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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一节 质点 参考系和坐标系教学目标：（一）学问与技能1. 熟识建立质点模型的意义和方法,能依据具体情形将物体简化为质点. . 知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的争论方法. 2. 懂得参考系的选取在物理中的作用,会依据实际情形选定参考系3. 熟识一维直线坐标系,把握坐标系的简洁应用. （二）过程与方法1. 体会物理模型在探究自然规律中的作用,初步把握科学抽象抱负化模型的方法 . 让同学将生活实际与物理概念相联系,通过具体事例引出质点的这个抱负 化的模型 . 通过几个具体的例子让同学自主争论,在争论与沟通中自主升华为物 理中的概念
2、. 2. 通过参考系的学习,知道从不同角度争论问题的方法 . 让同学从熟识的常 见现象和已有的生活体会动身,体验不同参考系中运动的相对性,揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性,. 促使同学形成勤于观看、勤于摸索的习惯,提高同学自主猎取学问的才能3. 体会用坐标方法描述物体位置的优越性,可用不同的方法设计试验并体会比较,增强同学发觉问题并力求解决问题的意识和才能 . （三）情感态度与价值观1. 熟识运动是宇宙中的普遍现象, 运动和静止的相对性 . 培育同学喜爱自然、关怀科技进展、勇于探究的精神 . 2. 通过质点概念和参考系的学习,体会物理规律与生活的联系 . 3. 渗透抓住主要因
3、素,忽视次要因素的哲学思想 . 4. 渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想,的世界观 . 帮忙同学建立辩证唯物主义5. 通过本节学习,激发同学学习高中物理课程的爱好 . 教学重点：名师归纳总结 1. 懂得质点概念以及初步建立质点概念所采纳的抽象思维方法. 第 1 页,共 7 页2. 在争论具体问题时,如何选取参考系. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 如何用数学上的坐标轴与实际的物理情形结合起来建立坐标系 . 教学难点： 在什么情形下可以把物体看作质点,的条件 . 教学方法： 类比法 教学用具： 录像资料、多媒体课件教学过程：（一）新课引入即将
4、一个实际的物体抽象为质点师：请同学们观看一段录像后摸索问题（有关运动的话题）. （放映录像）挑选有关反映物体运动的画面播放给同学看（可搜集整理电视片 科技之光和动物世界中的图像）. 如：雄鹰、小鸟在空中飞翔,飞机在天空 中划过,行星、卫星在宇宙中运行,航天员杨利伟在宇航舱中给地球拍照,汽车 在大路疾驰,轮船在海水中搏击海浪； 师：雄鹰在空中飞翔,足球在绿茵场上飞滚,连悄悄的山川也在“ 坐地日行八万里” 宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体, 仍是微小的原子、分子等 . 请大家依据刚才观看的录像片,回忆中学学过的机械运动,提出一 些关于运动的话题 . 生 1：宇宙中一切物体都处在永恒
5、的运动中 . 生 2：运动是肯定的,静止是相对的 . 生 3：物体空间位置随时间的变化就是机械运动,片中记录了大量物体的运动情 景. 生 4：描述物体的运动要挑选参照物 . 生 5：“ 坐地日行八万里” ,我怎么没感觉到呢？ 老师总结同学发言,引入新课；（二）新课教学 1、物体和质点 针对上面看过的录像,老师提出问题：具体描述物体的运动有什么困难？我们需要明白物体各部分运动的区分吗？名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 同学争论：要精确描述物体的运动, 特殊是物体各部分的具体运动情形,并不是一件很简洁的事 . 由于物体本
6、身都有肯定的大小和外形,物体各部分的运动情形一般并不一样. 师：在刚才看过的录像片中,我们见到了杨利伟,看到了“ 神舟” 五号 . 据报道,“ 神舟” 五号飞船载人舱长7.4 m ,直径 2.8 m,用长 58 m、重达 480 t 的“ 长征” 2 号火箭发射 . 升空后,显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点 . 科学家争论它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要考虑它本身的大小和外形吗？生：不需要,我们可以用荧光屏上的小光点代替这个“ 巨大” 的飞船呀！引入质点：用来代替物体的有质量的点. 依据所争论问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素, 忽视次要因素, 建
