高中物理《質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系》教案1（新人教版必修1）

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111 1.1 質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系 教案 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 (1)理解質(zhì)點(diǎn)的概念．能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)． (2)知道參考系的概念．知道選取參考系時，要考慮到使運(yùn)動的描述盡可能簡單． (3)知道坐標(biāo)系的概念．能夠用坐標(biāo)系描述物體的位置和位置的變化． （2）過程與方法 通過數(shù)形結(jié)合的學(xué)習(xí)，認(rèn)識數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中的作用 （3）情感態(tài)度價值觀 領(lǐng)悟質(zhì)點(diǎn)概念的提出和分析、建立的過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 二 、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)概念的理解、參考系的選取、坐標(biāo)系的建立 難點(diǎn)：理想化模型——質(zhì)點(diǎn)的建立，及相應(yīng)的思想方法 三、教學(xué)方法 探究式教學(xué) 四、教學(xué)過程 （一）問題引入 　呈現(xiàn)“神舟”５號從發(fā)射到返回艙成功回收的主要階段。播放神州五號發(fā)射升空過程的錄像。 問題：飛船在茫茫太空遨游，如何描述它的運(yùn)動呢？文學(xué)家、藝術(shù)家采用形象的手法。“凌云戲月游銀漢,轉(zhuǎn)瞬翔天過太空”，短短一兩句話就勾勒出航天飛船的雄姿?？茖W(xué)家怎樣描述物體的運(yùn)動呢？ （二）新課教學(xué) （一）、物體與質(zhì)點(diǎn) １、播放鴿子飛行的錄像。 提問：(1)要準(zhǔn)確描述鴿子身上各點(diǎn)的位置隨時間的變化不是容易事，困難和麻煩出在哪兒呢？ (2)如果我們研究它從家里出發(fā)到你親戚家送信，需要了解它各部分運(yùn)動的區(qū)別嗎？ (3)如何才能較準(zhǔn)確地描述它的運(yùn)動呢？ 呈現(xiàn)信息窗： “神舟”5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。 如科學(xué)家研究“神舟”5號飛船在空中的運(yùn)動位置、高度、速度等問題時就把它簡化為一個有質(zhì)量的點(diǎn)。 播放“神舟”５號運(yùn)行時在指揮部熒光屏上的顯示為一個小小的光點(diǎn)。 物理學(xué)中，用來 物體的 的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)。 在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經(jīng)過科學(xué)抽象而建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一。 ２、提問： (1)研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球視為一個點(diǎn)呢？播放太陽系運(yùn)行的模擬動畫。 (2)一列沿京滬鐵路運(yùn)動的火車，若研究它從上海到北京的運(yùn)動能否把它簡化為一個點(diǎn)？播放火車運(yùn)行模擬動畫。 (3)研究地球上各處的季節(jié)變化時，能否把它視為質(zhì)點(diǎn)呢？播放地球公轉(zhuǎn)和四季變化的模擬動畫。 (4)研究火車通過南京長江大橋的運(yùn)動時，能否把它簡化為一個質(zhì)點(diǎn)？呈現(xiàn)火車過橋的圖片。 3、通過以上幾個問題請同學(xué)們進(jìn)一步討論： (1)物體是否在所有的情況下都能看作質(zhì)點(diǎn)？ (2)物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件是什么？ (3)物理中的“質(zhì)點(diǎn)”跟幾何學(xué)中的點(diǎn)有什么相同和不同的地方？ (4)大的物體一定不能看成質(zhì)點(diǎn)？小的物體隨時都看成質(zhì)點(diǎn)嗎？ 播放地月系運(yùn)行模擬動畫，28屆雅典奧運(yùn)會上張怡寧發(fā)球錄像。演示乒乓球發(fā)球情況。 （二）參考系 1、設(shè)想一下，你和你的同桌正在太空站里一邊喝咖啡一邊聊天。在“地球人”看來，你們隨太空站以很大的速度繞地球運(yùn)動。 提問：你和你的同桌能感到自己在高速運(yùn)動嗎？為什么？呈現(xiàn)太空站的圖片。 為描述物體的運(yùn)動，需要另外選取一個物體作為標(biāo)準(zhǔn)，否則無法判斷。這個作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參考系。 提問：有一首唐代流傳下來的詩詞：“滿眼風(fēng)波多閃灼，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動——是船行?！弊髡邽槭裁磿小吧接薄ⅰ按小边@樣兩種不同的感覺？ ２、播放飛機(jī)空投的模擬動畫。提問：選擇不同的參考系觀察結(jié)果如何？從中你有什么發(fā)現(xiàn)呢？ ３、提問：參考系的選擇是任意的。但怎樣選擇比較好呢？ 播放地月系、太陽系運(yùn)行的模擬動畫（幾何畫板制作），請同學(xué)觀察思考研究月球的運(yùn)動選什么參考系較好？由此你得出的結(jié)論如何？ (三)、坐標(biāo)系 1、假設(shè)你在學(xué)校攀登樓前廣場上，沿東西方向筆直地奔跑，如果要問你到了哪里，我們會怎樣表示呢？ 對我們可以選擇大家所熟悉的標(biāo)志作為參考，說明你的位置。那么能否借助數(shù)學(xué)方法呢？ 一般說來，為了定量地描述物體的位置變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。用坐標(biāo)值來表示物體的位置。 提問：如何選擇坐標(biāo)軸和正方向？如何選坐標(biāo)原點(diǎn)？如何確定坐標(biāo)軸上的刻度值？ 如果我們以廣場上旗桿作為坐標(biāo)原點(diǎn)，x=5m,x=-10m表示什么意思？正負(fù)號表示什么意思？ 2、如果你在學(xué)校里從前校門到后校門，對于這種平面運(yùn)動，要描述你的位置或位置的變化，應(yīng)該建立怎樣的坐標(biāo)系？如果我們要研究“神舟”５號這種三維運(yùn)行呢？ 請同學(xué)舉例說明它的還有哪些用途。 五、課堂小結(jié) 這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系等概念，它們是運(yùn)動學(xué)乃至整個力學(xué)的最基本最重要的概念。要描述物體的運(yùn)動，首先要對實(shí)際物體建立一個物理模型，最簡單的是質(zhì)點(diǎn)模型。由于運(yùn)動的相對性，描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動時必須明確所選擇的參考系。為了準(zhǔn)確地、定量地描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，還要建立坐標(biāo)系。 除了以上知識，你還學(xué)到了什么方法？（物理學(xué)研究問題的基本方法——建立物理模型。） 六 布置作業(yè) 復(fù)習(xí)本節(jié)課本。 111