人民教育出版版必修一質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系最新教案1

1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系整體設(shè)計(jì) 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)是逐步展開的. 本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要解決兩個(gè)問題：一是通過在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)多樣的問題情景，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)目標(biāo)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）

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。（2）理解參考系的選取在物理中的作用，會(huì)根據(jù)實(shí)際情況選定參考系。（3）會(huì)用坐標(biāo)系描述物體的位置和位置的變化。教學(xué)重點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)概念的理解，如何選取參考系。教學(xué)難點(diǎn)什么情況下可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)。 教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課雄鷹在空中翱翔，足球在綠茵場(chǎng)上飛滾，連靜靜的山川也在“坐地日行八萬里”。宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)是宇宙間永恒的主題，也是日常生活中常見的現(xiàn)象。李白用“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，來描繪氣勢(shì)磅礴的瀑布。畫家也用美麗的畫筆描繪出動(dòng)感十足的情景。那么我們的物理學(xué)家是怎樣描繪物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)呢？學(xué)生閱讀課本P

3、8回答： 1、什么叫機(jī)械運(yùn)動(dòng)？ 答：物體的空間位置隨時(shí)間的變化，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡稱運(yùn)動(dòng)。 二、新授內(nèi)容1.物體和質(zhì)點(diǎn)研究物體的運(yùn)動(dòng)，第一步是要確定物體的位置。物體都具有大小和形狀，在運(yùn)動(dòng)中物體的各點(diǎn)的位置變化一般說來是不同的，所以要詳細(xì)描述物體的位置及其變化，并不是一件簡單的事情。學(xué)生活動(dòng)，組織學(xué)生討論。例如： (1)扔出去的粉筆頭，飛行軌跡的描繪。(2)把教室的課桌向后推出0.5m怎么樣測(cè)量距離？(3)你從校門口向校園內(nèi)走100m，你現(xiàn)在在哪兒？在學(xué)生議論過程中，引導(dǎo)學(xué)生想到我們?cè)谔幚磉@些問題時(shí)，常常不考慮物體各部分的差異，把物體簡化成為沒有大小、形狀的點(diǎn)，或者說用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來代替物體。

4、老師提出：引入質(zhì)點(diǎn)是為了使物體的位置有一個(gè)確切的概念，使物體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。（板書） 學(xué)生回答：（1）質(zhì)點(diǎn)的定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。即沒有形狀、大小、體積而具有質(zhì)量的一個(gè)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)具有物體的全部質(zhì)量。（2）說明：質(zhì)點(diǎn)是人為提出的物理模型。 老師提出（3）關(guān)于質(zhì)點(diǎn)簡化的條件性 學(xué)生歸納 物體的大小和形狀等因素不影響問題的研究時(shí)，就可以把物體抽象看成質(zhì)點(diǎn)。 平動(dòng)的物體一般可以看作質(zhì)點(diǎn) 老師補(bǔ)充 做平動(dòng)的物體，由于物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，可以用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，在這種情況下，物體的大小、形狀就無關(guān)緊要了，可以把整個(gè)物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn)。例如：平直公路上行駛的汽車，車身上各部分

5、的運(yùn)動(dòng)情況相同，當(dāng)我們把汽車作為一個(gè)整體來研究它的運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就可以把汽車當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)然，假如我們需要研究汽車輪胎的運(yùn)動(dòng)，由于輪胎上各部分運(yùn)動(dòng)情況不相同，那就不能把它看作質(zhì)點(diǎn)了。要注意的是：同一物體在不同情況下有時(shí)可看質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不可以看作質(zhì)點(diǎn)，一列火車從北京開到上海，研究火車的運(yùn)行的時(shí)間，可將火車看成質(zhì)點(diǎn)，而火車過橋時(shí)，計(jì)算火車過橋的時(shí)間，不可以將火車看成質(zhì)點(diǎn)。 有轉(zhuǎn)動(dòng)但轉(zhuǎn)動(dòng)為次要因素例如：研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，可把地球看作質(zhì)點(diǎn)；研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，不能把地球看質(zhì)點(diǎn)。 物體的形狀、大小可忽略再如：乒乓球旋轉(zhuǎn)對(duì)球的運(yùn)動(dòng)的較大的影響，運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球、擊球時(shí)都要考慮，就不能把乒乓球簡單看作質(zhì)點(diǎn)。例1、2010年

