人教版高中物理必修一教學設計

人教版高中物理必修1教學設計課題質點參考系單元1學科物理年級高一學習目標知識與技能1.知道質點的概念及看成質點條件；2.知道參考系的概念及作用。過程與方法1.體驗質點的條件及意義，初步掌握“科學抽象”這種研究方法。2.體會用坐標方法描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設計實驗并體會比較。增強學生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。情感態(tài)度與價值觀1.認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)學生熱愛自然,關心科技發(fā)展,勇于探索的精神。2.通過分析不同參考系中的運動現(xiàn)象不同，幫助學生建立辯證唯物主義的世界觀。重點1.質點、概念的建立。2.明確參考系的概念及運動的關系。難點質點模型的條件判斷。教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課我們知道宇宙中的一切物體都在不停地運動著，機械運動是最基本、最普遍的運動形式，那么什么是機械運動呢？怎樣描述機械運動呢?不同的人有不同的視角。詩人可以用“氣勢磅傅”這樣的詞語描述大河中的水流，用“矯捷如燕”描述滑冰運動員輕盈的舞姿：畫家可以用汽車后面的幾個線條表示“風”，用來描述車輛的飛馳?？茖W家應該怎樣描述物體的機械運動？學生觀察動畫地球自轉和公轉了解我們生活在運動的世界中通過動畫和名言讓學生有最直觀的印象和和感受，從而自然引入本節(jié)課題講授新課一、物體和質點出示圖片：雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔教師提問：你能說出雄鷹各部分的運動嗎？出示參考答案：雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔時，身體在向前運動，它的翅膀在向前運動的同時還在上下運動。出示圖片：地球自轉和公轉教師提問：你能描述地球的運動情況嗎？出示參考答案：在地球繞太陽轉動中，地球在繞太陽公轉的同時又在自轉，并且地球上每個點運動情況也各不相同，所以地球的各部分離太陽的遠近在不斷變化。教師總結：可見要準確地描述物體的運動，并不是一件容易的事。思考討論：很難準確地描述一個物體的具體運動的困難和麻煩出在哪里？怎樣解決這一問題？出示參考答案：這是因為任何物體都有一定的大小和形狀，物體各部分的運動情況一般說來并不一樣。在某些情況下，不考慮物體的大小和形狀，把它簡化成一個有質量的點——質點，只突出“物體具有質量”這一要素來描述物體運動。出示課件關于質點的有關概念1、質點（1）定義：只有質量，沒有形狀和大小的點叫做質點。（2）質點不同于幾何“點”：質點是用來代替物體的有質量的點，其特點是只有質量，沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點”有本質的區(qū)別。（3）質點是一種理想化的“物理模型”①質點是典型的物理模型之一，質點忽略次要因素:形狀和大小、突出主要因素:質量。②在物理學中，突出問題的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并將其作為研究對象，是經常采用的一種科學研究方法。質點這一理想化模型就是這種方法的具體應用。觀察思考：觀察圖片中物體的運動說說在什么情況下可以看做質點？出示圖片：飛機、地球自轉和公轉、體操運動員、火車研究飛機在空中的位置、離開地面的高度；研究地球公轉時；研究地球自轉；體操運動員比賽；研究火車從喀什到烏魯木齊通過的路程；參考答案：研究飛機在空中的位置、離開地面的高度;研究地球公轉時;研究火車從上海到南京通過的路程;此時飛機、地球、火車本身的大小和形狀是對所研究的問題沒有多大的影響屬于次要因素，因此可忽略，可看成質點。