课时计划教学日期年月日第周星期第节教学年级中年期科目物理课题质点参考系和坐标系教学班级中级班三维目标知识与技能认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况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研究方法理解参考系的选取在物理中的作用会根据实际情况选定参考系认识一维直线坐标系掌握坐标系的简单应用过程与方法httpwww21cnjycom体会物理模型在探索自然规律中的作用初步掌握科学抽象理想化模型的方法让学生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理想化的模型通过几个具体的例子让学生自主讨论在讨论与交流中自主升华为物理中的概念httpwww21cnjycom通过参考系的学习知道从不同角度研究问题的方法让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发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学生形成勤于观察勤于思考的习惯提高学生自主获取知识的能力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实验并体会比较增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力情感态度与价值观认识运动是宇宙中的普遍现象运动和静止的相对性培养学生热爱自然关心科技发展勇于探索的精神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渗透抓住主要因素忽略次要因素的哲学思想渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想帮助学生建立辩证唯物主义的世界观通过本节学习激发学生学习高中物理课程的兴趣教学用具多媒体黑板白板教学重点理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法在研究具体问题时如何选取参考系如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系教学难点在什么情况下可以把物体看作质点即将一个实际的物体抽象为质点的条件教学步骤新课导入师请同学们观看一段录像后思考问题有关运动的话题放映录像httpwww21cnjycom选择有关反映物体运动的画面播放给学生看可搜集整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公路飞驰轮船在海水中搏击海浪httpwww21cnjycom师雄鹰在空中翱翔足球在绿茵场上飞滚连静静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还是微小的原子分子等请大家根据刚才观看的录像片回顾初中学过的机械运动提出一些备注关于运动的话题教师总结学生发言讲述机械运动httpwww21cnjycom机械运动简称运动指物体与物体间或是物体的一部分和另部分间相对位置随时间发生改变的过程是最基本最简单最普遍的运动形式机械运动是空间位置随时间变化的体现这里涉及到空间和时间的问题httpwww21cnjycom师古希腊杰出的哲学家科学家圣贤亚里士多德曾说过不了解运动就不了解自然这句话向我们提出了严峻的挑战我们要充满信心迎接这一挑战指导学生快速阅读教材第一段并粗看这节课的黑体字标题提出问题要描述物体的机械运动本节课将从哪几个方面去描述httpwww21cnjycom学生通过阅读思考对本节涉及的概念有个总体印象知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的要研究物体的运动首先从学好这些基本概念人手httpwww21cnjycom师我们在刚才的录像片中看到汽车在公路上飞驰江水在咆哮着奔向远方鸟儿在飞翔树叶在摇动高山上流水瀑布直泻千尺雪花在空中飞舞放映录像httpwww21cnjycom播放神舟五号升空的录像片年月日一个令人骄傲的日子一个彪炳史册的日子我国第一艘载人飞船满载着全国人民的希望成功升空师飞船在茫茫太空中遨游假如你是文学家你如何描述它的运动呢参考文学家的描述光明日报年月日第一版作者欧阳中石凌云戏月游银汉转瞬翔天过太空师如果你是科学家你又将如何描述呢这就是我们今天要研究的课题认识运动板书运动的认识新课教学一物体和质点针对上面看过的录像老师提出问题请你描述出一些运动详细描述物体的运动有什么困难足球向前球体滚动雄鹰向前翅膀上下发现描述物体运动不容易我们需要了解物体各部分运动的区别吗问可以将问题简化吗为什么httpwww21cnjycom要准确描述物体的运动特别是物体各部分的详细运动情况并不是一件很容易的事因为物体本身都有一定的大小和形状物体各部分的运动情况一般并不一样httpwww21cnjycom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直径用长重达的长征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研究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形状吗生不需要我们可以用荧光屏上的小光点代替这个庞大的飞船呀httpwww21cnjycom引入质点用来代替物体的有质量的点板根据所研究问题的性质和需要抓住问题中的主要因素忽略次要因素建立一种理想化的模型使复杂问题得到简化这是一种重要的科学研究方法httpwww21cnjycom引子乒乓球小而轻直径仅质量约运动员研究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况下必须考虑到球的大小和形状不能把它简化为一个点讨论与交流供参考httpwww21cnjycom地球是一个庞然大物直径约为与太阳相距研究地球绕太阳的公转时能不能把它看成质点研究地面上各处季节变化时能不能把它看成质点httpwww21cnjycom参考答案若研究