必修一物理教案第二周

第2周第（1、2）課時課型：新授質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教學(xué)目標(biāo)：知識與技能1．認(rèn)識建立質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)。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．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(diǎn)的這個理想化的模型．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)生從熟悉的常見現(xiàn)象和已有的生活經(jīng)驗出發(fā)，體驗不同參考系中運(yùn)動的相對性，揭示參考系在確定物體運(yùn)動時客觀存在的必要性和合理性，促使學(xué)生形成勤于觀察、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，可用不同的方法設(shè)計實驗并體會比較，增強(qiáng)學(xué)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(rèn)識運(yùn)動是宇宙中的普遍現(xiàn)象．運(yùn)動和靜止的相對性．培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然，關(guān)心科技發(fā)展、勇于探索的精神．2．通過質(zhì)點(diǎn)概念和參考系的學(xué)習(xí)，體會物理規(guī)律與生活的聯(lián)系3．滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想．4．滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想，幫助學(xué)生建立辯證唯物主義的世界觀．5．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(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：1．理解質(zhì)點(diǎn)概念以及初步建立質(zhì)點(diǎn)概念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．難點(diǎn)：在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)，即將一個實際的物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件．教學(xué)方法：探究、講解、討論、練習(xí)教學(xué)過程：[新課導(dǎo)入]師：請同學(xué)們觀看一段錄像后思考問題(有關(guān)運(yùn)動的話題)．(放映錄像)選擇有關(guān)反映物體運(yùn)動的畫面播放給學(xué)生看(可搜集整電視片《科技之光》和《動物世界》中的圖像)．如：雄鷹、小鳥在空中飛翔，飛機(jī)在天空中劃過，行星、衛(wèi)星在宇宙中運(yùn)行，航天員楊利偉在宇航艙中給地球拍照，汽車在公路飛馳，輪船在海水中搏擊海浪?！瓗煟盒埴椩诳罩邪肯?，足球在綠茵場上飛滾，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，無論是巨大的天體，還是微小的原子、分子等．請大家根據(jù)剛才觀看的錄像片，回顧初中學(xué)過的機(jī)械運(yùn)動，提出一些關(guān)于運(yùn)動的話題．教師總結(jié)學(xué)生發(fā)言，講述機(jī)械運(yùn)動．機(jī)械運(yùn)動：簡稱“運(yùn)動”．指物體與物體間或是物體的一部分和另部分間相對位置隨時間發(fā)生改變的過程，是最基本、最簡單、最普遍的運(yùn)動形式．機(jī)械運(yùn)動是空間位置隨時間變化的體現(xiàn)．這里涉及到空間和時間的問題．師：古希臘杰出的哲學(xué)家、科學(xué)家、圣賢——亞里士多德曾說過“不了解運(yùn)動，就不了解自然”，這句話向我們提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)．我們要充滿信心，迎接這一挑戰(zhàn)．指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題，提出問題：要描述物體的機(jī)械運(yùn)動，本節(jié)課將從哪幾個方面去描述?學(xué)生通過閱讀、思考，對本節(jié)涉及的概念有個總體印象，知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運(yùn)動而引入的，要研究物體的運(yùn)動首先從學(xué)好這些基本概念人手．師：我們在剛才的錄像片中看到：汽車在公路上飛馳，江水在咆哮著奔向遠(yuǎn)方，鳥兒在飛翔，樹葉在搖動，高山上流水，瀑布直瀉千尺，雪花在空中飛舞……(放映錄像)(播放“神舟”五號升空的錄像片)“20XX年10月15日，一個令人驕傲的日子，一個彪炳史冊的日子，我國第一艘載人飛船滿載著全國人民的希望成功升空．”師：飛船在茫茫太空中遨游，假如你是文學(xué)家，你如何描述它的運(yùn)動呢?參考：文學(xué)家的描述：《光明日報)20XX年10月17日第一版，作者歐陽中石“凌云戲月游銀漢，轉(zhuǎn)瞬翔天過太空．”師：如果你是科學(xué)家，你又將如何描述呢?這就是我們今天要研究的課題——認(rèn)識運(yùn)動板書：§1.1運(yùn)動的認(rèn)識[新課教學(xué)]一、物體和質(zhì)點(diǎn)針對上面看過的錄像，老師提出問題：請你描述出一些運(yùn)動，詳細(xì)描述物體的運(yùn)動有什么困難?