30 m),A到B的位置变化+70 m,方向向东;C到B的位置变化为-30 m,方向向西. 答案:-70 0 +30 +70 向东-30 向西点评:建立坐标系确定物体的位置时,首先要确定原点的位置及坐标轴的正方向,再确定研究对象所处的坐标位置以及位置变化的情况即可.拓展练习3-1:如图1-1-3所示,物体沿x轴做直线运动,从A点运动到B点,由图判断A点的坐标、B点的坐标和运动路程.图1-1-3拓展练习3-1:A的坐标:-3 m B的坐标:+4 m 从A到B的路程:7 m夯实基础1.下列情况中的物体,可以看成质点的是()A.研究某一中学生骑车回校的速度B.环绕地球运动的“神州”6号飞船C.测量金属密度时的一小块金属D.在空中做跳伞表演的运动员2.关于机械运动和参考系,下列说法错误的是()A.平常所说的运动或静止都是相对地面而言的B.所谓参考系就是我们假定不动的物体C.所选的参考系不同,对同一物体的同一个运动的描述就一定不同D.研究航行的轮船内每一个人的运动,以轮船为参考系最适宜3.在同一平直公路上,甲乘汽车以10 m/s的速度运动,乙骑自行车以5 m/s的速度运动,两者运动方向相同,甲在前乙在后,则()A.甲观察到乙以5 m/s的速度靠近B.乙观察到甲以5 m/s的速度远离C.甲观察到乙以15 m/s的速度远离D.乙观察到甲以15 m/s的速度远离4.下列关于运动的说法中,正确的是()A.物体的位置相对于车厢地板没有改变就是不运动B.两物体间的距离没有变化,两物体一定静止C.自然界中找不到不运动的物体,即运动是绝对的,静止是相对的D.平常所说的运动或静止都是相对地面而言的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.关于参考系的选取,下列说法正确的是()A.参考系必定是静止不动的物体B.参考系必须是和地面连在一起的C.任何物体都可以视为参考系D.在空中运动的物体不能视为参考系能力提升7.小华、小明和小红三人到上海“金茂大厦”游玩,三人分别乘坐一个观光电梯.当他们从自己乘的观光电梯向外看时,分别发现如下现象:小华看见小红乘的电梯匀速上升;小明看到小华的电梯匀速下降;小红看到地面在匀速上升.试分析小华、小明和小红三人乘的电梯相对于地面是怎样运动的?8.为了确定平面上物体的具体位置,我们需要建立xOy平面坐标系,如图1-1-4所示,并规定向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向.则图中A的坐标如何表示?其含义是什么?图1-1-49.某高速公路,限制时速不能超过120 km/h,一警车在公路上巡查时,一辆汽车飞速超越了警车.现在,警车上什么工具都没带,想判断这辆车是否超速,警车该如何去做?10.全球卫星定位系统(GPS)应用越来越广,除了军事、大地测量等领域外,已经应用在出租汽车行业和登山运动等许多场合.从如图1-1-5所示是某汽车上定位器的显示情况,这个GPS定位器能获得哪些信息?此刻这辆汽车处于我国哪个城市的什么部位?图1-1-5参考答案:演练广场1.AB2.C3.B4.CD5.A6.C7.解析:题中所描述的是三人分别以各自所乘的电梯为参考系所看到的现象.而本题要求讨论以地面为参考系时三人所乘电梯的运动情况.所以,参考系的选择是本题的关键,同时要注意理解运动的相对性.由题意可知,小红看见地面匀速上升,那么若以地面为参考系,小红所乘的电梯是处于匀速下降的.小华看见小红所乘的电梯是匀速上升的,说明以地面为参考系,则小华乘的电梯比小红乘的电梯匀速下降的速度还要快.小明看见小华乘的电梯匀速下降,说明若以地面为参考系,小明所乘的电梯可能是静止,可能是匀速上升,也可能以比小华下降速度小的速度匀速下降.答案:见解析8.A点的坐标为(4 m,3 m)表示A点在原点O东4 m,偏北3 m处9.警车加速至120 km/h,看警车与汽车之间的距离的变化,若减小,说明汽车不超速,若增大,说明汽车超速了或警车保持与汽车距离不变,观察警车速度计示数是多少便知汽车是否超速了.10.解析:显示屏上的北纬39°55.451′、东经116°23.504′是北京所处的经度和纬度,第1行的“西”和第2行的航向267°其含义如图所示.答案:见解析拓展阅读骑马旅行和风洞300多年前,《堂·吉诃德》的作者赛万提斯在描写骑士和他的侍从骑着马旅行时,有这样一段故事:人们对堂·吉诃德说:“请骑在马背上,只要你把马脖子上的套管一扭动,木马就会腾空而起,平平稳稳的把你送到玛朗布鲁诺等待你的地方.不过,为了不使你因高速奔驰而头晕,一定要蒙上你的眼睛再乘坐.”堂·吉诃德和他的侍从上了马,他们的眼睛也蒙了起来.堂·吉诃德摸到了那个套管,用力一扭.堂·吉诃德对侍从说:“我们的旅行开始了!我诅咒,我一生从来没有骑过这样快、这样平稳的马.”侍从说:“是的,我觉得迎面而来的大风,就好像有许多风箱朝我们鼓风一样.”事实上,真的是人们正在用几个巨大的风箱朝他们鼓风,木马却还呆在原地,一步也没动.塞万提斯是根据运动的相对性原理来编写这段故事的.由运动的相对性原理可知:一个人相对于周围的物体向前运动,和他自己静止不动,周围的物体向后运动,其感觉完全一样.运动的相对性原理,在现代科学技术上有着广泛的应用.研制飞机时,使用的风洞就是根据这个原理设计的.飞机在高空飞行时,气流对飞机的阻力和升力起着重要的作用.要取得气流与飞机飞行之间联系的数据,本应驾飞机飞行,进行试验.但是,这样做既危险又浪费.于是人们根据相对性原理,把飞机悬吊在大型管道—风洞中不动,然后让空气从风洞中向后高速流去,以此代替飞机在高空的飞行.这种试验方法,大大方便了试验工作的顺利进行,也大大促进了飞机制造工业的发展.读后一题:飞机悬吊在大型管道—风洞中不动,就能顺利地取得大气气流与飞机飞行之间联系的数据,为什么?答案:运动具有相对性.。
(最新整理)《质点、参考系和坐标系》教案
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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。
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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。
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。
那么科学家怎样描述物体的运动呢?
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。
讲授新课
(一)、物体与质点
1、播放鸽子飞行的录像。
提问:
(1)要准确描述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)如果我们研究它从家里出发到你亲戚家送信,需要了解它各部分运动的区别吗?
(3)如何才能较准确地描述它的运动呢?
讲述:有些时候为了便于分析,常常把物体简化为一个点。
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、速度等问题时就把它简化为一个有质量的点。
播放“神舟”5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(mass point)。
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。
2、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?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?
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。
(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?呈现太空站的图片。
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(reference frame).
提问: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。
”作者为什么会有“山迎”、“船行”这样两种不同的感觉?
2、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?
3、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、假设你在学校攀登楼前广场上,沿东西方向笔直地奔跑,如果要问你到了哪里,我们会怎样表示呢?(呈现学校平面图)
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?
教师小结: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(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?
如果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、如果你在学校里从前校门到后校门,对于这种平面运动,要描述你的位置或位置的变化,应该建立怎样的坐标系?如果我们要研究“神舟”5号这种三维运行呢?
3、请同学们阅读课本第13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。
请同学举例说明它的还有哪些用途。
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?
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。