《高中物理 1.1《質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系》教案1 新人教版必修1.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 1.1《質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系》教案1 新人教版必修1.doc（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系教學(xué)設(shè)計(jì)（一） 質(zhì)點(diǎn)模型是高中物理提出的第一個(gè)物理模型，也是最簡(jiǎn)單的模型，對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念的形成以及質(zhì)點(diǎn)模型的建立過(guò)程，教學(xué)要求是初步的.由于運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)必須明確所選擇的參考系，為了準(zhǔn)確、定量地描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，又要建立坐標(biāo)系.質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系是描述物體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，所以本教學(xué)設(shè)計(jì)是逐步展開(kāi)的.本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是通過(guò)在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)多樣的問(wèn)題情景，引導(dǎo)學(xué)生討論并總結(jié)質(zhì)點(diǎn)的概念；二是合作探究引入?yún)⒖枷岛妥鴺?biāo)系的意義，以及如何建立合適的參考系和坐標(biāo)系，然后介紹全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，讓學(xué)生了解信息，拓展視野.教學(xué)重點(diǎn)1.質(zhì)點(diǎn)、概念的建立.2.明確

2、參考系的概念及運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.教學(xué)難點(diǎn)1.質(zhì)點(diǎn)模型的條件判斷.2.坐標(biāo)系的建立.時(shí)間安排1課時(shí)三維目標(biāo)知識(shí)與技能1.知道質(zhì)點(diǎn)的概念及條件.2.知道參考系的概念及作用.3.掌握坐標(biāo)系的簡(jiǎn)單應(yīng)用.過(guò)程與方法1.體驗(yàn)質(zhì)點(diǎn)的條件及意義，初步掌握“科學(xué)抽象”這種研究方法.2.體會(huì)用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并體會(huì)比較.增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并力求解決問(wèn)題的意識(shí)和能力.情感態(tài)度與價(jià)值觀1.認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性,培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)自然,關(guān)心科技發(fā)展,勇于探索的精神.2.通過(guò)分析不同參考系中的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象不同，幫助學(xué)生建立辯證唯物主義的世界觀.課前準(zhǔn)備1.自制課件、羽毛、竹蜻蜓

3、.2.課前觀察各種物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，并能粗略描述它們的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn).教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課情景導(dǎo)入如圖1-1-1所示，靜坐在汽車?yán)锏某丝?，司機(jī)說(shuō)他靜止沒(méi)動(dòng)，路旁的孩子贊嘆他前進(jìn)得真快.一個(gè)說(shuō)他靜止，一個(gè)說(shuō)他運(yùn)動(dòng)，誰(shuí)說(shuō)的對(duì)呢？通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們就能解決這個(gè)問(wèn)題了.圖1-1-1故事導(dǎo)入某天，上海市某出租車公司經(jīng)理正在辦公室忙碌著.突然，本公司司機(jī)小趙急匆匆趕來(lái)報(bào)告，說(shuō)他駕駛的汽車在昨夜被盜.公司經(jīng)理聽(tīng)完匯報(bào)后，及時(shí)報(bào)警.警方詢問(wèn)后得知該車裝有GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，迅速采取了應(yīng)急預(yù)案，由技術(shù)部啟動(dòng)全球定位追蹤系統(tǒng)，馬上發(fā)現(xiàn)該車位置在“N2959.913,E11623.505”附近.警方根據(jù)該信息迅速布置警

4、力，警察仿佛從天而降，使犯罪分子轉(zhuǎn)眼間落入法網(wǎng).這主要還是GPS全球定位系統(tǒng)的功勞.那什么是GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)呢？通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你就會(huì)對(duì)它的工作原理有個(gè)簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí).影片導(dǎo)入（課件展示）特技跳傘運(yùn)動(dòng)員在某次高空特技表演中的精彩片斷，那驚心動(dòng)魄的場(chǎng)面讓同學(xué)們激動(dòng)不已.讓學(xué)生仔細(xì)觀察，思考為什么其中的一名運(yùn)動(dòng)員看身邊的隊(duì)員，好像沒(méi)有下落；可當(dāng)他俯視大地時(shí)，看到大地迎面而來(lái)，這是為什么？學(xué)習(xí)了本節(jié)知識(shí)，你就會(huì)知道其中的道理了.推進(jìn)新課一、物體和質(zhì)點(diǎn)教師演示1:教師將課前準(zhǔn)備好的羽毛舉高后釋放，讓同學(xué)們認(rèn)真觀察羽毛的運(yùn)動(dòng)情景.提出問(wèn)題羽毛在下落的過(guò)程中有什么特點(diǎn)？學(xué)生認(rèn)真思考后回答出羽毛的下落情