足球向前球體滾動雄鷹向前翅膀上下發(fā)現(xiàn)描述物體運(yùn)動不容易，我們需要了解物體各部分運(yùn)動的區(qū)別嗎?問：可以將問題簡化嗎？為什么？要準(zhǔn)確描述物體的運(yùn)動，特別是物體各部分的詳細(xì)運(yùn)動情況，并不是一件很容易的事．因為物體本身都有一定的大小和形狀，物體各部分的運(yùn)動情況一般并不一樣．師：在剛才看過的錄像片中，我們見到了楊利偉，看到了“神舟”五號．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，顯示在指揮部熒光屏上的僅是一個小小的光點(diǎn)．科學(xué)家研究它在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運(yùn)動軌道等問題時，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(diǎn)代替這個“龐大”的飛船呀!引入質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)．（板）根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和需要，抓住問題中的主要因素，忽略次要因素，建立一種理想化的模型，使復(fù)雜問題得到簡化，這是一種重要的科學(xué)研究方法．引子；乒乓球小而輕，直徑僅4cm，質(zhì)量約2．7g．運(yùn)動員研究各種旋轉(zhuǎn)球的打法時，要關(guān)注球的受力部位和受力方向?qū)πD(zhuǎn)的影響．這種情況下，必須考慮到球的大小和形狀，不能把它簡化為一個點(diǎn)．[討論與交流](供參考)1．地球是一個龐然大物，直徑約為12800km，與太陽相距1．5Xl08參考答案：若研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，由于地球本身的大小比地球到太陽的距離小得多，則可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)；但若研究地面上各處季節(jié)變化時，則不能把其看作質(zhì)點(diǎn)．2．撐桿跳高是一項非常刺激的體育運(yùn)動項目，一般來說可以把撐桿跳運(yùn)動分為如下幾個階段：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(yùn)動員能否被看作質(zhì)點(diǎn)，從中體會質(zhì)點(diǎn)模型的建立過程．(1)教練員針對訓(xùn)練錄像糾正運(yùn)動員的錯誤時，能否將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)?(2)分析運(yùn)動員的助跑速度時，能否將其看成質(zhì)點(diǎn)?(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(diǎn)?參考答案：(1)不能，糾正錯誤動作時不能忽略運(yùn)動員的姿勢及動作，也就是說不能忽略運(yùn)動員的形狀和大?。?2)能，分析助跑速度時，可以忽略運(yùn)動員的姿勢及動作．(3)能．3．物理中的“質(zhì)點(diǎn)”跟幾何中的點(diǎn)有什么相同和不同之處?參考答案：相同之處為：都是沒有形狀和大小的點(diǎn)．不同之處為：質(zhì)點(diǎn)是實際物體的抽象，它具有一定的物理內(nèi)涵，不僅具有物體的全部質(zhì)量，而且是一個相對的概念；幾何學(xué)中的點(diǎn)沒有質(zhì)量，僅表示一個位置，而且應(yīng)該是“絕對得小”．師：請同學(xué)們對質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行小結(jié)：生：對質(zhì)點(diǎn)小結(jié)：1．質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的模型．2．質(zhì)點(diǎn)是對實際物體的近似，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法．3．一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，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(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)．4．一個物體能否被看作質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究問題的性質(zhì)．即使是同個物體，在研究的問題不同時，有的情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)，而有的情況可能不可以看作質(zhì)點(diǎn).(課堂探究)親自做一做、試一試，書本在下列情景中能否被看成質(zhì)點(diǎn)．1．沿一個方向推動桌面上的書本，如果測量書本移動的距離，是否可以將書本視為質(zhì)點(diǎn)，為什么?2．如果測定書本經(jīng)過桌面上方某一定點(diǎn)所需要的時間，是否可以將書本視為質(zhì)點(diǎn)，為什么?3．還有什么情況下書本可以被視為質(zhì)點(diǎn)?什么情況下書本不能被視為質(zhì)點(diǎn)?參考答案：1．沿同一個方向移動書本時，書本各部分的運(yùn)動情況完全相同，可以將它視為質(zhì)點(diǎn)．2．相對桌面上方的某一定點(diǎn)來說，書本本身的長度(或?qū)挾?