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

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111 第一章 運(yùn)動的描述 1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系教案 1、教材分析 本節(jié)教科書的第一段道出了全章教科書的目標(biāo)，就是研究“怎樣描述物體的機(jī)械運(yùn)動”。教科書一開始就從參考系中明確地抽象出了坐標(biāo)系的概念，指導(dǎo)思想是強(qiáng)調(diào)一般性的科學(xué)方法，即為這樣的思想作準(zhǔn)備：解決問題時首先把實(shí)際問題抽象成物理模型，然后用數(shù)學(xué)方法描述這個模型，并尋求解決的方法。 要研究物體位置的變化問題，首先必須解決位置確定問題，教科書把“物體和質(zhì)點(diǎn)”當(dāng)作一個知識點(diǎn)，說明質(zhì)點(diǎn)是針對物體而言的，實(shí)際的“物體”都“占有一定的空間”，在通常的運(yùn)動過程中，“不同部位的運(yùn)動情況是不相同的”，從而“給描述運(yùn)動帶來了困難”，解決問題的關(guān)鍵是“能否用一個點(diǎn)來代替物體”。 “科學(xué)漫步”欄目中的“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”是擴(kuò)展性內(nèi)容，其后附有進(jìn)一步研究的問題，例如“這個定位器處于我國哪個城市的什么部位？從顯示屏中你還能獲得哪些信息？”。這樣做的目的也是使學(xué)生養(yǎng)成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主獲得知識的能力。這類問題不作為針對所有學(xué)生的強(qiáng)制性要求。 2、教學(xué)目標(biāo) 1、知道參考系的概念。知道對同一物體選擇不同的參考系時，觀察的結(jié)果可能不同。 2、理解質(zhì)點(diǎn)的概念，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。 3、教學(xué)重點(diǎn) 1、在研究問題時，如何選取參考系。 2、質(zhì)點(diǎn)概念的理解。 4、教學(xué)難點(diǎn) 在什么情況下可把物體看出質(zhì)點(diǎn) 5、學(xué)情分析 我們的學(xué)生屬于平行分班，沒有實(shí)驗(yàn)班，學(xué)生已有的知識和實(shí)驗(yàn)水平有差距。有些學(xué)生對于受力分析及運(yùn)動情況有一定的基礎(chǔ)，但是兩者結(jié)合起來綜合的應(yīng)用有些困難，需要詳細(xì)的講解。 6、教學(xué)方法 1．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見后面的學(xué)案。 2．新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 7、課前準(zhǔn)備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)課本相關(guān)章節(jié)，初步把握應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決問題的基本思路和方法。 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。 課時安排：1課時 8、教學(xué)過程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。 （二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 在研究某一問題時，對影響結(jié)果非常小的因素常忽略。常建立一些物理模型，這是一種科學(xué)抽象。那以前接觸過這樣的物理模型嗎？ 如：光滑的水平面、輕質(zhì)彈簧。 這些都是把摩擦、彈簧質(zhì)量對研究問題影響極小的因素忽略掉了。今天我們又要建立一種新的物理模型——質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)，并完成下列問題： 設(shè)計(jì)意圖：步步導(dǎo)入，吸引學(xué)生的注意力，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。 （三）合作探究、精講點(diǎn)撥。 1、物體和質(zhì)點(diǎn) 填寫： （1）質(zhì)點(diǎn)就是沒有 ，沒有 ，只具有物體 的點(diǎn)。 （2）能否把物體看作質(zhì)點(diǎn)，與物體的大小、形狀有關(guān)嗎？ （3）研究一輛汽車在平直公路上的運(yùn)動，能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)？要研究這輛汽車車輪的轉(zhuǎn)動情況，能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)？ （4）原子核很小，可以把原子核看作質(zhì)點(diǎn)嗎？ （5）運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)通過的路線，叫質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動 ； 是直線，叫直線運(yùn)動； 是曲線，叫 。 共評：質(zhì)點(diǎn)是沒有形狀、大小、具有物體全部質(zhì)量的點(diǎn)。