质点、参考系和坐标系 一、教学目标 (一)知识与技能 (1)理解质点的 ...
质点参考系教学设计-高一上学期物理人教版
质点参考系一、教学目标1.物理观念(1) 知道参考系、质点、位移的概念.(2) 理解物体看成质点的条件和位移的矢量性.(3) 理解物体看成质点的条件和位移的矢量性.2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。
培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点教学重点:质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立。
教学难点:理想化模型——质点的建立。
三、教学分析对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用它们,对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
四、教学过程(一)新课导入举出具体事例导入。
1火车过淮河大桥。
2刘翔跑跨栏。
(二)新课讲解(一)质点的条件参考系的选择1.质点(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略,就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地球为参考系.师生共同举例1.火车过淮河大桥2.火车从北京至上海计算时间等事例3.甲车10米每秒向东行驶,乙车15米每秒向东行驶。
分别选地面参考系,两车如何行驶。
选择甲车为参考系呢,选另一辆车呢?【练习】练习题课后习题1,太阳东升西落;一江春水向东流;时钟;月亮在白云力穿梭2,卧看云不动,不知我云俱东【测试】测试题A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零1.关于质点的运动,下列说法中正确的是( ).B.质点速度变化率越大,则加速度越大C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D.位移的方向就是质点运动的方向【作业】作业1.下列说法正确的是( )A.参考系必须是固定不动的物体B.参考系可以是做变速运动的物体C.地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点D.研究跳水运动员做转体动作时,运动员不可视为质点2.北京时间2012年2月25日凌晨0时12分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道.这标志着我国在北斗卫星导航系统建设上又迈出了坚实的一步,北斗卫星导航系统可以免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s,以下说法不正确的是( ).A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻3.关于时刻和时间,下列说法中正确的是( ).A.1 s很短,所以1 s表示时刻B.第3 s是指一个时刻C.中国飞人刘翔在瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛中,以12秒88打破了世界纪录,这里12秒88是指时间年2月2日5时16分,辽宁省营口市发生级地震,这里的5时16分指时间环节四:小结作业在小结时,我会以提问的方式进行提问总结,梳理本节课知识点。
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)
高一物理人教版必修一第一章第1节质点参考系和坐标系教案
质点参考系和坐标系教学目标:(一)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.(二)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.(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.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: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.教学难点: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:类比法教学用具:录像资料、多媒体课件教学过程:(一)新课引入师: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(可搜集整理电视片《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。
《第一章 1 质点 参考系》教学设计教学反思
《质点参考系》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解质点的观点,明确其在物理学中的意义和作用。
2. 掌握参考系的观点,理解其在描述物理运动中的作用。
3. 能够在实际问题中识别和选择合适的质点或参考系。
二、教学重难点1. 教学重点:质点和参考系的观点及选择应用。
2. 教学难点:理解质点和参考系在描述物理运动中的作用及如何在实际问题中正确选择。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包含图片、动画、视频等多媒体素材。
2. 准备相关实验器械,如小球、绳子等,用于演示质点和参考系的观点。
3. 准备一些实际问题,供学生练习质点和参考系的选用。
4. 准备一些练习题,用于检测学生对质点和参考系的理解水平。
四、教学过程:本节教学可以分为以下几个环节:预习检查与目标导入、新课教学、教室小结、稳固练习。
1. 预习检查与目标导入起首,进行课前预习检查,确保学生对相关观点有了一定的了解。
然后,通过简单的问答形式,回顾上节课的内容,并引入本节课的主题——质点、参考系。
接着,通过展示一些切近生活的图片或视频,让学生了解质点和参考系的观点及其在平时生活中的应用,从而激发学生对本节课的兴趣和好奇心。
2. 新课教学质点的教学可以通过以下步骤进行:(1)起首,通过一些具体的例子,让学生了解什么是实际物体,什么是理想模型。
实际物体具有许多特性,如大小、形状、质量分布等,这些特性使得我们在钻研某些问题时感到困难。
而理想模型,如质点,则是对实际物体进行抽象化处理得到的简化模型,它具有一些关键的特性(如质量、大小可以忽略不计),使得我们能够更方便地钻研问题。
(2)接着,介绍如何将实际物体简化为质点。
可以通过讨论火车通过桥梁和隧道的问题,让学生了解如何将复杂的物体简化为一个质点。
同时,也可以介绍一些常见的判断依据,如物体的形状和大小对钻研的问题是否有影响等。
参考系的教学可以通过以下步骤进行:(1)起首,介绍参考系的观点和意义。
参考系是用来确定物体运动状态的一种参考体系。
人教版高一物理必修一第一章第一节《质点 参考系和坐标系》教案
主
备人审核人
授课时
间
年
月日
第1
课时
课
题
课型新授课
教学目标
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;
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.