不能忽略，并對經(jīng)過該定點(diǎn)位置所需要的時間起決定作用，所以這種情況下不能將書視為質(zhì)點(diǎn)。3．答案視學(xué)生提出的問題而定(根據(jù)學(xué)生提出的各種情景，老師進(jìn)行準(zhǔn)確恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥)．說明：將物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件：(1)平動的物體可以看作質(zhì)點(diǎn)，一般研究物體的轉(zhuǎn)動時不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)．(2)物體有轉(zhuǎn)動，但物體的轉(zhuǎn)動不是我們所要研究的主要問題時，物體本身的形狀和大小已變成了次要因素．(3)物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時，不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)，如研究火車過橋的時間時就不能把火車看作質(zhì)點(diǎn)．[課堂訓(xùn)練)1．下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是A．體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)B．質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)C.不論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距相比甚小時，就可以看成質(zhì)點(diǎn)D．只有低速運(yùn)動的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運(yùn)動的物體不可看作質(zhì)點(diǎn)答案：C2．在以下的哪些情況中可將物體看成質(zhì)點(diǎn)?(1)研究某學(xué)生騎車回校的速度．(2)對這位學(xué)生騎車姿勢進(jìn)行生理學(xué)分析．(3)研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡．(4)研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面．答案：(1)(3)3．下列情形中的物體可以看作質(zhì)點(diǎn)的是………（）A.跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中B.一枚硬幣用力上拋，猜測它落地時是正面朝上還是反面朝上C.奧運(yùn)會冠軍邢慧娜在萬米長跑中D．花樣滑冰運(yùn)動員在比賽中答案：C二、參考系引子：請你設(shè)想一下，你和一位同伴正坐在火車中去旅行在飛快地離去，鐵路邊的人看到火車中的乘客，而乘客自己卻認(rèn)為自己是靜止的；教師可展示F1ash動畫課件，動畫內(nèi)容描述為：兩位同學(xué)在路邊看到急馳而過的一輛小汽車，大聲叫喊，“唉呀!你看他們跑得真快啊!”車中的人對司機(jī)說：“你動了嗎?”引導(dǎo)學(xué)生分析片中的對話．為什么路邊的同學(xué)說車上的人跑得快?為什么車中的一個人又認(rèn)為他和司機(jī)沒有動?投影教材中的圖1．1—3圖，讓學(xué)生自己分析，教師加以引導(dǎo)．生1：車中兩個小孩都是靜止的，他們都沒動．生2：這兩個小孩是運(yùn)動的，因為在車窗玻璃上有幾個線條表示“風(fēng)”，這是畫家描述運(yùn)動時常用的手法．師：兩個小孩和車都是運(yùn)動的，這是相對地面來說的，而兩個小孩之間是相對靜止的，他們的相對位置沒有改變．師：平時我們說樹木、房屋是靜止的，行駛的汽車是運(yùn)動的，這是以地面作標(biāo)準(zhǔn)來說的．坐在行駛的火車?yán)锏某丝?，認(rèn)為自己是靜止的，而在車廂里走動的乘務(wù)員在運(yùn)動，他還認(rèn)為路旁的樹木在向后倒退，這些都是以車廂作標(biāo)準(zhǔn)來說的．在描述一個物體的運(yùn)動時，選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體——參考系．參考系：任何運(yùn)動都是相對于某個參照物而言的，這個選來作標(biāo)準(zhǔn)的參照物稱為參考系．[討論與交流]與同桌和前排(或后排)同學(xué)組成四人一組，思考并交流討論下列描述中隱含的參考系．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(yùn)動情景，那么它們分別是以什么為參考系的?2．“月亮在蓮花般的云朵里穿行．”3．坐在美麗的校園內(nèi)學(xué)習(xí)毛澤東的詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”時，我們感覺是靜止不動的．這與詩句里的描述是否矛盾?說明理由．4．敦煌曲子詞中有這樣的詩句：“滿眼風(fēng)波多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行．”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是什么?[課堂交流](分四小組進(jìn)行)師：下述物理過程中選擇什么為參考系較恰當(dāng)?課件投影問題：1．20XX年，所有的目光都集中在火星．繼美國宇航局的兩臺火星探險漫游者“勇氣”號和“機(jī)遇”號之后，歐洲的火星快車飛船已順利地將“獵兔犬”2號火星登陸車投放至火星表面．從地球表面向火星發(fā)射火星探測器的過程中，若要研究探測器的運(yùn)動情況，各應(yīng)選擇什么為參考系?2．