2024-2025學年新教材高中物理 第一章 運動的描述 第一節(jié) 質(zhì)點 參考系教學實錄 新人教版必修1

2024-2025學年新教材高中物理第一章運動的描述第一節(jié)質(zhì)點參考系教學實錄新人教版必修1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：高中物理第一章運動的描述第一節(jié)質(zhì)點參考系

2.教學年級和班級：高一年級（1）班

3.授課時間：2024年9月15日上午第二節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時二、核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生運用物理語言描述物體運動的能力。

2.培養(yǎng)學生建立和運用參考系分析問題的能力。

3.培養(yǎng)學生通過觀察、實驗等方法探究物理現(xiàn)象的能力。

4.培養(yǎng)學生運用物理知識解釋日常生活中的物理現(xiàn)象的能力。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握的知識：學生在進入高一物理學習之前，可能已經(jīng)接觸過基本的物理概念，如速度、時間和力的概念，以及簡單的運動描述。然而，對于質(zhì)點和參考系的概念，他們可能缺乏深入理解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：高一年級學生對物理學科的興趣參差不齊，部分學生可能對物理現(xiàn)象充滿好奇，愿意探索背后的原理；而另一些學生可能對物理學習感到困惑和畏懼。學生的能力水平不一，有的學生邏輯思維能力強，善于抽象思考，有的學生則更傾向于具體實例的學習。學習風格上，有的學生偏好通過實驗和觀察學習，有的學生則更習慣于理論學習和公式推導。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生對質(zhì)點概念的理解可能存在困難，因為他們難以從日常生活中抽象出理想化的質(zhì)點模型。此外，參考系的引入可能會讓學生感到困惑，因為他們需要理解不同參考系下物體運動的相對性。學生還可能面臨如何將物理知識應用于解決實際問題的挑戰(zhàn)。因此，教學過程中需要注重引導學生逐步理解這些概念，并通過實例和實驗幫助學生克服這些困難。四、教學方法與策略1.采用講授法結(jié)合實例分析，幫助學生理解質(zhì)點和參考系的概念。

2.設計小組討論活動，讓學生在小組中分享對運動的觀察和描述，促進合作學習。

3.利用實驗演示和模擬軟件，讓學生直觀感受不同參考系下的運動狀態(tài)。

4.運用多媒體課件，展示質(zhì)點和參考系在物理現(xiàn)象中的應用實例，增強學生的理解。五、教學流程1.導入新課（用時5分鐘）

-展示生活中常見的運動現(xiàn)象，如汽車行駛、籃球運動等，引導學生回顧速度、時間和距離等基本物理量。

-提問：如何描述這些物體的運動？引入“質(zhì)點”和“參考系”的概念，激發(fā)學生對本節(jié)課內(nèi)容的好奇心。

2.新課講授（用時15分鐘）

-講解質(zhì)點的概念：質(zhì)點是一個理想化的物理模型，它忽略了物體的形狀和大小，只關(guān)注物體的質(zhì)量和運動狀態(tài)。

-舉例說明質(zhì)點在實際問題中的應用，如研究地球繞太陽的運動時，可以將地球視為質(zhì)點。

-講解參考系的概念：參考系是描述物體運動狀態(tài)的基準，不同的參考系可能導致對同一物體運動狀態(tài)的描述不同。

-舉例說明參考系在實際問題中的應用，如研究火車上乘客的運動時，可以選擇火車作為參考系。

3.實踐活動（用時10分鐘）

-實驗演示：展示不同參考系下物體運動狀態(tài)的差異，如利用兩個小球在不同速度的火車上做拋物運動，讓學生觀察并描述運動狀態(tài)。

-模擬軟件操作：利用物理模擬軟件，讓學生在虛擬環(huán)境中體驗不同參考系下的運動狀態(tài)，加深對概念的理解。

-角色扮演：分組進行角色扮演，模擬不同參考系下的運動現(xiàn)象，如學生扮演火車，教師扮演地面，描述各自參考系下的運動狀態(tài)。

4.學生小組討論（用時10分鐘）

-問題1：如何將一個復雜的物體簡化為質(zhì)點？舉例說明。

-學生回答舉例：在研究地球繞太陽的運動時，可以將地球視為質(zhì)點，忽略其形狀和大小。

-問題2：如何選擇合適的參考系來描述物體的運動？舉例說明。

-學生回答舉例：在研究火車上乘客的運動時，可以選擇火車作為參考系，簡化問題。

-問題3：在實際問題中，如何處理不同參考系下的運動狀態(tài)？舉例說明。

-學生回答舉例：在研究飛機上的乘客在水平飛行中的運動時，可以選擇飛機作為參考系，簡化問題。

5.總結(jié)回顧（用時5分鐘）

-回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)質(zhì)點和參考系的概念及其在實際問題中的應用。