7、立一种抱负化的模型, 使复杂问题得到简化,这是一种重要的科学争论方法 . 引子：乒乓球小而轻,直径仅4 cm,质量约 2.7 g. 运动员争论各种旋转球的打法时,要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响 . 这种情形下,必需考虑到球的大小和外形,不能把它简化为一个点 . 争论与沟通：1. 地球是一个庞然大物,直径约为12 800 km,与太阳相距 1.5 10 8 km. 争论地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点 .争论地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点 . 参考答案： 如争论地球绕太阳公转时, 由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多, 就可以把地球看作质点； 但如争论地面上各处季
8、节变化时,就不能把其看作质点 . 2. 撑杆跳高是一项特别刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段：助跑、撑杆起跳、越过横杆 . 争论并摸索后回答,在以下几种情形下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程 . （1）教练员针对训练录像订正运动员的错误时,能否将运动员看成质点？（2）分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点？（3）测量其所跳高度（判定其是否打破纪录）时,能否将其看成质点？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参考答案：（1）不能,订正错误动作时不能忽视运动员的姿态及动作,也就是说
9、不能忽视运动员的外形和大小 势及动作 . （3）能 . . （2）能,分析助跑速度时,可以忽视运动员的姿3. 物理中的“ 质点” 跟几何中的点有什么相同和不同之处？参考答案：相同之处为：都是没有外形和大小的点. 不同之处为：质点是实际物体的抽象,它具有肯定的物理内涵,不仅具有物体的全部质量, 而且是一个相对 的概念；几何学中的点没有质量,仅表示一个位置,而且应当是“ 肯定的小”. 师：请同学们对质点进行小结：生：对质点小结：1. 质点是一种科学抽象,是一种抱负化的模型 . 2. 质点是对实际物体的近似,这也是物理学中常用的一种重要的争论方法 . 3. 一个物体能否看成质点, 取决于它的外形和大
10、小在所争论问题中是否可以忽视 不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关 . 4. 一个物体能否被看作质点,取决于所争论问题的性质. 即使是同一个物体,在争论的问题不同时, 有的情形下可以看作质点, 而有的情形可能不行以看作质点 . 2、参考系引子：请你设想一下,你和一位同伴正坐在火车中去旅行. 铁路边的人看到火车中的乘客在飞速地离去,而乘客自己却认为自己是静止的 . 老师可展现 Flash 动画课件,动画内容描述为：两位同学在路边看到急驰而过的一辆小汽车,大声叫喊,“ 唉呀 . 你看他们跑得真快啊 . ”车中的人对司机说：“ 你动了吗？”引导同学分析片中的对话. 为什么路边的同
11、学说车上的人跑得快？为什么车中的一个人又认为他和司机没有动？投影教材中的图 1.1 3 图,让同学自己分析,老师加以引导 . 生 1：车中两个小孩都是静止的,他们都没动 . 生 2：这两个小孩是运动的,由于在车窗玻璃上有几个线条表示“ 风”,这是画 家描述运动经常用的手法 . 师：两个小孩和车都是运动的, 这是相对地面来说的, 而两个小孩之间是相对静名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 止的,他们的相对位置没有转变 . 师：平常我们说树木、房屋是静止的,行驶的汽车是运动的,这是以地面作标准 来说的 . 坐在行驶的火车里的
12、乘客,认为自己是静止的,而在车厢里走动的乘务 员在运动,他仍认为路旁的树木在向后倒退,这些都是以车厢作标准来说的 . 在 描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体参考系 . 参考系：任何运动都是相对于某个参照物而言的,参考系 . 课堂探究：这个选来作标准的参照物称为一跳伞运动员在下落过程中, 看到身旁的直升机在向上运动,就直升机相对于地面的运动情形是怎样的？参考答案：跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升机在向上运动,是以自己作参考系,即以跳伞运动员为标准,它们间的距离在不断增大 . 假如以地面为参考系,这种情形的显现有以下几种可能性： （1）直升机静止在空中不动； （2）直升机向上升；