在印度洋海嘯救災(zāi)中，從水平勻速航行的飛機(jī)上向受災(zāi)的地區(qū)空投救災(zāi)物資．在不考慮空氣阻力的情況下，飛機(jī)上的人以飛機(jī)作參考系，他看到投下的物體是沿什么路線下落的?地面上的人以地面作參考系，觀察被投下的物體又是沿著什么路線下落的?3．第一次世界大戰(zhàn)期間的一次空戰(zhàn)中，一個法國飛行員正在2000米高的空中飛行，忽然，他發(fā)現(xiàn)臉旁好像有一個小東西在飛舞，他以為是一只小昆蟲，于是就伸手輕松地把它抓了過來，仔細(xì)一看，把他嚇出一身冷汗來．他抓住的不是別的，是德國飛機(jī)射向他的一顆子彈。請根據(jù)上述信息討論回答以下問題，并注意體會參考系的選取與運(yùn)動的相對性．(1)子彈飛得那么快(一般為幾百米每秒)，為什么沒有把他的手打穿?體會一下，同一物體相對于不同的參考系運(yùn)動狀態(tài)相同嗎?(2)受類似現(xiàn)象的啟發(fā)，人們實現(xiàn)了飛機(jī)在飛行途中進(jìn)行空中加油，在航天飛行中，宇宙飛船發(fā)射到太空和正在繞地球運(yùn)動的空間站實行空中對接．實現(xiàn)“空中加油”和“空中對接”應(yīng)滿足的基本條件是什么?4．1997年6月10日，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征一號”運(yùn)載火箭成功發(fā)射的“風(fēng)云二號A”氣象衛(wèi)星，是我國研制成功的第一顆靜止氣象衛(wèi)星，設(shè)計工作歷時三年．2000年6月25日，“長征三號”運(yùn)載火箭又將我國自行研制的第二顆“風(fēng)云二號B”氣象衛(wèi)星成功發(fā)射上天，在太空中順利完成與A星的“新老交替”，最終定點(diǎn)在東經(jīng)105°赤道上空，向地面?zhèn)骰刂袊爸苓叺貐^(qū)的高質(zhì)量的氣象資料．(1)上述材料中的“靜止氣象衛(wèi)星”最終定點(diǎn)在東經(jīng)105°赤道上空，是以誰為參考系來描述衛(wèi)星的運(yùn)動的?(2)具有上述特點(diǎn)的衛(wèi)星稱為“同步衛(wèi)星”．除了“氣象衛(wèi)星”外，“同步衛(wèi)星”還有什么用途?[課堂探究]一跳傘運(yùn)動員在下落過程中，看到身旁的直升機(jī)在向上運(yùn)動，則直升機(jī)相對于地面的運(yùn)動情況是怎樣的?參考答案：跳傘運(yùn)動員在下落過程中，看到身旁的直升機(jī)在向上運(yùn)動，是以自己作參考系，即以跳傘運(yùn)動員為標(biāo)準(zhǔn)，它們間的距離在不斷增大．如果以地面為參考系，這種情況的出現(xiàn)有以下幾種可能性：(1)直升機(jī)靜止在空中不動；(2)直升機(jī)向上升；(3)直升機(jī)下落，但速度比跳說明：為了確定物體的位置和描述物體的運(yùn)動而被選作參考的物體或物體系叫做參考系．如果物體相對于參考系的位置在變化，則表明物體相對于該參考系在運(yùn)動；如果物體相對于參考系的位置不變，則表明物體相對于該參考系是靜止的．同一物體相對于不同的參考系，運(yùn)動狀態(tài)可以不同．在運(yùn)動學(xué)中，參考系的選擇可以是任意的．研究和描述物體運(yùn)動，只有在選定參考系后才能進(jìn)行．如何選擇參考系，必須從具體情況來考慮．例如，一個星際火箭在岡0發(fā)射時，主要研究它相對于地面的運(yùn)動，所以把地球選作參考系．但是，當(dāng)火箭進(jìn)入繞太陽運(yùn)行的軌道時，為研究方便，便將太陽選作參考系．為研究物體在地面上的運(yùn)動，選地球作參考系最方便，例如，觀察坐在飛機(jī)里的乘客，若以飛機(jī)為參考系來看，乘客是靜止的；若以地面為參考系來看，乘客是在運(yùn)動．因此，選擇參考系是研究問題的關(guān)鍵之一．組織學(xué)生小結(jié)并作好適時適度的引導(dǎo)：(1)運(yùn)動和靜止都是相對于參考系的．(2)參考系的選取是任意的．(3)選擇不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不一樣，也可能一樣．(4)選擇參考系時，應(yīng)使物體運(yùn)動的描述盡可能簡單、方便．(5)比較兩個物體的運(yùn)動情況，必須選擇同一參考系才有意義．三、坐標(biāo)系展示問題：（小偷偷東西被發(fā)現(xiàn)，原因GPS來確定方位）有時需要準(zhǔn)確地描述某個物體所在的位置，如地理上用緯度和經(jīng)度來確定某個地點(diǎn)在軍事、大地測量等領(lǐng)域常采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)來確定方位．要準(zhǔn)確地描述物體的位置及位置變化需要建立坐標(biāo)系．如果物體在一維空間運(yùn)動，即沿一條直線運(yùn)動，只需建立直線坐標(biāo)系，就能準(zhǔn)確表達(dá)物體的位置；如果物體在二維空間運(yùn)動，即在同一平面運(yùn)動，就需要建立平面直角坐標(biāo)系來描述物體的位置；當(dāng)物體在三維空間運(yùn)動時，則需要建立三維直角坐標(biāo)系來描述．[課堂探究]創(chuàng)設(shè)一個實例讓學(xué)生思考，可以結(jié)合本地實際選取相應(yīng)的例子．參考示例：如圖1—1—1所示，一輛汽車從天安門沿長安街駛向西單、南菜園方向，思考汽車的位置隨時間怎樣變化?問題：1．如何選擇坐標(biāo)軸和正方向?2．如何選擇坐標(biāo)原點(diǎn)?3．如何確定坐標(biāo)軸上的刻度值?