質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系教案3

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1、第一章 運動的描述 第一節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系 1. 知識與技能 （1） 認(rèn)識建立質(zhì)點模型的意義和方法，能根據(jù)具體情況將物體簡化為質(zhì)點，知道它是一種科學(xué)的抽象，知道科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法 （2） 理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實際情況選定參考系 （3） 認(rèn)識一維直線坐標(biāo)系，掌握坐標(biāo)系的簡單應(yīng)用 2. 過程與方法 （1） 體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，初步掌握科學(xué)抽象理想化模型的方法，讓學(xué)生將生活實際與物理概念相聯(lián)系，通過具體事例引出質(zhì)點這個理想化的模型，通過幾個具體的例子讓學(xué)生自主討論，在討論與交流中自主升華為物理中的概念。 （2） 通過參考系的

2、學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問題的方法，讓學(xué)生從熟悉的和已知的生活情景出發(fā)，體驗不同參考系中運動的相對性，揭示參考系在確定物體運動時客觀存在的必要性和合理性，促使學(xué)生形成勤于思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主獲取知識的能力。 （3） 體會用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性，，增強學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。 3. 情感態(tài)度與價值觀 （1） 認(rèn)識運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運動和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然，勇于探索的精神。 （2） 滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。 （3） 滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想 （4） 通過本節(jié)學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理課程的興趣。 【教學(xué)重點】

3、 (1) 理解質(zhì)點概念以及建立質(zhì)點模型所采用的抽象思維方法 (2) 在研究具體問題時,如何選取參考系 (3) 如何用數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)軸與實際的物理情景結(jié)合起來建立坐標(biāo)系 【教學(xué)難點】質(zhì)點模型的建立 【教學(xué)方法】在教師啟發(fā)、引導(dǎo)下、學(xué)生思考、自主閱讀、討論、交流情況下得出物理概念并且加深對概念的理解. 【教學(xué)準(zhǔn)備】投影機，筆記本電腦， 新 課 教 學(xué) 教學(xué)過程 一.教學(xué)引入 師：請同學(xué)們觀看一段錄像后思考問題，視頻剪輯：獵豹，大熊貓，神五升空，賽車，足球運動。 師：獵豹在追逐獵物，大熊貓在大自然中與悠閑地散步，神五升空，汽車在奔馳，足球場上奔跑的運動員和滾動的足球。我們坐

4、在安靜的教室里也是“坐地日行八萬里”，宇宙萬物，無論是巨大的天體還是微小的分子和原子它的空間位置都隨時間發(fā)生改變，在不停地作機械運動. 推出2：不了解運動，就不了解自然 師：這里古希臘學(xué)者亞里士多德的格言，看了這段錄像，請同學(xué)們回顧初中學(xué)過的機械運動，談一談有關(guān)運動的話題。 生1：宇宙中的一切物體都處在永恒的運動中 生2：運動是絕對的，靜止是相對的。 生3：物體空間位置隨時間的變化是機械運動，片中記錄了大量物體的運動情景 生4：描述物體的運動要選擇參照物。 生5：“坐地曰八萬里”，我怎么沒感覺到呢？ 教師總結(jié)學(xué)生發(fā)言，講述機械運動 師：我們知道宇宙中的一切物體都在不停地運

5、動著，機械運動是最普遍，最基本的運動形式，那么什么是機械運動呢？請舉幾個運動物體的例子。 生：機械運動簡稱運動，指物體與物體間或物體的一部分與另一部分間相對位置隨時間發(fā)生改變的過程，如：刮風(fēng)，下雨，人的心臟跳動，身體中血液的流動，大到天體的運動，小到原子內(nèi)部的運動 推出3：機械運動簡稱運動，指物體與物體間或物體的一部分和另一部分間相對位置隨時間發(fā)生改變的過程。 二.新課教學(xué) 啟發(fā)學(xué)生思考:如何描述物體的運動？ 推出4：詩人：形容大河中的水流，用“氣勢磅礴”; 形容滑冰運動員矯健的身姿，用“身輕如燕” 畫家：形容向前行駛的汽車,用幾條直線就能表示 推出5:.科學(xué)家如何描述物體的運