13、（3）直升机下落,但速度比跳伞运动员慢. 以上三种情形都能使跳伞运动员与直升机间的距离不断增大 . 因此,跳伞运动员无法依据自己看到的现象来判定直升机相对于地面的运动情形 . 师：参考系可以任意挑选吗？将教材图 1.1 4 做成动画课件,展现给同学,勉励同学分析其中的对话 . 说明：为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系叫做参考系 . 假如物体相对于参考系的位置在变化,就说明物体相对于该参考系在运动；假如物体相对于参考系的位置不变,就说明物体相对于该参考系是静止的 .同一物体相对于不同的参考系,运动状态可以不同. 在运动学中,参考系的挑选可以是任意的 . 争论和描述物体运
14、动, 只有在选定参考系后才能进行 . 如何挑选参考系,必需从具体情形来考虑. 例如,一个星际火箭在刚发射时,主要争论它相对于地面的运动,所以把地球选作参考系 . 但是,当火箭进入绕太阳运行的轨道时,为争论便利,便将太阳选作参考系. 为争论物体在地面上的运动,选地球作参考系最便利,例如,观看坐在飞机里的乘客,如以飞机为参考系来看,乘客是静止的；如以地面为参考系来看,乘客是在运动 的关键之一 . . 因此,挑选参考系是争论问题名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 组织同学小结并作好适时适度的引导：（1）运动和静止都是相对于参
15、考系的. . . （2）参考系的选取是任意的. （3）挑选不同的参考系,观看的结果可能不一样,也可能一样（4）挑选参考系时,应使物体运动的描述尽可能简洁、便利. （5）比较两个物体的运动情形,必需挑选同一参考系才有意义3、坐标系展现问题：有时需要精确地描述某个物体所在的位置,如地理上用纬度和经度来确定某个地点. 在军事、大地测量等领域常采纳全球卫星定位系统（GPS）来确定方位 . 要精确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系. 假如物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能精确表达物体的位置；假如 物体在二维空间运动, 即在同一平面运动, 就需要建立平面直角坐标系来描述物
16、 体的位置；当物体在三维空间运动时,就需要建立三维直角坐标系来描述 . 课堂探究 创设一个实例让同学摸索,可以结合本地实际选取相应的例子 . 参考示例：如图 111 所示,一辆汽车从天安门沿长安街驶向西单、南菜园方向,摸索汽 车的位置随时间怎样变化？问题：1. 如何挑选坐标轴和正方向？2. 如何挑选坐标原点？3. 如何确定坐标轴上的刻度值？名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 111 师：对质点的直线运动, 一般选质点的运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐 标轴的正方向,选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点 .
17、师：画坐标系时,必需标上原点、正方向和单位长度 . 课堂训练：一质点在 x 轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表：t /s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 5 4 1 7 1 （1）请在下面的x轴上标出质点在各时刻的位置. 图 112 （2）哪个时刻离坐标原点最远？有多远？参考答案：（1）如图 113 标注：图 113 （2）在第 4 s 末的位置坐标是 7 m,说明这一时刻质点离开坐标原点的距离为 7 m,在 x 轴的负向上,为最远,而其他几个都不是最远的 . 小结：本节学习的参考系和质点的概念是运动学甚至整个力学的最基本、最重要的概念,并且仍供应了重要的科学思维方法. 明白参考系的概念,对于观看、比较、争论物体的运动有实际的意义 . 同学们要明白,严格意义上的“ 有质量的点” 实际上是不存在的,是一种抱负化模型,是对实际物体的近似,是一种科学抽象 .自然界中任何一种事物及其运动变化,都是比较复杂的,争论问题,要临时撇开起作用很小的因素,抓住主要因素. 假如在我们争论的问题中,物体的外形、大小,以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的,就可以把它看成质 点. 作业：教材第 13 页问题与练习 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页