1.1质点、参考系和坐标系(教案)

1.1质点、参考系和坐标系（教案）

课时：2

制作人：李启明教学重点:质点概念的建立,明确参考系及运动的关系

教学难点:质点模型的条件判断,坐标系的建立

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思维方法②体会用坐标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认识运动是宇宙间的普遍现象,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

教学手段:多媒体课件（ppt和flash）

预习学案：完成时间（）分钟

1、质点：用来代替物体有质量的点叫做质点。当物体的和对所研究的问题影响很小时，就可以把物体看成质点。

2、参考系：在描述一个物体的运动时，选来做的物体，叫做参考系。

(1)对的运动，所选的参考系不同，对它的运动的描述就有可能不同。

(2)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。

3、坐标系：为了定量地描述物体的及，需要在上建立适当的坐标系。

预习思考：完成时间（）分钟

1、下列几种情况下的物体，哪些情况可将物体看做质点来处理（）

A．游乐场中，坐在翻滚过山车中的小孩

B．确定太空中宇宙飞船的位置

C．研究门的转动

D．比赛时，运动员分析乒乓球从一边运动到另一边的轨迹

E．比赛时，运动员分析乒乓球旋转

(友情提示：高中物理选择题没有特别说明是单项选择，就可能是多选题。)

2、天花板上悬挂着一根细棒，一只猴子静止在细棒上。现剪短悬挂细棒的绳子，猴子和细棒一起向下运动，甲说此棒是静止的，乙说猴子是向下运动的，甲、乙两人所说的参考系分别是（）

A．甲选的参考系是地球，乙选的参考系也是地球

B．甲选的参考系是地球，乙选的参考系也是猴子

C．甲选的参考系是猴子，乙选的参考系也是地球

D．甲选的参考系是猴子，乙选的参考系也是猴子

3、为了实现全球快速、简捷的通信，人类发射了地球同步通信卫星，同步通信卫星位

于赤道上空，距离地面大约36 000千米的高空，可以认为（）

A．以地面为参考系同步卫星静止

B．以太阳为参考系同步卫星静止

C．同步卫星在高空静止不动

D．同步卫星相对地面上静止的物体是运动的

课程导入：

1、什么条件下能把物体看成质点？为什么？

⑴研究地球绕太阳公转一周所需时间是多少

⑵研究地球绕太阳公转一周地球上不同地区季节的变化、昼夜长短的变化

2、在第一次世界大战期间，一飞行员驾机飞行时，突然发现座舱外有一个黑色小物体，他伸手抓过来一看，竟是一颗子弹头！飞行员为什么没有被子弹击伤？如果飞行员站在地面上，他还敢抓飞行中的子弹吗？

合作探究：

知识点一质点

⊙情景激疑

若要计算一列火车从北京到上海的运动时间，是否可以忽略火车的长度？若要计算一列火车经过一座大桥的时间，是否可以忽略火车的长度？为什么？

⊙知识归纳

1、定义：用来代替物体的有质量的点，叫做质点。

2、将物体看成质点的条件

①物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点。如地球非常大，但研究地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球看成质点。然而，在研究地球自转时就不能把地球看成质点了。研究火车从北京到上海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。

②平动的物体可以视为质点。物体平动是指物体上各个点的运动情况完全相同，物体平动时，物体上任一点的运动情况与整个物体的运动情况相同。因此，可用一个质点来代替整个物体。

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事不存在的，那么定义和研究质点的意义何在？

质点是一个理想化的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但是它为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出来事物的主要特征，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。

在物理研究中“理想模型”的建立，具有十分重要的意义。第一，引入“理想模型”可以使问题大大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，可以把实际事物看做“理想模型”来处理，即可以将研究“理想模型”的结果直接应用于实际事物。例如在研究地球绕太阳公转时，由于地球的直径（约1.3×104KM）比地球和太阳的距离（约1.5×108KM）小得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，在这种情况下，就可以把地球看做一个“质点”来处理。

⊙例题剖析

【例1】在下述问题中，能够把研究对象看做质点的是（）

A．研究地球绕太阳公转一周所需时间是多少

B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同地区季节的变化、昼夜长短的变化

C．将一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是方面朝上

D．正在进行花样滑冰的运动员

【跟踪训练1】在物体或人可以看做质点的是（）

A．跳水冠军伏明霞在跳水比赛中

B．奥运会冠军王军霞在万米长跑中

C．研究一列火车通过某一路标所用的时间是

D．我国科学考察船去南极途中

知识点二参考系

⊙情景激疑

坐在行驶的火车里的三个同学在研究这列火车的运动情况。甲说火车在前进，乙说火车在后退，丙说火车是静止的。甲、乙、丙三个同学分别是以什么为参考系？

⊙知识归纳

1、运动：小到分子、原子，大到天体都在永恒地运动。物体相对其他物体的位置变化，叫机械运动，简称运动。运动是绝对的，而静止是相对的。

2、参考系

⑴定义：在描述一个物体的运动时，用来做参考的物体称为参考系。

⑵物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性。我们说一个物体是否运动，怎样运动，决定于所选的参考系。

⑶参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系。

⊙例题剖析

【例2】两列火车平行地停在一站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现窗外树木向西移动，乙车内的乘客发现甲车仍然没有动，如以地面为参考系，上述事实说明（）A．甲车向东运动，乙车不动

B．乙车向东运动，甲车不动

C．甲车向西运动，乙车向东运动

D．甲、乙两车以相同的速度向东运动

【跟踪训练2】观察下图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（）

A．

甲、乙两车一定向左运动

B．甲、乙两车一定向右运动

C．甲车可能运动，乙车可能向右运动

D．甲车可能静止，乙车向左运动

E．我国科学考察船去南极途中

知识点三坐标系

⊙情景激疑

坐在地理上我们用纬度和经度来确定某个地点，在军事、大地测量等领域常采用全球定位系统（GPS）来确定方位。在日常生活中，你又是怎样确定和描述你所处的位置和位置的变化呢？

⊙知识归纳

1、建立坐标系可以准确描述物体所处的位置及其位置变化。

2、一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，就构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间运动（即物体沿一条直线运动）时的位置。

3、二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，适用于描述物体在二维空间（即在同一平面）内运动时的位置，又称为平面直角坐标系。