6、動？ 視頻：分析獵豹的運動:整個身體在向前運動，上下跳動，腿用力跨步，整個足球的運動是很復(fù)雜的。 視頻：分析足球的運動，既有向前運動，同時身在滾動，同時還在左右運動，足球的運動也是很復(fù)雜的 師:自然界中描述一般物體的運動是否簡單?為什么 生:：一般物體都有一定的形狀,大小,當(dāng)物體運動時,物體上各部分運動情況一般并不相同,因而要準(zhǔn)確描述物體的運動情況并不容易. 推出7:引導(dǎo)學(xué)生思考:能否用簡化的方法描述物體的運動呢? 推出8：2003年10月15曰9時，“神舟”五號飛船成功發(fā)射升空，據(jù)報道“神舟”五號飛船載人艙長7.4m直徑2.8m，用長58m重達(dá)480t的長征2號火箭發(fā)射，升空后，

7、顯示在指揮部熒光屏上僅是一個小小的光點， 師:科學(xué)家根據(jù)它在空中的位置，離開地面的高度，飛行的速度，運動的軌道等問題時，需要考慮它本身的大小和形狀嗎？ 生:不需要,我們可以用熒光屏上的小光點代替這個龐大的飛船. 推出9： 師：研究地球的公轉(zhuǎn)時,能否把地球看作一個點 (引導(dǎo)學(xué)生思考):地球是一個龐然大物，直徑約為12800km，與太陽相距1.5×108km，也就是說地球直徑約是它與太陽距離的萬分之一(老師可在黑板上畫圖,以表示太陽與地球的大小) 生:研究地球公轉(zhuǎn)時，由于地球的大小而引起的地球各個部分的差異對研究問題的影響很小，可以忽略不計，也就是說可以忽略地球的大小，把它視為一個點。

8、 推出10:質(zhì)點:只有質(zhì)量，不考慮其形狀和大小的點叫質(zhì)點 這是一種理想化的模型 強調(diào)說明:質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，這種忽略次要因素，突出主要因素（質(zhì)量）的處理方法是一種非常重要的科學(xué)方法。 推出11:例1：撐桿跳高是一項非常刺激的體育運動項目，一般來說可以把撐桿跳高運動分為幾個階段：助跑，撐桿起跳，越過橫桿，討論并思考后回答，在下列幾種情況下運動員能否被看作質(zhì)點，從中體會質(zhì)點模型的建立過程。 （1） 教練員針對訓(xùn)練錄像糾正運動員的錯誤時，能否將運動員看作質(zhì)點？ （2） 分析運動員的助跑速度時能否將其看作質(zhì)點？ （3） 測量其所跳高度(判斷其是否打破紀(jì)錄）時，能否將其看成質(zhì)點

9、 生：問題1中運動員不可看作質(zhì)點；問題2與問題3中運動員可看作質(zhì)點 推出12:畫面:火車車輪在轉(zhuǎn)動,火車過鐵橋, 研究火車車輪的轉(zhuǎn)動時,能否把火車看成質(zhì)點？ 研究火車在平直的鐵軌上運動的快慢時,能否把火車看成質(zhì)點? 研究火車從杭州開往上海所用的時間,能否把火車看作質(zhì)點? 研究火車通過杭州錢江大橋時所用的時間時,能否把火車看作質(zhì)點? 推出15.研究地球的自轉(zhuǎn)時,能否把地球看作一個質(zhì)點? 研究一只小蜜蜂翅膀振動的快慢,能否把小蜜蜂看作一個質(zhì)點？ 師：請同學(xué)們對質(zhì)點進行小結(jié)。 推出16:.質(zhì)點 1． 質(zhì)點：不考慮物體的形狀和大小，只把物體看作是有質(zhì)量的點，稱為質(zhì)點 2． 質(zhì)點