師：對質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動，一般選質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為坐標(biāo)軸，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向為坐標(biāo)軸的正方向，選取質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)軸原點(diǎn)的時刻為時間的起點(diǎn)．師：畫坐標(biāo)系時，必須標(biāo)上原點(diǎn)、正方向和單位長度．[課堂訓(xùn)練]一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動，各個時刻的位置坐標(biāo)如下表：(1)請在下面的x軸上標(biāo)出質(zhì)點(diǎn)在各時刻的位置．(2)哪個時刻離坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)?有多遠(yuǎn)?參考答案：（1)如圖1—1—3標(biāo)注：(2)在第4s末的位置坐標(biāo)是一7m，說明這一時刻質(zhì)點(diǎn)離開坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為7m，在x軸的負(fù)向上，為最遠(yuǎn)，而其他幾個都不是最遠(yuǎn)的．問題：田徑場上，描述百米運(yùn)動員在運(yùn)動中的位置，需建立什么樣的坐標(biāo)系?描述800米賽跑運(yùn)動員在運(yùn)動中的位置需建立什么樣的坐標(biāo)系?足球場上，描述足球運(yùn)動員的位置需建立什么樣的坐標(biāo)系?要描述足球的位置呢?參考答案；百米運(yùn)動員是在一條直線上運(yùn)動，所以應(yīng)建立直線坐標(biāo)系；800米賽跑運(yùn)動員不是在一條直線上運(yùn)動，而是在一個平面內(nèi)運(yùn)動，所以應(yīng)建立平面直角坐標(biāo)系；足球運(yùn)動員也是在球場平面內(nèi)運(yùn)動，也要建立平面直角坐標(biāo)系，而足球的運(yùn)動可以在草坪上進(jìn)行，也可以在空中飛行，所以要建立立體空間直角坐標(biāo)系．學(xué)生閱讀教材“科學(xué)漫步”欄目并思考書中提出的問題．參考答案：從GPS定位器上顯示屏中的信息可以知道：第1行的“西”和第2行的“航向267°”表示的是航向，如圖I—1—4所示．“航速0．0km”說明定位器現(xiàn)在相對地面靜止．第3行的“航程1．0kin'是指從出發(fā)到現(xiàn)在的里程，“累計13：32”是指從開始啟動定位器到現(xiàn)在的時間．第4行的“N39°55．451’”和“Ell6°23．504’”是指定位器所處位置在北緯39°55．451’、東經(jīng)116°23．504’[小結(jié)]本節(jié)學(xué)習(xí)的參考系和質(zhì)點(diǎn)的概念是運(yùn)動學(xué)甚至整個力學(xué)的最基本、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(yùn)動有實際的意義．同學(xué)們要明白，嚴(yán)格意義上的“有質(zhì)量的點(diǎn)”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(yùn)動變化，都是比較復(fù)雜的，研究問題，要暫時撇開起作用很小的因素，抓住主要因素．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，就可以把它看成質(zhì)點(diǎn)．作業(yè)：教材第13頁問題與練習(xí)板書設(shè)計:§1.1運(yùn)動的認(rèn)識一、質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)．(1)質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的模型．(2)質(zhì)點(diǎn)是對實際物體的近似，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法．(3)一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，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(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)．二、參考系：任何運(yùn)動都是相對于某個參照物而言的，這個選來作標(biāo)準(zhǔn)的參照物稱為參考系．(1)運(yùn)動和靜止都是相對于參考系的．(2)參考系的選取是任意的。(3)選擇不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不一樣，也可能一樣．(4)選擇參考系時，應(yīng)使物體運(yùn)動的描述盡可能簡單、方便．(5)比較兩個物體的運(yùn)動情況，必須選擇同一參考系才有意義．三、坐標(biāo)系(1)描述直線運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立一維直線坐標(biāo)系．(2)描述平面上運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立二維平面直角坐標(biāo)系．(3)描述立體空間內(nèi)運(yùn)動的物體的位置變化，可以建立三維立體空間坐標(biāo)系．第2周第（3）課時課型：習(xí)題課時間和位移教學(xué)目標(biāo)：知識與技能1．知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系．2．理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別．