-提問：如何將所學知識應用于解決實際問題？

-學生回答舉例：在研究交通工具的運動時，可以選擇合適的參考系來簡化問題，便于分析和計算。

-強調(diào)本節(jié)課的重難點：理解質(zhì)點和參考系的概念，掌握不同參考系下物體運動狀態(tài)的描述方法。

-布置作業(yè)：讓學生思考并舉例說明如何將所學知識應用于實際生活中的物理現(xiàn)象。

總用時：45分鐘六、教學資源拓展1.拓展資源：

-物理學史：介紹質(zhì)點和參考系概念的起源與發(fā)展，如伽利略對慣性原理的研究，以及牛頓的運動定律。

-物理實驗：展示與質(zhì)點和參考系相關(guān)的經(jīng)典實驗，如雙星系統(tǒng)的運動、拋體運動實驗等。

-物理競賽題：提供一些涉及質(zhì)點和參考系的物理競賽題目，幫助學生提升解題能力。

-仿真軟件：介紹一些可以用于模擬質(zhì)點和參考系下物體運動的物理仿真軟件，如PhETInteractiveSimulations。

2.拓展建議：

-閱讀物理學史書籍，了解質(zhì)點和參考系概念的發(fā)展歷程，增強學生對物理學科的興趣。

-參與物理實驗，通過親自動手操作，加深對質(zhì)點和參考系概念的理解。

-解析物理競賽題目，鍛煉學生的邏輯思維能力和問題解決能力。

-利用仿真軟件進行模擬實驗，直觀地觀察不同參考系下物體的運動狀態(tài)，提高學生的實驗技能。

具體拓展學習建議如下：

-**物理學史拓展**：

-閱讀關(guān)于伽利略和牛頓的傳記，了解他們在物理學發(fā)展中的貢獻。

-研究經(jīng)典物理學家的著作，如《自然哲學的數(shù)學原理》，理解質(zhì)點和參考系概念的歷史背景。

-**物理實驗拓展**：

-設計簡單的實驗，如使用小車和滑輪系統(tǒng)來演示慣性原理。

-進行拋體運動實驗，測量不同角度和初速度下的拋體軌跡，分析參考系對運動描述的影響。

-**物理競賽題拓展**：

-解析歷屆物理競賽中的質(zhì)點和參考系題目，如相對速度的計算、不同參考系下的運動方程等。

-通過解決競賽題目，提高學生的邏輯推理能力和數(shù)學運算能力。

-**仿真軟件拓展**：

-使用PhETInteractiveSimulations中的“運動和圖形”模擬不同參考系下的運動，如地球繞太陽的運動。

-利用“拋體運動”模擬器，改變拋體運動的參數(shù)，觀察運動軌跡的變化，理解參考系對運動描述的影響。七、板書設計①質(zhì)點概念

-質(zhì)點：忽略物體的形狀和大小，只關(guān)注質(zhì)量和運動狀態(tài)的理想化模型。

-質(zhì)點模型的應用：研究物體運動時，可以將物體視為質(zhì)點，簡化問題。

②參考系概念

-參考系：描述物體運動狀態(tài)的基準，不同參考系可能導致對同一物體運動狀態(tài)的描述不同。

-參考系的選擇：根據(jù)問題的需要選擇合適的參考系，簡化問題。

③質(zhì)點和參考系的應用

-物體運動描述：利用質(zhì)點和參考系描述物體的運動狀態(tài)，如速度、加速度等。

-物理問題解決：通過選擇合適的參考系，將復雜問題簡化，便于計算和分析。八、課后作業(yè)1.作業(yè)題目：

-一輛汽車以恒定速度v沿直線行駛，如果選擇地面作為參考系，汽車在t時間內(nèi)的位移是多少？

-答案：汽車的位移s等于速度v乘以時間t，即s=vt。

2.作業(yè)題目：

-在地球表面，一個物體以初速度v0沿水平方向拋出，忽略空氣阻力，求物體在水平方向和豎直方向上的運動方程。

-答案：水平方向上的運動方程為x=v0t，豎直方向上的運動方程為y=(1/2)gt^2，其中g(shù)為重力加速度。

3.作業(yè)題目：

-一個物體在參考系S中靜止，在參考系S'中以速度v運動，如果參考系S'相對于參考系S以速度u運動，求物體在參考系S中的速度。

-答案：根據(jù)相對速度的概念，物體在參考系S中的速度v_S可以通過以下公式計算：v_S=v-u。

4.作業(yè)題目：

-在火車上，一個乘客以相對于火車的速度v1向車頭方向走，火車以速度v2向同一方向行駛，求乘客相對于地面的速度。

-答案：乘客相對于地面的速度v相對于地面可以通過以下公式計算：v相對于地面=v1+v2。

5.作業(yè)題目：

-一個質(zhì)點在水平面上以恒定速度v運動，突然受到一個與運動方向成θ角度的力F作用，求質(zhì)點在力F作用后的運動軌跡。

-答案：由于力F的作用，質(zhì)點將在水平方向上繼續(xù)以速度v運動，同時在垂直方向上受到加速度a=F/m*sin(θ)，其中m為質(zhì)點的質(zhì)量。質(zhì)點的運動軌跡將是一條拋物線。

6.作業(yè)題目：

-一列火車以速度v勻速通過一個長為L的隧道，求火車完全通過隧道所需的時間。

-答案：火車通過隧道所需的時間t可以通過以下公式計算：t=(L+長度)/v，