研究地球自轉和研究體操運動員比賽、要研究各個點的情況，所以不能用點來代替，形狀和大小不能忽略，不可以看做質點。提問：你能總結物體能看成質點的條件嗎？教師總結：物體是否能看成質點是有條件的，它由我們所研究的問題的性質來決定，同一個物體，由于所要研究的問題不同，有時可以看成質點，有時不能看成質點。一個物體能否看成質點，取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的大小、質量的多少和運動速度的大小無關。知識拓展平動：運動物體上任意兩點所連成的直線，在整個運動過程中，始終保持平行，這種運動叫做平動。出示圖片:升降機的運動、汽缸中活塞的運動、刨木頭刨床上刨刀的運動，車床上車刀的運動等等，都是平動。教師總結：做平動的物體，從描述運動一點的運動完全能反映整個物體的運運動也可以簡化為一個點的運動，把物體質量賦予這一點，它也就成了一個質點。2、物體能看做質點的情況（1）物體的形狀和大小在所研究問題中是無關因素或次要因素，可以忽略不計.（2）做平動的物體，一點運動可以描述整個物體的運動。典型例題：例1．觀察圖所示四幅圖，對圖中各運動物體的描述正確的是()A．圖①中研究投出的籃球運動路徑時不能將籃球看成質點B．圖②中觀眾欣賞體操表演時不能將運動員看成質點C．圖③中研究地球繞太陽公轉時不能將地球看成質點D．圖④中研究子彈頭射穿蘋果的時間時可將子彈看成質點解析：A、研究投出的籃球運動路徑的時候，可以將籃球看成質點，故A錯誤；

B、觀眾欣賞體操表演時，不可以把運動員看成質點，否則無法欣賞起動作，故B正確；

C、研究地球繞太陽公轉時，可以忽略地球的大小，可以看作質點，故C錯誤；

D、研究子彈頭過蘋果的時間時，不能把子彈看做質點，故D錯誤．故選B2．下列關于物體是否可以看成質點的說法，正確的是（）A．研究蜜蜂飛行過程中翅膀的振動特點時，蜜蜂可以看成質點B．研究直升機飛行時其螺旋槳的轉動情況時，直升機可以看成質點C．觀察航空母艦上的艦載飛機起飛時，可以把航空母艦看成質點D．在作戰(zhàn)地圖上確定航空母艦的準確位置時，可以把航空母艦看成質點【答案】D 【詳解】A．研究蜜蜂飛行過程中翅膀的振動特點時，不能忽略其大小和形狀，故不能將其看成質點，選項A錯誤；B．研究直升機飛行時其螺旋槳的轉動情況時，直升機的大小和形狀不能忽略，故不能將其看成質點，選項B錯誤；C．觀察航空母艦上的艦載飛機起飛時，航空母艦的大小和形狀不能忽略，故不能將其看成質點，選項C錯誤；D．在作戰(zhàn)地圖上確定航空母艦的準確位置時，航空母艦的大小和形狀可以忽略不計，故可以把航空母艦看成質點，選項D正確。故選D。思考與討論：運動員踢足球的不同部位，會使球產生不同的運動足球運動中常說的“香蕉球”是球在空中旋轉、整體運動徑跡為類似香蕉型弧線的一種運動。在研究如何才能踢出香蕉球時，能把足球看作質點嗎？研究什么樣的問題可以把足球看作質點？出示圖片:香蕉球示意圖研究如何才能踢出香蕉球時，不能把足球看作質點，因為香蕉球是足球水平運動和旋轉兩種運動同時存在的情形。例如:研究足球運動軌跡的問題可以把足球看作質點。二、參考系1、機械運動出示圖片：汽車運動和星體運動一個物體相對于另一個物體的位置發(fā)生改變的過程，我們稱之為機械運動，簡稱運動。思考討論：房屋、樹木是靜止的還是運動的？出示圖片：房屋、樹木參考答案：房屋、樹木相對于地面是靜止不動的，但是，房屋、樹木也會隨著地球一起運動，這也是事實，可見運動是絕對的，但具有相對性，靜止是相對的。出示圖片：觀察不同的參照物對物體的運動情況的描述往往不同。在高中物理中參照物的科學名稱是參考系，是假定不動的物體。2、參考系（1）定義：在描述一個物體的運動時，選來作為標準的另外的物體叫做參考系?！靶⌒≈衽沤杏危∥∏嗌絻砂蹲摺爸?，前句是以_______________為參考系，后句是以______________________為參考系。答案：巍巍青山；小小竹排。