這是一種科學(xué)抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，這就必須是具體問題具體分析。如果在我們研究的問題中，物體的形狀、大小以及物體上各部分運(yùn)動的差異是次要的或不起作用的，就可以把它看作質(zhì)點(diǎn)。比如在平直公路上運(yùn)動的汽車，研究它運(yùn)動的特點(diǎn)，汽車的大小、形狀及車上各部分運(yùn)動的差異是次要的，可把汽車看作質(zhì)點(diǎn)。而研究車輪的轉(zhuǎn)動，是研究汽車上部分的運(yùn)動，就不能把汽車看作質(zhì)點(diǎn)，再比如原子核很小，要是研究質(zhì)子與質(zhì)子的作用時，就不能把它看作質(zhì)點(diǎn)。 2、（1）參考系：為了描述一個物體的運(yùn)動，選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體，叫參考系。 （2）選擇不同的參考系觀察同一個運(yùn)動，觀察的結(jié)果會有不同 舉例：描述同一個運(yùn)動，選擇不同參考系，觀察結(jié)果也不一樣。 舉例：運(yùn)動的汽車，是選擇地面為參考系，如選司機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)，汽車是靜止的 …… （3）總結(jié)：參考系是可任意選取，但選擇的原則要使運(yùn)動和描述盡可能簡單。比如，研究地面上物體的運(yùn)動，選擇地面或相對地面動的物體作參考系要比選太陽作參考系簡單。 3、坐標(biāo)系 如果物體沿直線運(yùn)動，為了定量描述物體的位置變化，可以以這條直線為軸，在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長度，建立直線坐標(biāo)系。 一般來說，為了定量地描述物體的位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系（coordinate system）. 教學(xué)中注意以下幾點(diǎn)： （1）坐標(biāo)系相對參考系是靜止的。 （2）坐標(biāo)的三要素：原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度單位。 （3）用坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的位置。 （4）用坐標(biāo)的變化描述質(zhì)點(diǎn)的位置改變。 （四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。 設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。（課堂實(shí)錄） （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)，那么，在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)時間和位移。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分，著重分析矢量和標(biāo)量的有什么區(qū)別？如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。 設(shè)計(jì)意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。 9、板書設(shè)計(jì) 一、物體和質(zhì)點(diǎn) 1、什么是質(zhì)點(diǎn)？ 2、把物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件 3、質(zhì)點(diǎn)是一種理想的物理模型。 二、參考系 1、定義 2、選擇不同的參考系觀察同一個運(yùn)動，觀察的結(jié)果會有不同 3、參考系是可任意選取，但選擇的原則要使運(yùn)動和描述盡可能簡單 三、坐標(biāo)系 1、坐標(biāo)系相對參考系是靜止的。 2、坐標(biāo)的三要素：原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度單位。 3、用坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的位置。 4、用坐標(biāo)的變化描述質(zhì)點(diǎn)的位置改變。 10.教學(xué)反思 本節(jié)課通過學(xué)生熟知的實(shí)例分析，讓學(xué)生很自然地領(lǐng)會到“在某些情況下，真的可以不考慮物體的大小和形狀”，“突出物體具有質(zhì)量這一要素，把它簡化為一個有質(zhì)量的點(diǎn)”。這充分說明了將物體簡化成質(zhì)點(diǎn)的條件性，質(zhì)點(diǎn)的兩大基本屬性。 為了強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)的概念，教科書用數(shù)學(xué)和物理學(xué)中通用的符號，即在直線運(yùn)動中用x表示質(zhì)點(diǎn)的位置，極坐標(biāo)，用△x=x1－x2表示質(zhì)點(diǎn)的位移。在表示物理量的變化時，“△”實(shí)際上是我們以前都在使用的符號，學(xué)生不會感到困難。相反，由于有了明確表示物理量的變化量的符號，學(xué)生更易區(qū)分某物理量與這個物理量的變化量。 明確地把某個物理量與這個物理量的變化區(qū)分開，這是本書的特點(diǎn)。物理學(xué)中經(jīng)常要區(qū)分這兩種物理量，有意識地強(qiáng)調(diào)它們的區(qū)別，對于以后的學(xué)習(xí)會有好處。下一節(jié)中，時刻與時間間隔的關(guān)系也是這樣。 111