10、是一種理想化的模型，是對實際物體的近似，抽象，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法 3． 一個物體能否看作質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在研究的問題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小，質(zhì)量的多少和運動速度的大小無關(guān)。 如何描述一個物體的運動 推出17:展示問題： 1． 電影閃閃的紅星中有兩句歌詞：“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”這其中分別描述了兩種運動情景，那么它們分別是以什么為參考的？ 2． 坐在美麗的校園里學(xué)習(xí)毛澤東的詩句：“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”我們感覺是靜止不動的，這與詩句的描述是否矛盾？說明理由。 生：問題１分別以青山和竹排為參考；問題二分別以地心和地面為參

11、考。 推出18:師：要研究物體的運動，總要選定某個其它物體作為參考，觀察物體相對于這個其它物體位置是否隨時間變化以及怎變化，這種用作參考的物體（或物體群）稱為參考系。 教師展示Flash1: 師:畫面1和畫面2有什么區(qū)別? 生:畫面1中兩條魚相對靜止,因為以任一條魚為參考,另一條魚的位置沒有改變.畫面2兩條魚相對運動,因為它們間的相對位置發(fā)生了改變. 教師可展示Flash2動畫課件，動畫內(nèi)容描述為：小球從運動的帆船上下落，一個人從在不同的位置觀察，一次是直線，一次是曲線，分別是以什么為參考系的？ 生:從運動的帆船上觀察到小球作直線運動,從河岸上觀察到小球作曲線運動 推出19:師:

12、閱讀書本上兩幅圖：1.1-3，1.1-4,及右邊的說明可得出什么結(jié)論 生1：運動和靜止都是相對的， 生2：同一物體的運動情況對不同的參考系而言，描述的運動情況不同。 師生共同探討，得出參考系的概念加深對參考系概念的理解 推出20: 參考系 1.描述物體運動時,用作參考的物體(或物體群)稱為參考系 說明:參考系是假定為不動的物體 2．運動和靜止都是相對的 3．參考系的選擇是任意的，一般選擇地面或相對地面靜止的物體為參考系 推出21:要描述物體的運動,首先要確定物體的位置及位置的變化,如果一個可看作質(zhì)點的物體沿直線運動,怎樣定量地描述物體的位置變化.

13、推出22:例2:一汽車沿一平直的公路行駛,車站就在公路邊上,汽車在車站以東2km處開始運動,5分鐘后運動至車站以東3km處,20分鐘后運動至車站以西1km處,如何確定汽車的位置變化? 引導(dǎo)學(xué)生建立直線坐標(biāo)系,規(guī)定原點,確定正方向和坐標(biāo)系的單位和單位長度表示的距離. ： 思考： 1． 如何選坐標(biāo)軸和正方向？ 2． 如何選擇坐標(biāo)原點？ 3． 如何確定坐標(biāo)軸上刻度值？ 生：對質(zhì)點的直線運動，一般選質(zhì)點的運動軌跡為坐標(biāo)軸，質(zhì)點運動的方向為坐標(biāo)的正方向，選取質(zhì)點經(jīng)過坐標(biāo)軸原點的時刻為時間的起點。 生：畫坐標(biāo)系時，必須標(biāo)上原點，正方向和單位長度。 -2 -1 0 1

14、2 3 4 x/km C A B 推出23：以汽車的運動軌跡建立直線坐標(biāo)系,規(guī)定以車站的位置為坐標(biāo)原點, 向東為正方向,設(shè)單位長度為1km 汽車的初位置xA=2km 5分鐘時xB=3km 20分鐘時xC=-1km 推出24:一般來說,要定量地描述物體的位置及位置的變化需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系 說明：坐標(biāo)系是固定于參考系上的。 推出25問題:一質(zhì)點在x軸上運動,分別運動至A,B,C,D,E,F位置,分別寫出質(zhì)點運動至各個位置的坐標(biāo)值,哪兩個位置相隔最遠(yuǎn),,相距多少? 推出26:說一說:對于平面上運動的物體