5、況：一方面有自轉(zhuǎn);一方面整體下落.教師演示2：教師將漂亮的竹蜻蜓雙手一搓，竹蜻蜓便飛到同學(xué)們中間.提出問(wèn)題竹蜻蜓的運(yùn)動(dòng)跟羽毛的運(yùn)動(dòng)一樣嗎？它又有什么特點(diǎn)？學(xué)生合作討論得到結(jié)果：既有向前的飛行，又有自身的轉(zhuǎn)動(dòng).課件展示：通過(guò)大屏幕播放各種各樣的物體的運(yùn)動(dòng)：雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔，足球在綠茵場(chǎng)上飛滾，火車在田野里高速行駛，劉翔箭一般沖向終點(diǎn)線教師點(diǎn)評(píng)：自然界物體的運(yùn)動(dòng)是多種多樣的，要想詳細(xì)而準(zhǔn)確地描述物體上各部分的運(yùn)動(dòng)，是一件十分困難的事.根據(jù)剛才的演示實(shí)驗(yàn)思考，描述物體運(yùn)動(dòng)的困難和麻煩出在哪里？能不能克服這些麻煩呢？結(jié)論歸納：詳細(xì)描述的困難就在于物體有自己的大小和形狀.教師點(diǎn)評(píng)：物體的大小和形

6、狀在一些問(wèn)題的描述過(guò)程中，起著重要的作用，不可忽略，如教練研究劉翔跨欄的動(dòng)作要領(lǐng)；裁判根據(jù)田亮在空中翻滾的動(dòng)作打分時(shí)，大小和形狀就起了關(guān)鍵作用.討論交流：是不是我們研究的所有問(wèn)題，大小和形狀都起關(guān)鍵作用而不可忽略呢？創(chuàng)設(shè)情景（大屏幕播放）情景一：地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn).（flash動(dòng)畫模擬）情景二：遠(yuǎn)洋航行的輪船，指揮部要確定它在海洋中的位置.（視頻）情景三：從斜面上滑下的木塊.情景四：火車在從南京開(kāi)往上海的途中.合作討論：在情景一中研究地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間；情景二中研究輪船的位置坐標(biāo)；情景三中研究木塊的運(yùn)動(dòng)；情景四研究火車全程所用的時(shí)間.在以上四種情景中，物體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題有沒(méi)有影響？學(xué)生

7、合作討論后得到結(jié)論：在以上所研究的問(wèn)題中，物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響.看來(lái)，在某些情況下，真的可以不考慮物體的大小和形狀.但是能忽略掉物體的質(zhì)量嗎？顯然是不行的.因此，我們突出“物體具有質(zhì)量”這一要素，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)，稱為質(zhì)點(diǎn).那么，對(duì)實(shí)際運(yùn)動(dòng)的描述，就轉(zhuǎn)化為對(duì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)描述.教師引導(dǎo)：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比以上所看到的物體的各種運(yùn)動(dòng)，并作對(duì)比，討論在什么情況下物體的大小和形狀可以忽略，即探究可看作質(zhì)點(diǎn)的條件.問(wèn)題：沿一個(gè)方向推動(dòng)桌面上的書(shū)（如圖1-1-3），如果測(cè)量書(shū)本移動(dòng)的距離，是否可以將書(shū)本視為質(zhì)點(diǎn)，為什么？如果測(cè)量桌面上的書(shū)經(jīng)過(guò)桌面上A點(diǎn)所需要的時(shí)間，是否可以將書(shū)本視為質(zhì)點(diǎn)

8、，為什么？圖1-1-3結(jié)論：可見(jiàn)，將一個(gè)物體看作質(zhì)點(diǎn)是有條件的.同樣是一本書(shū)的運(yùn)動(dòng)，在研究不同的問(wèn)題時(shí)，前者可以看作質(zhì)點(diǎn)，后者就不能看作質(zhì)點(diǎn).教師設(shè)疑：哪些物體可以看作質(zhì)點(diǎn)呢？學(xué)生在教師的引導(dǎo)下嘗試總結(jié)：如情景三中物塊的下滑屬于物體的平動(dòng)，平動(dòng)時(shí)物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特征都是相同的,故有：1.平動(dòng)的物體可以看作質(zhì)點(diǎn).在研究地球的公轉(zhuǎn)周期時(shí)，雖然地球是轉(zhuǎn)動(dòng)的，但不影響周期時(shí)間，故有：2.物體有轉(zhuǎn)動(dòng)，但物體的轉(zhuǎn)動(dòng)不是我們所要研究的主要問(wèn)題時(shí)，物體本身的形狀和大小已變成次要因素，可以看作質(zhì)點(diǎn).特別提醒：并不是很大的物體就不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，也不是很小的物體就一定能看作質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵看物體的形狀和大小在研究物體的運(yùn)動(dòng)