（2）參考系的選取是任意的，一般視研究的問題而定，原則是盡可能使運動的描述簡單、直觀。在沒有特別指明參考系時，通常是以地面為參考系。出示圖片：自行車的運動例如：研究自行車的運動，一般會選擇地面或相對于地面不動的物體（樹木）等為參考系。（3）同一個運動，如果選不同的參考系，結果可能不相同。出示視頻：飛機空中加油以加油機為參考系，受油機是_______________的；以地面為參考系，加油機的飛行員認為受油機是____________的。答案：靜止;運動注意：比較兩個物體的運動，必須選擇同一參考系才有意義課堂練習1．如圖所示，由于風的緣故，河岸上的旗幟向右飄，在河面上的兩條船上的旗幟分別向右和向左飄，兩條船運動狀態(tài)是（）A．A船肯定是向左運動的B．A船肯定是靜止的C．B船肯定是向右運動的D．B船可能是靜止的AB．因為河岸上旗桿是固定在地面上的，那么根據(jù)旗幟的飄動方向判斷，風是從左向右刮的。A船上旗幟向右，有三種可能：一是A船不動，風把旗幟刮向右；二是A船向左運動，風相對于旗幟向右，把旗幟刮向右；三是A船向右運動但運動的速度小于風速，此時風仍能把旗幟刮向右，AB錯誤；CD．如果B船靜止不動，那么旗幟的方向應該和國旗相同，而現(xiàn)在的旗幟的方向明顯和河岸上旗子方向相反，如果B船向左運動，旗幟只會更加向右展。所以，B船一定向右運動，而且運動的速度比風速快，這樣才會出現(xiàn)圖中旗幟向左飄動的情況，D錯誤C正確。故選C。2、宋代詩人陳與義乘小船出游，曾寫下詩句“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”。詩中描述“云不動”是以______________為參考系，“云與我俱東”是以______________為參考系。答案：小船;河岸.3．云臺山是全球首批世界地質公園，青龍峽景點有“中原第一峽谷”美譽，這里氣候獨特，水源豐富，植被原始完整，是生態(tài)旅游的好去處，乘坐索道纜車觀賞怡人的風景以外，還能感覺懸掛在高空的刺激感．對于正在乘坐索道纜車觀光的某游客來說，以下說法正確的是()A．以自己為參考系，看到對面的山靜止不動B．以對面的山為參考系，自己靜止不動C．以自己為參考系，看到同一纜車里的人向對面的山不斷靠近D．以所乘坐的纜車為參考系，看到兩邊的青山綠樹向身后走去【答案】DA.以自己為參考系，相對于山靠近的過程中，看到對面的山迎面走來．故A錯誤；B.以對面的山為參考系，相對于山靠近的過程中，看到自己向山運動．故B錯誤，C.以自己為參考系，看到同一纜車里的人靜止不動．故C錯誤；D.以所乘坐的纜車為參考系，看到兩邊的青山綠樹向身后走去．故D正確．4．Tomahawk四輪摩托跑車的時速可超過300km/h，攝影師利用“追拍”攝影法拍攝Tomahawk四輪摩托跑車飛馳的照片（如圖所示），使畫面達到動中求靜的效果，攝影師拍攝時選擇的參考系是（）A．大地 B．樹木C．四輪摩托跑車 D．公路【答案】C“追拍法”是跟蹤運動的物體，將運動的物體看成是靜止的，題圖圖片是運動的四輪摩托跑車被攝影師當成靜止的，而用鏡頭跟蹤，故攝影師拍攝時選擇的參考系是四輪摩托跑車。故C正確。故選C。5．刻舟求劍的故事家喻戶曉，“舟已行矣，而劍不行”這句話所選用的參考系是()A．舟 B．地面 C．舟上的人 D．流動的水【答案】B舟已行是說船相對于地面在運動，而劍落水后相對地面不再移動；故此句選用的參考系是地面；故選B．拓展提高1．下列關于質點的說法正確的是（）A．質點是一個理想化模型，實際上并不存在，引入這個概念沒有多大意義B．研究地球繞太陽公轉時，地球不能看成質點C．凡輕小的物體，皆可看成質點D．如果物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響時，則可把物體看成質點【答案】D【詳解】A．質點是一個理想化模型，實際上并不存在，引入這個概念方便我們研究問題，故A錯誤；B．雖然地球的質量很大，但對研究地球繞太陽公轉的影響可以忽略不計，因此可以看成質點。