3．知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時間、時刻和路程是標(biāo)量．4．能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時刻和時間、位置和位移．5．知道時刻與位置、時間與位移的對應(yīng)關(guān)系．過程與方法1．圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流，聯(lián)系實際引出時間、時刻、位移、路程等，要使學(xué)生學(xué)會將抽象問題形象化的處理方法．2．會用坐標(biāo)表示時刻與時間、位置和位移及相關(guān)方向3．會用矢量表示和計算質(zhì)點(diǎn)位移，用標(biāo)量表示路程．情感態(tài)度與價值觀1．通過時間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實．2．通過用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時刻的不同位置，不同時間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會科學(xué)的力量．3．養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價值觀．4．從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)1．時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系2．位移的概念以及它與路程的區(qū)別．教學(xué)難點(diǎn)1．幫助學(xué)生正確認(rèn)識生活中的時間與時刻．2．理解位移的概念，會用有向線段表示位移．教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段：教具準(zhǔn)備多媒體課件課時安排：新授課（2課時）教學(xué)過程：[引入新課]師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動的幾個概念，大家想一下是哪幾個概念?生：質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系．師：大家想一下，如果僅用這幾個概念，能不能全面描述物體的運(yùn)動情況?生：不能．師：那么要準(zhǔn)確、全面地描述物體的運(yùn)動，我們還需要用到哪些物理概念?一部分學(xué)生可能預(yù)習(xí)過教材，大聲回答，一部分學(xué)生可能忙著翻書去找．師指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材第一段，并粗看這節(jié)課的黑體字標(biāo)題，提出問題：要描述物體的機(jī)械運(yùn)動，本節(jié)課還將從哪幾個方面去描述?生通過閱讀、思考，對本節(jié)涉及的概念有個總體印象，知道這些概念都是為了進(jìn)一步描述物體的運(yùn)動而引入的，要研究物體的運(yùn)動還要學(xué)好這些基本概念．引言：宇宙萬物都在時間和空間中存在和運(yùn)動．我們每天按時上課、下課、用餐、休息。從幼兒園、小學(xué)、中學(xué)，經(jīng)歷一年又一年，我們在時間的長河里成長．對于時間這個名詞，我們并不陌生，你能準(zhǔn)確說出時間的含義嗎?物體的任何機(jī)械運(yùn)動都伴隨著物體在空間中位置的改變，你們用什么來量度物體位置的改變呢?這就是我們今天要研究的課題——§1.2時間和位移．[新課教學(xué)]一、時刻和時間間隔[討論與交流]指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“時刻和時間間隔”一部分，然后用課件投影展示本校作息時間表．師：同時提出問題；1．在我校的作息時間表上，你能找出更多的時刻和時間間隔嗎?2．結(jié)合教材，你能列舉出哪些關(guān)于時間和時刻的說法?3．觀察教材第14頁圖1．2—1，如何用數(shù)軸表示時間?學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組展開討論，每組選出代表，發(fā)表見解，提出問題．生：我們開始上課的“時間”：8：00就是指的時刻；下課的“時間”：8：45也是指的時刻．這樣每個活動開始和結(jié)束的那一瞬間就是指時刻．生：我們上一堂課需要45分鐘，做眼保健操需要5分鐘，這些都是指時間間隔，每一個活動所經(jīng)歷的一段時間都是指時間間隔．師：根據(jù)以上討論與交流，能否說出時刻與時間的概念．教師幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問．師：時刻是指某一瞬時，時間是時間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時間間隔。兩個時刻的間隔表示一段時間．讓學(xué)生再舉出一些生活中能反映時間間隔和時刻的實例，并讓他們討論．教師利用課件展示某一列車時刻表，幫助學(xué)生分析列車運(yùn)動情況．(展示問題)根據(jù)下列“列車時刻表”中的數(shù)據(jù)，列車從廣州到長沙、鄭州和北京西站分別需要多長時間?T15站名T1618：19北京西14：5800：3500：41鄭州08：4208：3605：4905：57武昌03：2803：2009：1509：21長沙23：5923：5l16：25廣州16：52參考答案：6小時59分、15小時50分、22小時零6分．(教師總結(jié))師：平常所說的“時間”，有時指時刻，有時指時間間隔，如有人問你：“你們什么時間上課啊?”