9、中是否為次要因素，或判斷物體做怎樣的運(yùn)動(dòng)，能否選一個(gè)點(diǎn)來(lái)代替.視野拓展(課件展示閱讀材料)課題：質(zhì)點(diǎn)與理想化模型內(nèi)容：質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，盡管不是實(shí)際存在的物體，但它是實(shí)際物體的一種近似，是為了研究問(wèn)題的方便而進(jìn)行的科學(xué)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，使所研究的復(fù)雜問(wèn)題得到了簡(jiǎn)化.在物理的研究中，“理想化模型”的建立，具有十分重要的意義.引入“理想化模型”可以使問(wèn)題的處理大為簡(jiǎn)化而又不會(huì)發(fā)生大的偏差，在現(xiàn)實(shí)世界中，有許多實(shí)際的事物與這種“理想化模型”十分接近，在一定條件下，作為一種近似，可以把實(shí)際事物當(dāng)作“理想化模型”來(lái)處理，即可以將研究“理想化模型”的結(jié)

10、果直接應(yīng)用于實(shí)際事物：例如在研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地球的直徑（約1.3104 km） 比地球和太陽(yáng)之間的距離(約1.5108 km)小得多，可以把地球上各點(diǎn)相對(duì)于太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)看作是相同的，即地球的形狀、大小可以忽略不計(jì)，在這種情況下，就可以直接把地球當(dāng)作一個(gè)“質(zhì)點(diǎn)”來(lái)處理.特別地，高中階段我們主要研究能夠簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)的物體的運(yùn)動(dòng).方法指導(dǎo)：在物理學(xué)中，突出問(wèn)題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，將其作為研究對(duì)象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法.課堂訓(xùn)練有人說(shuō)：“當(dāng)一列客車從北京開(kāi)往上海時(shí)，（如圖1-1-4所示）就可以把這列車看成質(zhì)點(diǎn).”這種說(shuō)法正確嗎？圖1-1-4解析：這個(gè)

11、人的說(shuō)法是錯(cuò)誤的.第一，研究的問(wèn)題沒(méi)有明確.第二，在沒(méi)有明確研究的是什么問(wèn)題之前就把這列車的大小和形狀當(dāng)成起作用很小的次要因素而不考慮是錯(cuò)誤的.如果研究這列車在整個(gè)路段的運(yùn)行速度或運(yùn)行時(shí)間，這個(gè)人的說(shuō)法是正確的；如果研究這列車能運(yùn)送多少旅客或研究通過(guò)某一站牌所用的時(shí)間，就不能把列車看成質(zhì)點(diǎn)了.二、參考系公路上向左勻速行駛的汽車如圖1-1-5甲，經(jīng)過(guò)一棵果樹(shù)附近時(shí)，恰有一顆果子從上面自由落下，圖乙是其運(yùn)動(dòng)的軌跡.地面上的觀察者看到的運(yùn)動(dòng)軌跡是C，車中人以車為參考系看到的果子的運(yùn)動(dòng)軌跡卻是B.（不計(jì)阻力圖1-1-5同樣的蘋果落地，為什么會(huì)觀察到不同的軌跡呢？學(xué)生分組積極思考討論：是因?yàn)橛^察者所處的

12、位置，即觀察角度不同.師生活動(dòng)：找一位同學(xué)站到講臺(tái)前面，站好不動(dòng).教師從講臺(tái)一側(cè)走向另一側(cè)，同時(shí)問(wèn)該同學(xué)：“我是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的？”該同學(xué)回答：“老師是運(yùn)動(dòng)的.”第二次與該同學(xué)并排同速走動(dòng)，再次詢問(wèn)：“我是運(yùn)動(dòng)的嗎？”該生回答：“我沒(méi)有看到老師運(yùn)動(dòng).”但是坐在教室里的其他同學(xué)說(shuō)老師運(yùn)動(dòng)了，為什么？教師設(shè)疑：為什么對(duì)于同一物體的同一狀態(tài)，關(guān)于運(yùn)動(dòng)和靜止的說(shuō)法不一樣呢？學(xué)生合作討論后回答：是因?yàn)橛^察的角度即所選參考系不同.總結(jié)：自然界的一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，絕對(duì)靜止的物體是不存在的；運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的.運(yùn)動(dòng)又具有相對(duì)性.因此，要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先要選定某個(gè)其他物體作參考，觀察物體相對(duì)于這個(gè)物

