高中物理1.1质点参考系教学设计(2)人教版必修第一册

质点参考系

质点和参考系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。

【物理观念】能建立质点和参考系的物理观念，并用质点和参考系解决实际问题。

【科学思维】能将实际问题中的对象换成质点模型，知道质点是一种理想化模型。

【科学探究】知道质点模型的抽象条件和意义，提出物理问题；知道参考系的相对性。

【科学态度与责任】认识到对物理现象的研究需要客观的描述，物体的大小和形状与研究问题可以忽略的条件。

【教学重点】

1、质点概念的理解

2、参考系的意义及作用；

【教学难点】

1、什么情况下把物体看成质点

2、研究实际问题时如何选取参考系

PPT

【新课导入】

雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”……。宇宙中的一切物体都在不停地运动。运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象。李白用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，来描绘气势磅礴的瀑布。画家也用美丽的画笔描绘出动感十足的情景。那么我们如何描绘物体的运动呢？

【新课讲授】

一、机械运动

在我们周围可以看到各种各样的运动

物体的空间位置随时间的变化，叫机械运动（mechanical moion）

它是自然界最简单最基本的运动形式。

在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学（mechanics）

二、物体和质点

问题：该如何描述物体的运动呢？

生活中随处可见的运动，

如玩耍的孩童、

行驶的汽车、

翱翔的雄鹰。。。。。。。

★我们该如何描述物体的运动呢？

物理学是怎样描述物体的运动？

如：雄鹰在空中翱翔身体向前运动、翅膀上下运动；

足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动同时还在转动；

我们该如何准确的描述物体的运动？

困难和麻烦在哪里？

任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样！

我们有时候关注物体各部分的运动，有时关注物体的整体运动，因此如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。

1、以“雄鹰在空中飞翔”为例：只研究雄鹰从哪里移动到哪里，不需要考虑翅膀的运动可以忽略雄鹰的大小，将其视为“点”在运动。。

2、人类居住的地球在绕太阳公转，同时又在自转。

因此，地球的各部分离太阳的远近在不断变化。

如果考虑到地球到太阳的距离长达1.5×10 8km，而地球的直径只有1.3×10 4km，还不到它与太阳距离的万分之一研究地球公转的时候，由地球的大小而引起的地球上各部分的运动差异就可以忽略不计。飞机以某速度从南京飞向北京,研究火车在城市之间运行。即研究地球公转时可以忽略地球的大小和形状而把它视为“点”。

（当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,可看成质点。）

3、火车以某速度从北京驶向上海,研究火车在两城市之间运行

（1）车轮的转动，我们考虑吗？

（2）我们是否要考虑火车本身大小？

忽略某些次要因素------形状、大小、体积

只关心主要的因素------位置、质量

★质点：用来代替物体的有质量的点。

（1）特点：它没有大小和形状；它具有物体的全部的质量；它是一种理想化的模型。

几点说明:

1、物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。

2、物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。

3、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关。

【思考】下列物体能看成质点吗？

(1)研究地球自转时的昼夜交替现象；

(2)研究地球绕太阳的公转时的轨迹；

(3)一列沿铁路运动的火车，研究它从长沙到北京所用的的时间；

(4)研究火车通过电线杆所用的时间．

【典型例题】

下列关于质点的说法中，正确的是（C ）

A.体积很小的物体都可看成质点

B.质量很小的物体都可看成质点

C.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点

D.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作质点

【思考与讨论】

质点和几何中的点有什么异同？

（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。

★质点小结

1、用来代替物体的有质量的点。

2、质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。

3、质点是一个理想物理模型，是实际物体的一种近似. 它抓住了事物的主要因素，忽略了次要因素，

4、是对客观复杂事物近似的理性的反映。

一个物体能否看成质点，是由所研究问题决定的，同一物体，研究问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。

三、参考系

★如何判断一个物体是运动的？

描述物体的位置及其变化时，又总是相对其它物体而言，即运动和静止的相对性

★参考系的定义