6、11月在廣州舉行的亞運(yùn)會(huì)上，下列運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員可看成質(zhì)點(diǎn)的是（ ）A、 自由體操 B、跳水 C、花樣游泳 D、馬拉松賽跑 例2、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的以下說法中正確（ ）A、 質(zhì)點(diǎn)是沒有質(zhì)量、沒有形狀和大小的點(diǎn)B、只有體積很小或質(zhì)量很小的物體才可以看成質(zhì)點(diǎn)C、只要物體運(yùn)動(dòng)不是很快，就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)D、物體的大小和形狀在所研究的現(xiàn)象中起的作用很小，可以忽略不計(jì)時(shí)，我們就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)。2. 參考系老師提出問題，學(xué)生討論：（課本P10）鐵路邊的人看到火車中的乘客在飛快離去，而乘客卻認(rèn)為自己是靜止的，他甚至可以靠在坐椅上睡覺！矛盾出在哪呢？ 學(xué)生回答：因?yàn)檫x擇了不同的參照物。老師小結(jié)：參考系是研究機(jī)

7、械運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，要研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先必須選取參考系。 說明：（1）要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，就必須選擇另外一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)被選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體就叫做參考系。一個(gè)物體一旦被選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的。在選定參考系后要假定自己站在參考系中去觀察物體的運(yùn)動(dòng)。（請(qǐng)同學(xué)們思考課本P12圖1.1-4。并思考觀察結(jié)果為什么不同。） (2)選擇不同的參考系來觀察同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，觀察的結(jié)果可能會(huì)有所不同。 (3) 比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)必須選擇同一參照系，比較才有意義。 (4)在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，參考系的選取是任意的，但在實(shí)際選擇參考系時(shí)應(yīng)以運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單為原則。在沒有特別說明時(shí)，通常以地面為參考系

8、。例如，描述地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選地面或相對(duì)于地面而靜止不動(dòng)的其他物體作為參考系。例3、課本P11 1。例4、課本P11 2。3.坐標(biāo)系位置就是質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻所在的空間的一點(diǎn)。物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位置發(fā)生變化，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。坐標(biāo)系是在參考系的基礎(chǔ)上抽象出來的概念，是抽象化的參考系。（1）坐標(biāo)系即參考系的具體化，是在參考系上建立的，坐標(biāo)系相對(duì)參考系是靜止的。具體有： 一維坐標(biāo)：描述物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，即物體做一維運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以以這條直線為x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。如圖111所示，若某一物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，此時(shí)它

9、的位置坐標(biāo)XA3m，若它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則此時(shí)它的坐標(biāo)XB-2m（“-”表示沿X軸負(fù)方向）。XmABO03-2圖111 二維坐標(biāo)：平面直角坐標(biāo)，描述物體在一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即二維運(yùn)動(dòng)時(shí)，需采用兩個(gè)坐標(biāo)確定它的位置，如圖112。 三維坐標(biāo)：立體坐標(biāo)系，描述物體在空間的運(yùn)動(dòng)。(2) GPS定位儀確定地球物體的具體方位，提供準(zhǔn)確時(shí)間。要注意以下幾點(diǎn)：（a）坐標(biāo)系相對(duì)參考系是靜止的。（b）坐標(biāo)的三要素：原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度單位。（c）用坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的位置。（d）用坐標(biāo)的變化描述質(zhì)點(diǎn)的位置改變。三、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(dòng)學(xué)乃至整個(gè)力學(xué)的最基本最重要的概念。要描述物體的運(yùn)動(dòng)，

