1、第一章 运动的描述第一节 质点 参考系和坐标系1. 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2. 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
2、从熟悉的和已知的生活情景出发，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， ，增强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（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，勇于探索的精神。（2） 渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。（3） 渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想（4） 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) 理解质点概念以及建立质点模型所采用的抽象思维方法(2) 在研
3、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】质点模型的建立【教学方法】在教师启发、引导下、学生思考、自主阅读、讨论、交流情况下得出物理概念并且加深对概念的理解.【教学准备】投影机，笔记本电脑， 新 课 教 学教学过程一.教学引入师：请同学们观看一段录像后思考问题，视频剪辑：猎豹，大熊猫，神五升空，赛车，足球运动。师：猎豹在追逐猎物，大熊猫在大自然中与悠闲地散步，神五升空，汽车在奔驰，足球场上奔跑的运动员和滚动的足球。我们坐在安静的教室里也是“坐地日行八万里” ，宇宙万物，无论是巨大的天体还是微小的分子和原子它的空间位置都随时间发生改变，
4、在不停地作机械运动.推出 2：不了解运动，就不了解自然师：这里古希腊学者亚里士多德的格言，看了这段录像，请同学们回顾初中学过的机械运动，谈一谈有关运动的话题。生 1：宇宙中的一切物体都处在永恒的运动中生 2：运动是绝对的，静止是相对的。生 3：物体空间位置随时间的变化是机械运动，片中记录了大量物体的运动情景生 4：描述物体的运动要选择参照物。生 5：“坐地曰八万里” ，我怎么没感觉到呢？教师总结学生发言，讲述机械运动师：我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最普遍，最基本的运动形式，那么什么是机械运动呢？请举几个运动物体的例子。生：机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分与
5、另一部分间相对位置随时间发生改变的过程，如：刮风，下雨，人的心脏跳动，身体中血液的流动，大到天体的运动，小到原子内部的运动推出 3：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。二.新课教学启发学生思考:如何描述物体的运动？推出 4：诗人：形容大河中的水流，用“气势磅礴”;形容滑冰运动员矫健的身姿，用“身轻如燕”画家：形容向前行驶的汽车,用几条直线就能表示推出 5:.科学家如何描述物体的运动？视频：分析猎豹的运动:整个身体在向前运动，上下跳动，腿用力跨步，整个足球的运动是很复杂的。视频：分析足球的运动，既有向前运动，同时身在滚动，同时还在左右运动，足球
6、的运动也是很复杂的师:自然界中描述一般物体的运动是否简单?为什么生:：一般物体都有一定的形状,大小,当物体运动时 ,物体上各部分运动情况一般并不相同,因而要准确描述物体的运动情况并不容易.推出 7:引导学生思考:能否用简化的方法描述物体的运动呢?推出 8：2003 年 10 月 15 曰 9 时， “神舟”五号飞船成功发射升空，据报道“神舟”五号飞船载人舱长 7.4m 直径 2.8m，用长 58m 重达 480t 的长征 2 号火箭发射，升空后，显示在指挥部荧光屏上仅是一个小小的光点，师:科学家根据它在空中的位置，离开地面的高度，飞行的速度，运动的轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗？生
7、:不需要,我们可以用荧光屏上的小光点代替这个庞大的飞船 .推出 9：师：研究地球的公转时,能否把地球看作一个点(引导学生思考): 地球是一个庞然大物，直径约为 12800km，与太阳相距1.5108km，也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一 (老师可在黑板上画图,以表示太阳与地球的大小)生:研究地球公转时，由于地球的大小而引起的地球各个部分的差异对研究问题的影响很小，可以忽略不计，也就是说可以忽略地球的大小，把它视为一个点。推出 10:质点:只有质量，不考虑其形状和大小的点叫质点这是一种理想化的模型强调说明:质点是一种科学抽象，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
8、要的科学方法。推出 11:例 1：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高运动分为几个阶段：助跑，撑杆起跳，越过横杆，讨论并思考后回答，在下列几种情况下运动员能否被看作质点，从中体会质点模型的建立过程。（1）教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员看作质点？（2）分析运动员的助跑速度时能否将其看作质点？（3）测量其所跳高度(判断其是否打破纪录）时，能否将其看成质点生：问题 1 中运动员不可看作质点；问题 2 与问题 3 中运动员可看作质点推出 12:画面:火车车轮在转动,火车过铁桥,研究火车车轮的转动时,能否把火车看成质点？研究火车在平直的铁轨上运动的快慢时,能否
9、把火车看成质点?研究火车从杭州开往上海所用的时间,能否把火车看作质点?研究火车通过杭州钱江大桥时所用的时间时,能否把火车看作质点?推出 15.研究地球的自转时,能否把地球看作一个质点?研究一只小蜜蜂翅膀振动的快慢,能否把小蜜蜂看作一个质点？师：请同学们对质点进行小结。推出 16:.质点1质点：不考虑物体的形状和大小，只把物体看作是有质量的点，称为质点2质点是一种理想化的模型，是对实际物体的近似，抽象，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法3一个物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在研究的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。如何描述一个物体的运动推出 1