13、體的位置是否隨時(shí)間變化，以及怎樣變化.描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，另外選來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)的物體，稱為參考系.課堂交流：下述物理過(guò)程中選擇什么為參考系較恰當(dāng)？課件展示問(wèn)題：1.2020年，所有的目光都集中在火星.繼美國(guó)宇航局的兩臺(tái)火星探險(xiǎn)漫游者“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)之后，歐洲的火星快車飛船已順利地將“獵兔犬”2號(hào)火星登陸車投放至火星表面.從地球表面向火星發(fā)射火星探測(cè)器的過(guò)程中，若要研究探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)情況，各應(yīng)選擇什么為參考系？參考答案：前者為地球，后者為火箭.2.在印度洋海嘯救災(zāi)中，從水平勻速航行的飛機(jī)上向受災(zāi)的地區(qū)空投救災(zāi)物資.在不考慮空氣阻力的情況下，飛機(jī)上的人以飛機(jī)作為參考系，他看到投下的物體是沿什么路線下

14、落的？地面上的人以地面作為參考系，觀察被投下的物體又是沿著什么路線下落的？參考答案：前者為豎直直線，后者為曲線（拋物線）.3.第一次世界大戰(zhàn)期間的一次空戰(zhàn)中，一個(gè)法國(guó)飛行員正在2 000米高的空中飛行，忽然，他發(fā)現(xiàn)臉旁好像有一個(gè)小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲(chóng)，于是就伸手輕松地把它抓了過(guò)來(lái)，仔細(xì)一看，把他嚇出一身冷汗來(lái).他抓住的不是別的，是德國(guó)飛機(jī)射向他的一顆子彈.請(qǐng)根據(jù)上述信息討論回答以下問(wèn)題，并注意體會(huì)參考系的選取與運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性.（1）子彈飛得那么快（一般為幾百米每秒），為什么沒(méi)有把他的手打穿？體會(huì)一下，同一物體相對(duì)于不同的參考系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同嗎？（2）受類似現(xiàn)象的啟發(fā)，人們實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)在飛行

15、途中進(jìn)行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發(fā)射到太空和正在繞地球運(yùn)動(dòng)的空間站實(shí)行空中對(duì)接.實(shí)現(xiàn)“空中加油”和“空中對(duì)接”應(yīng)滿足的基本條件是什么？參考答案：（1）因同一物體相對(duì)于不同的參考系有不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，相對(duì)于發(fā)射子彈的槍而言，子彈的初速度雖然為幾百米每秒，但相對(duì)于其他以不同方向和速度運(yùn)動(dòng)著的物體，其運(yùn)動(dòng)速度就會(huì)有明顯不同.當(dāng)子彈和飛機(jī)的速度大小方向相同，則子彈相對(duì)于飛機(jī)靜止，即出現(xiàn)上述情況.（2）除了飛行員具有高超的飛行技術(shù)外，相對(duì)于同一參考系時(shí)兩個(gè)“物體”的速度要相同，即二者相對(duì)速度為零，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)即可完成.拓展延伸：一跳傘運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，看到身旁的直升機(jī)在向上運(yùn)動(dòng)，則直升機(jī)相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的？參考答案：跳傘運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，看到身旁的直升機(jī)在向上運(yùn)動(dòng)，是以自己作參考系，即以跳傘運(yùn)動(dòng)員為標(biāo)準(zhǔn)，它們間的距離在不斷增大.如果以地面為參考系，這種情況的出現(xiàn)有以下幾種可能性：（1）直升機(jī)靜止在空中不動(dòng)；（2）直升機(jī)向上升;（3）直升機(jī)下落，但速度比跳傘運(yùn)動(dòng)員慢.以上三種情況都能使跳傘運(yùn)動(dòng)員與直升機(jī)間的距離不斷增大.因此，跳傘運(yùn)動(dòng)員無(wú)法根據(jù)自己看到的現(xiàn)象來(lái)判斷直升機(jī)相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)情況.三、坐標(biāo)系學(xué)習(xí)了參考系后，我們就能定性粗略地描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但是在實(shí)際的生產(chǎn)、生活、軍事中對(duì)物體的位置及位置變化有