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。
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。
人教版高中物理高一必修1教案1第一章运动的描述第一节1.1质点 参考系和坐标系
质点参考系和坐标系【三维目标】(一)知识与技能1.知道参考系的概念。
2.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。
3.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研究方法。
(二)过程与方法1.通过选用不同的参考系,比较不同参考系的效果。
2.通过实验测量,认识参考系的作用、质点的研究意义。
(三)情感、态度与价值观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。
【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。
【教学难点】在什么情况下可把物体看成质点。
【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入在研究某一问题时,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。
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。
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
二、新课讲解(一)物体和质点(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____________。
点评:质点是没有形状、大小、具有物体全部质量的点。
这是一种科学抽象,就是要抓住主要特征,忽略次要因素,具体问题具体分析。
如果在我们研究的问题中,物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的,就可以把它看作质点。
比如在平直公路上运动的汽车,研究它运动的特点,汽车的大小、形状及车上各部分运动的差异是次要的,可把汽车看作质点。
《质点-参考系和坐标系》教案
《质点-参考系和坐标系》教案一、三维目标1.知识与技能:(1)明白得质点的概念,明白它是一种科学的抽象,明白科学抽象是一种普遍的研究方法。
(2)明白得参考系的选取在物理中的作用,会依照实际情形选定参考系。
(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)体会物理模型在探究自然规律中的作用,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,明白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体会动身,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看、勤于摸索的适应,提高学生自主猎取知识的能力。
3.情感态度与价值观:热爱自然,关怀科技,正确方法,科学态度。
二、重点、难点重点:质点概念的明白得,如何选取参考系。
难点:什么情形下能够把物体看成质点。
三、教学过程(一)引入1.观看一段反映物体运动的动画,然后摸索问题。
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,诗人能够用“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,来描画气概磅礴的瀑布,画家也能够用漂亮的画笔描画出动感十足的情形,那么作为我们以后的科学家,我们如何样描画物体的机械运动呢?(二)参考系关于机械运动,同学们确信有许多的看法,下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨论。
(1)坐火车旅行图片(2)飞机投弹图片(3)地球绕太阳转动图片请同学们设想一下,你和一位同伴正坐在这辆火车内,铁路边的人看到火车中的乘客是什么情形,而同伴认为你是如何样的。
地面上的人观看跳伞运动员运动是如何样的下落情形,而飞机驾驶员看跳伞运动员是如何样下落的。
地球在绕太阳转动,而我们却没感受到这又是什么缘故。
尽管说物体的运动是永恒的,但在描述某一物体的位置随时刻的变化,却又总是相关于其它物体而言的,这便是运动的相对性。
质点参考系教学设计
质点参考系教学设计一、知识与技能1.理解质点的概念及物理意义,能在具体问题中判断哪些物体可以视为质点,能简单描述质点的运动;2.了解参考系的概念及基本性质,能根据问题的特点选择不同的参考系,并判断不同参考系中的运动状态;3.能运用质点和参考系的基本概念分析实际问题,体会物理知识在生活中的意义。
二、过程与方法1.通过观察和思考,了解质点和参考系在物理研究中的重要性;2.通过实例分析和讨论,学会运用质点和参考系的概念分析实际问题;3.通过小组合作和交流,培养学生的合作精神和表达能力。
三、情感态度与价值观1.感受质点和参考系在物理研究中的简洁美和对称美;2.体会物理知识在生活中的广泛应用,增强对物理学的兴趣和热爱;3.通过对质点和参考系的学习,体会物理学中科学方法和科学精神的重要性。
四、教学重点与难点教学重点(1)理解质点的概念及物理意义;(2)了解参考系的概念及基本性质,能根据问题的特点选择不同的参考系。
教学难点(1)如何将质点运动与参考系结合起来分析问题;(2)运用质点和参考系的基本概念解决实际问题。
教学内容:1.质点的概念及物理意义;2.参考系的概念及基本性质;3.如何选择参考系;4.运用质点和参考系的概念分析实际问题。
教学重点:1.质点的概念及物理意义;2.参考系的选择及其对分析问题的影响。
教学难点:1.如何将质点运动与参考系结合起来分析问题;2.运用质点和参考系的基本概念解决实际问题。
教学方法:1.讲解法:通过讲解让学生掌握质点、参考系的基本概念及性质;2.案例分析法:通过具体案例的分析,让学生理解如何运用质点和参考系的概念解决实际问题;3.讨论法:组织学生进行讨论,提高他们的思维能力和语言表达能力;4.练习法:通过课堂练习,加深学生对所学知识的理解和掌握。
教学流程:1.导入新课(5分钟)1.介绍本堂课的主要内容;2.展示一些与质点和参考系相关的图片或视频,引导学生进入本堂课的主题。
2.讲解质点概念及物理意义(15分钟)1.介绍什么是质点,质点在物理学中的重要地位;2.讲解质点的基本属性,例如质量、位置等;3.通过举例说明质点在物理学中的应用。
高中物理教学课例《质点参考系和坐标系》课程思政核心素养教学设计及总结反思
资源,创设大量贴近学生实际生活的问题情景,激发出
学生学习物理的兴趣和强烈的求知欲望,产生思维的积 极活动与共鸣。同时,体现物理与社会、物理与技术、 物理与生活等方面的密切联系。充分运用并发挥多媒体 的教学功能,用音乐、图片、视频素材为学生提供一个 更具趣味性和启发性的学习情境。营造宽松、自主、合 作的课堂氛围,帮助学生形成健康的人格。除了让学生 关注概念的静态结果,更关注学生对概念的主动建构, 强调在问题中实现知识的意义建构。