10、7:展示问题：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的？2坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句：“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”我们感觉是静止不动的，这与诗句的描述是否矛盾？说明理由。生：问题分别以青山和竹排为参考；问题二分别以地心和地面为参考。推出 18:师：要研究物体的运动，总要选定某个其它物体作为参考，观察物体相对于这个其它物体位置是否随时间变化以及怎变化，这种用作参考的物体（或物体群）称为参考系。教师展示 Flash1:师:画面 1 和画面 2 有什么区别?生:画面 1 中两条鱼相对静止,因为以任一条鱼为参
11、考 ,另一条鱼的位置没有改变.画面 2 两条鱼相对运动,因为它们间的相对位置发生了改变.教师可展示 Flash2 动画课件，动画内容描述为：小球从运动的帆船上下落，一个人从在不同的位置观察，一次是直线，一次是曲线，分别是以什么为参考系的？生:从运动的帆船上观察到小球作直线运动,从河岸上观察到小球作曲线运动推出 19:师: 阅读书本上两幅图：1.1-3，1.1-4, 及右边的说明可得出什么结论生 1：运动和静止都是相对的，生 2：同一物体的运动情况对不同的参考系而言，描述的运动情况不同。师生共同探讨，得出参考系的概念加深对参考系概念的理解推出 20: 参考系1.描述物体运动时,用作参考的物体(或
12、物体群)称为参考系说明:参考系是假定为不动的物体2运动和静止都是相对的3参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体为参考系推出 21:要描述物体的运动,首先要确定物体的位置及位置的变化 ,如果一个可看作质点的物体沿直线运动,怎样定量地描述物体的位置变化.推出 22:例 2:一汽车沿一平直的公路行驶,车站就在公路边上 ,汽车在车站以东 2km 处开始运动,5 分钟后运动至车站以东 3km 处,20 分钟后运动至车站以西1km 处,如何确定汽车的位置变化?引导学生建立直线坐标系,规定原点,确定正方向和坐标系的单位和单位长度表示的距离. ：思考：1如何选坐标轴和正方向？2如何选择坐标原点
13、？3如何确定坐标轴上刻度值？生：对质点的直线运动，一般选质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标的正方向，选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。生：画坐标系时，必须标上原点，正方向和单位长度。推出 23：以汽车的运动轨迹建立直线坐标系,规定以车站的位置为坐标原点, 向东为正方向,设单位长度为 1km推出 24:一般来说,要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说明：坐标系是固定于参考系上的。推出 25 问题:一质点在 x 轴上运动,分别运动至 A,B,C,D,E,F 位置,分别写出质点运动至各个位置的坐标值,哪两个位置相隔最远,相距多少?推出 26:说一说:对于
14、平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置你认为应该怎样建立坐标系？生：应该建立平面坐标系推出 27:二维平面坐标系，-2 -1 0 1 2 3 4 x/kmC A B汽车的初位置 xA=2km5 分钟时 xB=3km20 分钟时 xC=-1km师：若要确定一架在天空飞行的飞机的位置，如何确定坐标系？生：三维坐标系：说明：有直线坐标系（一维） ，平面坐标系（二维） ，空间坐标系（三维）推出 28:全球定位系统(GPS)师:请同学们可以查阅相关资料,了解书本介绍的全球定位系统有关知识 .推出 29-30: 三.小 结：本节学习的参考系和质点的概念是运动学甚至整个力学的最重要的
15、概念，并且还提供了重要的科学思维方法，了解参考系的概念，对于观察，比较，研究物体的运动有实际的意义，同学们要明白，严格意义上的“有质量的点”实际上是不存在的，是一种理想化模型，是对实际物体的近似，是一种科学抽象，自然界中任何一种事物及其运动变化，都是比较复杂的，研究问题，要暂时忽略次要因素，抓住主要因素，如果我们在研究问题中，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。1 质点:用来表示物体的有质量的点，物体的形状，大小可以忽略不计。2用来描述物体被选来作参考的物体（或物体群）称为参考系3一般来说，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
16、适当的坐标系。推出 31-34:四课堂练习1：下列情况下哪些物体可以看作质点A 裁判眼中的体操运动员B 火车从上海开往北京在计算其行车时间时C 火车通过某一路标，计算其所用时间时D 绕地球公转的地球，研究其公转时2.甲乙丙三人各乘一辆飞艇，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲艇匀速上升，丙看到乙艇匀速上升，甲看到丙艇匀速上升，则甲乙丙相对于地球的运动情况可能是（ ）A甲和乙匀速下降，且 v 乙 v 甲 ，丙静止 B。甲和乙匀速下降，且 v 乙v 甲 ，丙匀速上升C甲和乙匀速下降, 且 v 乙 v 甲 ，丙匀速下降 D。甲匀速下降，乙匀速上升，丙静止不动3.公路上向左匀速行驶的汽车经过一棵果树附近时，恰
17、有一个果子从树上自由落下，如图所示，图 1-1-是其运动轨道，则地面上的观察者看到的运动轨迹是 ，车中人以车为参考看到的里运动轨迹是 （不计阻力）( 填“ 直线” 或“ 曲线”)。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。4：从高出地面 3m 的位置竖直向上抛出一个小球，它上升 5m 后回落，最后到达地面，如图所示，分别发地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：推出 34:作业布置：人教版高中新课程教材精析精练 物理第 3 页学力测评 1-8坐标原点的设置 出发点的坐标 最高点的坐标 落地点的坐标以地面为原点以抛出点为原点5m3m