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则可以把地球看作质点但若研究地面上各处季节变化时则不能把其看作质点httpwww21cnjycom撑杆跳高是一项非常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讨论并思考后回答在下列几种情况下运动员能否被看作质点从中体会质点模型的建立过程教练员针对训练录像纠正运动员的错误时能否将运动员看成质点分析运动员的助跑速度时能否将其看成质点测量其所跳高度判断其是否打破纪录时能否将其看成质点参考答案httpwww21cnjycom不能纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作也就是说不能忽略运动员的形状和大小能分析助跑速度时可以忽略运动员的姿势及动作能物理中的质点跟几何中的点有什么相同和不同之处httpwww21cnjycom参考答案相同之处为都是没有形状和大小的点不同之处为质点是实际物体的抽象它具有一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该是绝对得小师请同学们对质点进行小结生对质点小结质点是一种科学抽象是一种理想化的模型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研究方法一个物体能否看成质点取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略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httpwww21cnjycom一个物体能否被看作质点取决于所研究问题的性质即使是同个物体在研究的问题不同时有的情况下可以看作质点而有的情况可能不可以看作质点课堂探究亲自做一做试一试书本在下列情景中能否被看成质点沿一个方向推动桌面上的书本如果测量书本移动的距离是否可以将书本视为质点为什么如果测定书本经过桌面上方某一定点所需要的时间是否可以将书本视为质点为什么还有什么情况下书本可以被视为质点什么情况下书本不能被视为质点参考答案沿同一个方向移动书本时书本各部分的运动情况完全相同可以将它视为质点httpwww21cnjycom相对桌面上方的某一定点来说书本本身的长度或宽度不能忽略并对经过该定点位置所需要的时间起决定作用所以这种情况下不能将书视为质点答案视学生提出的问题而定根据学生提出的各种情景老师进行准确恰当的点拨说明将物体看作质点的条件平动的物体可以看作质点一般研究物体的转动时不能把物体看作质点物体有转动但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时物体本身的形状和大小已变成了次要因素物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时不能把物体看作质点如研究火车过桥的时间时就不能把火车看作质点课堂训练下列关于质点的说法中正确的是体积很小的物体都可看成质点质量很小的物体都可看成质点不论物体的质量多大只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时就可以看成质点只有低速运动的物体才可看成质点高速运动的物体不可看作质点答案在以下的哪些情况中可将物体看成质点研究某学生骑车回校的速度对这位学生骑车姿势进行生理学分析研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面答案下列情形中的物体可以看作质点的是跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中一枚硬币用力上抛猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中花样滑冰运动员在比赛中答案二参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在飞快地离去铁路边的人看到火车中的乘客而乘客自己却认为自己是静止的教师可展示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学生分析片中的对话为什么路边的同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图让学生自己分析教师加以引导生车中两个小孩都是静止的他们都没动生这两个小孩是运动的因为在车窗玻璃上有几个线条表示风这是画家描述运动时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止的他们的相对位置没有改变httpwww21cnjycom师平时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还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这个选来作标准的参照物称为参考系讨论与交流与同桌和前排或后排同学组成四人一组思考并交流讨论下列描述中隐含的参考系展示问题httpwww21cnjycom电影闪闪的红星中有两句歌词小小竹排江中游巍巍青山两岸走这其中分别描述了两种运动情景那么它们分别是以什么为参考系的月亮在莲花般的云朵里穿行httpwww21cnjycom坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句坐地日行八万里巡天遥看一千河时我们感觉是静止不动的这与诗句里的描述是否矛盾说明理由httpwww21cnjycom敦煌曲子词中有这样的诗句满眼风波多闪烁看山恰似走来迎仔细看山山不动是船行其中看山恰似走来迎和是船行所选的参考系分别是什么课堂交流分四小组进行师下述物理过程中选择什么为参考系较恰当课件投影问题httpwww21cnjycom年所有的目光都集中在火星继美国宇航局的两台火星探险漫游者勇气号和机遇号之后欧洲的火星快车飞船已顺利地将猎兔犬号火星登陆车投放至火星表面从地球表面向火星发射火星探测器的过程中若要研究探测器的运动情况各应选择什么为参考系httpwww21cnjycom在印度洋海啸救灾中从水平匀速航行的飞机上向受灾的地区空投救灾物资在不考虑空气阻力的情况下飞机上的人以飞机作参考系他看到投下的物体是沿什么路线下落的地面上的人以地面作参考系观察被投下的物体又是沿着什么路线下落的httpwww21cnjycom第一次世界大战期间的一次空战中一个法国飞行员正在米高的空中飞行忽然他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞他以为是一只小昆虫于是就伸手轻松地把它抓了过来仔细一看把他吓出一身冷汗来他抓住的不是别的是德国飞机射向他的一颗子弹请根据上述信息讨论回答以下问题并注意体会参考系的选取与运动的相对性子弹飞得那么快一般为几百米每秒为什么没有把他的手打穿体会一下同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗httpwww21cnjycom受类似现象的启发人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油在航天飞行中宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接实现空中加油和空中对接应满足的基本条件是什么年月httpwww21cnjycom日在我国西昌卫星发射中心用长征一号运载火箭成功发射的风云二号气象卫星是我国研制成功的第一颗静止气象卫星设计工作历时三年年月日长征三号运载火箭又将我国自行研制的第二颗风云二号气象卫星成功发射上天在太空中顺利完成与星的新老交替最终定点在东经赤道上空向地面传回中国及周边地区的高质量的气象资料上述材料中的静止气象卫星最终定点在东经赤道上空是以谁为参考系来描述卫星的运动的具有上述特点的卫星称为同步卫星除了气象卫星外同步卫星还有什么用途课堂探究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则直升机相对于地面的运动情况是怎样的httpwww21cnjycom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如果以地面为参考系这种情况的出现有以下几种可能性直升机静止在空中不动直升机向上升直升机下落但速度比跳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如果物体相对于参考系的位置在变化则表明物体相对于该参考系在运动如果物体相对于参考系的位置不变则表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选择可以是任意的研究和描述物体运动只有在选定参考系后才能进行如何选择参考系必须从具体情况来考虑例如一个星际火箭在冈发射时主要研究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研究方便便将太阳选作参考系为研究物体在地面上的运动选地球作参考系最方便例如观察坐在飞机里的乘客若以飞机为参考系来看乘客是静止的若以地面为参考系来看乘客是在运动因此选择参考系是研究问题的关键之一组织学生小结并作好适时适度的引导运动和静止都是相对于参考系的参考系的选取是任意的选择不同的参考系观察的结果可能不一样也可能一样选择参考系时应使物体运动的描述尽可能简单方便比较两个物体的运动情况必须选择同一参考系才有意义三坐标系展示问题小偷偷东西被发现原因来确定方位httpwww21cnjycom有时需要准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用全球卫星定位系统来确定方位httpwww21cnjycom要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系如果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准确表达物体的位置如果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体的位置当物体在三维空间运动时则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学生思考可以结合本地实际选取相应的例子参考示例如图所示一辆汽车从天安门沿长安街驶向西单南菜园方向思考汽车的位置随时间怎样变化21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站httpwww21cnjycom问题如何选择坐标轴和正方向如何选择坐标原点如何确定坐标轴上的刻度值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师画坐标系时必须标上原点正方向和单位长度课堂训练一质点在轴上运动各个时刻的位置坐标如下表请在下面的轴上标出质点在各时刻的位置哪个时刻离坐标原点最远有多远参考答案如图标注在第末的位置坐标是一说明这一时刻质点离开坐标原点的距离为在轴的负向上为最远而其他几个都不是最远的21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站httpwww21cnjycom21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站httpwww21cnjycomhttpwww21cnjycom问题田径场上描述百米运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系描述米赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系足球场上描述足球运动员的位置需建立什么样的坐标系要描述足球的位置呢httpwww21cnjycom参考答案百米运动员是在一条直线上运动所以应建立直线坐标系米赛跑运动员不是在一条直线上运动而是在一个平面内运动所以应建立平面直角坐标系足球运动员也是在球场平面内运动也要建立平面直角坐标系而足球的运动可以在草坪上进行也可以在空中飞行所以要建立立体空间直角坐标系作业教材第页问题与练习教学后记