转时(能) ②什么情况下火车可以看成质点?运动快慢(能)
过桥时间(否) 3、物体能否看作质点是有条件的,即物体的大小
和形状在研究问题时可以忽略不计。 课堂练习:在以下的哪些情况中可将物体看成质点
在处理() A.研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时,
此杆可作为质点来处理 B.在大海中航行的船要确定它在大海中的位置,
高中物理教学课例《质点参考系和坐标系》教学设计及总结 反思
学科
高中物理
教学课例名
《质点参考系和坐标系》
称
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,
例:(动画)小球从 A 沿直线运动至 B
小球的初位置坐标:xA=xB=
问:对于平面上运动的物体,要描述物体的位置,
你认为应该怎样建立坐标系?若物体在空间或地球表
面运动呢?
生讨论后答:
本节课以“创设情景,提出问题—观察思考,自主
课例研究综 探索—讨论交流,总结归纳”为教学结构,采用“交流
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 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。
2023年质点,参考系和坐标系教案
2023年质点,参考系和坐标系教案2023年质点,参考系和坐标系教案1【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⑵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。
⑵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.⑶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。
【人教版】高中物理必修一全一册教案(Word版全汇总)
第一章运动的描述1.1 质点参考系和坐标系【教学目标】一、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。
二、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,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。
三、情感态度与价值观热爱自然,关心科技,正确方法,科学态度。
【教学重点】质点概念的理解,如何选取参考系。
【教学难点】什么情况下可以把物体看成质点。
【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课雄鹰在空中翱翔,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。
那么作为我们未来的科学家,我们怎样描绘物体的机械运动呢二、新课教学1. 物体和质点研究物体的运动,第一步是要确定物体的位置。
物体都具有大小和形状,在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的,所以要详细描述物体的位置及其变化,并不是一件简单的事情。
例如:(1)投掷手榴弹时怎么样测量投掷距离?(2)把教室的课桌向后推出0.5m,怎么样测量距离?(3)你从校门口向校园内走100m,你现在哪儿?在学生议论过程中,引导学生想到我们在处理这些问题时,常常不考虑物体各部分的差异,把物体简化成为没有大小、形状的点,或者说用一个有质量的点来代替物体。
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质点、参考系和坐标系
一、教学目标
(一)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
通过数形结合的学习,认识数学工具在物理学中的作用
(3)情感态度价值观
领悟质点概念的提出和分析、建立的过程,激发学生的学习兴趣
二、教学重点和难点
重点:质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立
难点:理想化模型——质点的建立,及相应的思想方法
三、教学方法
探究式教学
四、教学过程
(一)问题引入
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。
问题: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。
科学家怎样描述物体的运动呢?
(二)新课教学
(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?
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。
物理学中,用来物体
的的点叫质点。
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。
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。
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?
(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?
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?
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。
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?
请同学举例说明它的还有哪些用途。
五、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?(物理学研究问题的基本方法——建立物理模型。
)
六、板书设计
1.1 质点参考系和坐标系
1.质点
(1)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。
(2)质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。
即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。
(3)质点简化的条件性
①平动的物体一般可以看作质点;
②有转动但转动为次要因素;
③物体的形状、大小可忽略。
2.参考系
(1)被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系;
(2)同一个物体选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同;
(3)比较两个物体的运动时必须选择同一参照系;
(4)参考系的选取是任意的。
3.坐标系
(1)一维坐标;
(2)二维坐标;
(3)三维坐标;
(4)要注意以下几点:
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。