這里的時間是指時間間隔嗎?生：不是，實際上這里的時間就是指的時刻．師：我們可以用數(shù)軸形象地表示出時刻和時間間隔．教師課件投放教材圖1．2—1所顯示的問題，將其做成F1ash動畫．學(xué)生分組討論，然后說說怎樣用時間軸表示時間和時刻．生：時刻：在時間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)來表示時刻．時間：兩個時刻的間隔表示一段時間．一段時間在時間坐標(biāo)軸上用一線段表示．師：為了用具體數(shù)字說明時間，必須選擇某一時刻作為計時起點(diǎn)，計時起點(diǎn)的選擇是人為的．單位秒(s)．師：下圖1—2—1給出了時間軸，請你說出第3秒，前3秒，第3秒初第3秒末，第n秒的意義．答：1．學(xué)習(xí)了時間與時刻，藍(lán)仔、紅孩、紫珠和黑柱發(fā)表了如下一些說法，正確的是…()A.藍(lán)仔說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時刻B．紅孩說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)是我們上課的時間C．紫珠說，下午2點(diǎn)上課，2點(diǎn)45分下課，上課的時刻是45分鐘D．黑柱說，2點(diǎn)45分下課，2點(diǎn)45分是我們下課的時間答案：A2．關(guān)于時刻和時間，下列說法中正確的是…………………()A.時刻表示時間較短，時間表示時間較長B．時刻對應(yīng)位置，時間對應(yīng)位移C.作息時間表上的數(shù)字表示時刻D．1min內(nèi)有60個時刻答案：BC解析：緊扣時間和時刻的定義及位置、位移與時刻、時間的關(guān)系，可知B、C正確，A錯．一段時間內(nèi)有無數(shù)個時刻，因而D錯．以下提供幾個課堂討論與交流的例子，僅供參考．[討論與交流]：我國在20XX年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行．10月15日09時0分，“神舟”五號飛船點(diǎn)火，經(jīng)9小時40分50秒至15日18時40分50秒，我國宇航員楊利偉在太空中層示中國國旗和聯(lián)合國旗，再經(jīng)11小時42分10秒至16日06時23分，飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸．在上面給出的時間或時刻中，哪些指的是時間，哪些又指的是時刻?參考答案：這里的“10月15日09時0分”、“15日18時40分50秒”和“16日06時23分”，分別是指這次航天飛行點(diǎn)火、展示國旗和著陸的時刻，而“9小時40分50秒”和“11小時62分10秒”二、路程和位移(情景展示)中國西部的塔克拉瑪干沙漠是我國最大的沙漠，在沙漠中，遠(yuǎn)眺不見邊際，抬頭不見飛鳥．沙漠中布滿了100～200m高的沙丘．像大海的巨浪，人們把它稱為“死亡之?！保S多穿越這個沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而喪生．歸結(jié)他們失敗的原因都是因為在沙漠中搞不清這樣三個問題：我在哪里?我要去哪里?選哪條路線最佳?而這三個問題涉及三個描述物體運(yùn)動的物理量：位置、位移、路程．師：(投影中國地圖)讓學(xué)生思考：從北京到重慶，觀察地圖，你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處?生：從北京到重慶，可以乘汽車，也可以乘火車或飛機(jī)，還可以中途改變交通工具．選擇的路線不同，運(yùn)動軌跡不同，但就位置變動而言，都是從北京來到了重慶．師：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能給出位移及路程的定義嗎?生：位移：從物體運(yùn)動的起點(diǎn)指向運(yùn)動的終點(diǎn)的有向線段．位移是表示物體位置變化的物理量．國際單位為米(m)．路程：路程是質(zhì)點(diǎn)實際運(yùn)動軌跡的長度．（板）在坐標(biāo)系中，我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移．實例：質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，我們可以用有方向的線段來表示位移，從初始位置A向末位置B畫有向線段，展示教材圖1．2—3．[討論與交流]請看下面的一段對話，找出里面的哪些語言描述了位置，哪些語言描述了位置的變動．哪些是指路程，哪些是指位移．甲：同學(xué)，請問紅孩去哪里了?乙：他去圖書室了，五分鐘前還在這兒．甲：圖書室在哪兒?乙指著東北的方向說：在那個方位．甲：我還是不知道怎么走過去，有最近的路可去嗎?乙：你可以從這兒向東到孔子像前再往北走，就能看見了．丙加入進(jìn)來，說道；也可以先向北走，再向東，因為那邊有好風(fēng)景可看．甲：最近要多遠(yuǎn)?乙：大概要三百米吧．丙開玩笑說；不用，你如果能從索道直線到達(dá)也就是一百米．乙：別騙人了，哪有索道啊!丙：我是開玩笑的，那只好辛苦你了，要走曲線．甲：謝謝你們兩位，我去找他了．學(xué)生分組討論后，選代表回答問題．生1：乙手指的方向——東北，就是甲在找紅孩的過程中發(fā)生的位移的方向．生2：里面的三百米是指路程，一百米的直線距離是指位移的大?。?：他們談話的位置和圖書室是兩個位置，也就是甲在找紅孩過程中的初末位置．請你舉出生活中更常見的例子說明路程和位移．（圍繞跑道跑一圈的位移和路程）[討論與思考]1．(用課件展示中國地圖)在地圖上查找上海到烏魯木齊的鐵路．請根據(jù)地圖中的比例尺估算一下，坐火車從上海到烏魯木齊的位移和經(jīng)過的路程分別是多少?閱讀下面的對話：甲：請問到市圖書館怎么走?乙：從你所在的市中心向南走400m到一個十字路口，再向東走300m就到了．