故B錯；CD．能否看作質點與物體本身無關，要看所研究問題的性質，看物體的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略。故C錯誤，D正確。故選D。2．在下述問題中，能夠把研究對象看做質點的是（）A．研究航天員翟志剛在太空出艙揮動國旗的動作B．用GPS確定打擊海盜的“武漢”艦在大海中的位置C．將一枚硬幣用力上拋，猜測它落地時正面朝上還是反面朝上D．研究公共汽車過一路標的時間【答案】BA.研究航天員翟志剛在太空出艙揮動國旗的動作時，航天員的大小和形狀不能忽略，不能把翟志剛看成質點，故A錯誤；B.用GPS確定“武漢”艦在大海中的位置時，艦的大小和形狀可以忽略，可以把“武漢”艦看成質點，故B正確．C.將一枚硬幣用力上拋，猜測它落地時正面朝上還是反面朝上，硬幣的形狀不能忽略，故不能看成質點，故C錯誤．D.研究公共汽車過一路標的時間，公共汽車的長度不能忽略，故不能看成質點，故D錯誤．3．關于質點，以下說法正確的是（）A．質點就是很小的物體，如液滴、花粉顆粒、塵埃等B．體積很大的物體一定不能看成質點C．一山路轉彎處較狹窄，司機下車實地勘察，判斷汽車是否能安全通過，此時在司機看來，汽車是一個質點D．研究順水漂流的小船漂流10km所用的時間，可以把小船看成質點【答案】DA．當物體的形狀、大小對所研究的問題沒有影響時，我們就可以把它看成質點，與體積大小無關，體積很小的物體也不一定能看成質點，如研究分子的轉動時分子也不能看作質點，故A錯誤；B．體積很大的物體在一定的條件下也能看成質點，比如地球的公轉，故B錯誤；C．判斷汽車是否能安全通過時，汽車的大小不能忽略，不能看成質點，故C錯誤；D．順水漂流的小船，相對于10km的距離而言，大小體積、形狀可以忽略，可看作質點，故D正確。故選D。4．小剛在一次蹦極運動后說“在自由落體運動的那段時間里，我感覺大地撲面而來”這里的“撲而來面”所選的參考系是（）A．遠處的山 B．大地C．小剛自己 D．太陽【答案】C小剛向地面俯沖，看到大地撲面而來，所以現(xiàn)在描述大地的運動狀態(tài)是以小剛自己為參照物，故C正確，ABD錯誤。故選C。5．如圖所示，一人跳傘后飛機上的飛行員（甲）和地面上的人（乙）觀察跳傘者的運動后，引發(fā)了對跳傘人員運動狀況的爭論，下列說法正確的是（）A．甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的B．他們的爭論是由于參考系的選擇不同而引起的C．研究物體運動時不一定要選擇參考系D．參考系的選擇只能是相對于地面靜止的物體【答案】B【詳解】A．說法都是對的，只不過參考系不一樣，說法不一樣，A錯誤。B．都以自身做參考系，參考系不同，判斷出來的結果也不一樣，B正確。C．研究物體運動時必須要選擇參考系，C錯誤。D．參考系的選擇可以是任意的，沒有限制，D錯誤。故選B。6．在電視連續(xù)劇《西游記》中，常常有孫悟空騰云駕霧的鏡頭，這通常是采用“背景拍攝法”，讓孫悟空站在平臺上，做著飛行的動作，在他的背后展現(xiàn)出藍天和急速飄動的白云；攝影師把人物動作和飄動的白云等一起攝入鏡頭，放映時，觀眾就感覺到孫悟空在騰云駕霧。這時，觀眾所選的參考系是（）A．孫悟空 B．平臺C．急速飄動的白云 D．藍天【答案】C孫悟空站在平臺上，在他的背后有急速飄動的白云，就感覺到孫悟空在騰云駕霧。根據(jù)題目所給的條件，可知觀眾所選的參考系是急速飄動的白云，認為白云靜止不動，孫悟空在飛速前進。故C正確。故選C。學生思考回答學生思考回答學生閱讀課文思考討論并回答學生理解并記憶，體會科學研究的基本方法．忽略次要因素：形狀、大小等學生討論回答學生總結物體能看成質點的條件學生閱讀理解學生記憶理解質點的條件學生理解練習學生思考討論觀察圖片回憶初中時機械運動的概念學生思考討論觀察圖片回答學生練習學生觀察圖片自行車的運動學生練習學生練習通過圖片的展示和問題的