10、首先要對(duì)實(shí)際物體建立一個(gè)物理模型，最簡單的是質(zhì)點(diǎn)模型。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)確地、定量地描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，還要建立坐標(biāo)系。4、 課堂檢測(cè)【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的概念,下面敘述正確的是 （ D ）A、任何細(xì)小的物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)。 B、任何靜止的物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)。C、在研究某一問題是，一個(gè)物體可以視為質(zhì)點(diǎn)，那么在研究另一個(gè)問題時(shí)，該物體也一定可視為質(zhì)點(diǎn)。D、一個(gè)物體可否視為質(zhì)點(diǎn)，要看所研究問題的具體情況而定。 2下列情形中的物體可以看作質(zhì)點(diǎn)的是 （ C ） A.跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中 B.一枚硬幣用力上拋，猜測(cè)它落地時(shí)是正面朝上還是反面朝上 C.奧運(yùn)

11、會(huì)冠軍邢慧娜在萬米長跑中 D花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員在比賽中3下列說法中正確的是(D) A質(zhì)點(diǎn)一定是體積、質(zhì)量都極小的物體B當(dāng)研究一列火車全部通過橋所需的時(shí)間時(shí)，因?yàn)榛疖嚿细鼽c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，所以可以將火車視為質(zhì)點(diǎn)C研究自行車的運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)檐囕喸谵D(zhuǎn)動(dòng)，所以無論研究哪方面，自行車都不能視為質(zhì)點(diǎn) D地球雖大，且有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，但有時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)4.關(guān)于參考系的選取,以下說法正確的是（ ABC ）A、研究物體的運(yùn)動(dòng)，必須選定參考系B、描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，參考系是可以任意選取的C、實(shí)際選取參考系時(shí)，應(yīng)本著便于觀測(cè)和使對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單的原則來進(jìn)行，如在研究地面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常取地面或相對(duì)于地面靜止的其他物體

12、做參考系D、參考系必須選取地面或相對(duì)于地面不動(dòng)的其它物體5.甲物體以乙物體為參考系是靜止的，甲物體以丙物體為參考系又是運(yùn)動(dòng)的，那么，以乙物體為參考系，丙物體的運(yùn)動(dòng)情況是 （ B ）A. 一定是靜止的 B. 運(yùn)動(dòng)或靜止都有可能 C. 一定是運(yùn)動(dòng)的 D. 條件不足，無法判斷6.觀察如圖所示的漫畫，圖中司機(jī)說乘車人“你沒動(dòng)”，而路上的小女孩說他“運(yùn)動(dòng)得真快”司機(jī)和小女孩在對(duì)乘車人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述時(shí)，所選取的參考系應(yīng)該分別為(C)A地面、地面 B地面、汽車C汽車、地面 D汽車、汽車7撐桿跳高是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，一般來說可以把撐桿跳運(yùn)動(dòng)分為如下幾個(gè)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(yùn)動(dòng)員能否被看作質(zhì)點(diǎn)，從中體會(huì)質(zhì)點(diǎn)模型的建立過程(1)教練員針對(duì)訓(xùn)練錄像糾正運(yùn)動(dòng)員的錯(cuò)誤時(shí)，能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)?(2)分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí)，能否將其看成質(zhì)點(diǎn)?(3)測(cè)量其所跳高度(判斷其是否打破紀(jì)錄)時(shí)，能否將其看成質(zhì)點(diǎn)?8. 質(zhì)點(diǎn)由西向東運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)出發(fā)到達(dá)C點(diǎn)再返回B點(diǎn)靜止如圖，若AC100 m，BC30 m，以B為原點(diǎn)，向東為正方向建立直線坐標(biāo)，則出發(fā)點(diǎn)的位置為_ m，B點(diǎn)的位置為_ m，C點(diǎn)的位置為_ m，A到B位置變化是_ m，方向_，C到B位置變化是_ m.9.如右圖所示，某人從學(xué)校門口A處開