甲：謝謝!乙：不用客氣．請在圖1—2—3上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來．師：請你歸納一下：位移和路程有什么不同?生1：位移是矢量，有向線段的長度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向．生2：質(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動路徑無關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān)．生3：位移與路程不同，路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度，路程只有大小沒有方向，是標(biāo)量．教師提出問題師：位移的大小有沒有等于路程的時候?學(xué)生討論后回答，并交流自己的看法．生：在直線運(yùn)動中，位移的大小就等于路程。教師適時點(diǎn)撥，畫一往復(fù)直線運(yùn)動給學(xué)生討論．生：在單方向的直線運(yùn)動中，位移的大小就等于路程．教師總結(jié)師：只有在單向直線運(yùn)動中，位移的大小才等于路程，在其他情況中，路程要大于位移的大?。甗課堂訓(xùn)練]下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是………………（）A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程B位移的大小等于路程，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)C位移描述物體相對位置的變化，路程描述路徑的長短D位移描述直線運(yùn)動，路程描述曲線運(yùn)動答案：C解析：A選項表述的因果關(guān)系沒有意義，故A錯．位移的方向可以用從初位置指末位置的有向線段來表示，但位移的大小并不等于路程，往往是位移的大小小于等于路程，故選項B錯．位移和路程是兩個不同的物理量，位移描述物體位置的變化，路程描述物體運(yùn)動路徑的長短，所以選項C正確．位移的大小和路程不一定相等，只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動時，位移的大小才等于路程．無論是位移還是路程都既可以描述直線運(yùn)動，也可以描述曲線運(yùn)動，故選項D也是錯誤的．三、矢量和標(biāo)量師：像位移這樣的物理量，既有大小又有方向，我們以前學(xué)過的物理量很多都只有大小，沒有方向，請同學(xué)們回憶并說給大家聽聽．學(xué)生討論后回答生：溫度、質(zhì)量、體積、長度、時間、路程．對于討論中學(xué)生可能提出這樣的問題，像電流、壓強(qiáng)這兩個學(xué)生學(xué)過的物理量，它們是有方向的，但它們?nèi)匀皇菢?biāo)量．這在以后的學(xué)習(xí)中會更進(jìn)一步加深對矢量和標(biāo)量的認(rèn)識．學(xué)生閱讀課文后，說說矢量和標(biāo)量的算法有什么不同．生：兩個標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則．[討論與思考]一位同學(xué)從操場中心A出發(fā)，向北走了40m，到達(dá)C點(diǎn)，然后又向東走了30m，到達(dá)B點(diǎn)．用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移)．三個位移的大小各是多少?你能通過這個實例總結(jié)出矢量相加的法則嗎?解析：畫圖如圖1—2—4所示．矢量相加的法則是平行四邊形法則．[討論與思考]氣球升到離地面80m高空時，從氣球上掉下一物體，物體又上升了10m高后才開始下落，規(guī)定向上方向為正方向．討論并回答下列問題，體會矢量的表示方向．(1)物體從離開氣球開始到落到地面時的位移大小是多少米?方向如何?(2)表示物體的位移有幾種方式?其他矢量是否都能這樣表示?注意體會“+”“－”號在表示方向上的作用．解析：(1)一80m，方向豎直向下；(2)到現(xiàn)在有三種：語言表述法，如“位移的大小為80m，方向豎直向下”；矢量圖法；“+”“一”號法，如“規(guī)定豎直向上為正方向，則物體的位移為一80m”．[課堂訓(xùn)練](播放1500m比賽的錄像片斷)在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動場上將要進(jìn)行1500米賽跑，上午9時20分50秒，發(fā)令槍響，某運(yùn)動員從跑道上最內(nèi)圈的起跑點(diǎn)出發(fā)，繞運(yùn)動場跑了3圈多，到達(dá)終點(diǎn)，成績是4分38秒．請根據(jù)上面的信息討論以下問題，并注意題中有關(guān)時間、時刻、路程、位置變化的準(zhǔn)確含義．(1)該運(yùn)動員從起跑點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)所花的時間是多少?(4分38秒)起跑和到達(dá)的時刻分別是多少?(上午9時20分50秒、上午9時25分28秒)(2)該運(yùn)動員跑過的路程是多少?(1500米)他的位置變化如何?(起跑點(diǎn)到終點(diǎn)的連線)四、直線運(yùn)動的位置和位移提出問題：我們怎樣用數(shù)學(xué)的方法描述直線運(yùn)動的位置和位移?如果物體做的是直線運(yùn)動，運(yùn)動中的某一時刻對應(yīng)的是物體處在某一位置，如果是一段時間，對應(yīng)的是這段時間內(nèi)物體的位移．如圖1—2—6所示，物體在時刻t1處于“位置”x1，在時刻t2運(yùn)動到“位置”x2那么(x2－x1)就是物體的“位移”，記為