15、，例如冰場上的花樣滑冰運動員，要描述他們的位置你認(rèn)為應(yīng)該怎樣建立坐標(biāo)系？ 生：應(yīng)該建立平面坐標(biāo)系 推出27:二維平面坐標(biāo)系， 師：若要確定一架在天空飛行的飛機的位置，如何確定坐標(biāo)系？ 生：三維坐標(biāo)系： 說明：有直線坐標(biāo)系（一維），平面坐標(biāo)系（二維），空間坐標(biāo)系（三維） 推出28:全球定位系統(tǒng)(GPS) 師:請同學(xué)們可以查閱相關(guān)資料,了解書本介紹的全球定位系統(tǒng)有關(guān)知識. 推出29-30: 三.小 結(jié)： 本節(jié)學(xué)習(xí)的參考系和質(zhì)點的概念是運動學(xué)甚至整個力學(xué)的最重要的概念，并且還提供了重要的科學(xué)思維方法，了解參考系的概念，對于觀察，比較，研究物體的運動有實際的意義，同學(xué)們要明白

16、，嚴(yán)格意義上的“有質(zhì)量的點”實際上是不存在的，是一種理想化模型，是對實際物體的近似，是一種科學(xué)抽象，自然界中任何一種事物及其運動變化，都是比較復(fù)雜的，研究問題，要暫時忽略次要因素，抓住主要因素，如果我們在研究問題中，物體的形狀，大小以及物體上各部分運動的差異是次要的或不起作用的，就可以把它看作質(zhì)點。 1． 質(zhì)點:用來表示物體的有質(zhì)量的點，物體的形狀，大小可以忽略不計。 2． 用來描述物體被選來作參考的物體（或物體群）稱為參考系 3． 一般來說，為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。 推出31-34:四．課堂練習(xí) 1：下列情況下哪些物體可以看作質(zhì)點 A

17、． 裁判眼中的體操運動員 B． 火車從上海開往北京在計算其行車時間時 C． 火車通過某一路標(biāo)，計算其所用時間時 D． 繞地球公轉(zhuǎn)的地球，研究其公轉(zhuǎn)時 2.甲乙丙三人各乘一輛飛艇，甲看到樓房勻速上升，乙看到甲艇勻速上升，丙看到乙艇勻速上升，甲看到丙艇勻速上升，則甲乙丙相對于地球的運動情況可能是（ ） A．甲和乙勻速下降，且v乙＞v甲，丙靜止 B。甲和乙勻速下降，且v乙＞v甲，丙勻速上升 C．甲和乙勻速下降, 且v乙＞v甲，丙勻速下降 D。甲勻速下降，乙勻速上升，丙靜止不動 3.公路上向左勻速行駛的汽車經(jīng)過一棵果樹附近時，恰有一個果子從樹上自由落下，如圖所示，圖1

18、-1-是其運動軌道，則地面上的觀察者看到的運動軌跡是————————，車中人以車為參考看到的里運動軌跡是——————————（不計阻力）(填“直線”或“曲線”) 。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 4：從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個小球，它上升5m后回落，最后到達(dá)地面，如圖所示，分別發(fā)地面和拋出點為原點建立坐標(biāo)系，方向均以向上為正，填寫以下表格： 坐標(biāo)原點的設(shè)置 出發(fā)點的坐標(biāo) 最高點的坐標(biāo) 落地點的坐標(biāo) 以地面為原點 以拋出點為原點 5m 3m 推出34: 作業(yè)布置：人教版高中新課程《教材精析精練 物理》 第3頁學(xué)力測評1-8