物理：1.1《质点、参考系和坐标系》教案（新人教版必修1）.doc

本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有世纪教育网第一章运动的描述质点参考系和坐标系新课标要求一知识与技能知道质点的概念及条件知道参考系概念及作用掌握坐标系的简单应用二过程与方法体验质点的条件及意义初步掌握科学抽象这种研究方法体验不同参考系中运动的相对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三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不同的参考系中现象不同帮助学生建立辨证唯物主义的世界观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教学难点将一个实际的物体抽象为质点的条件教学方法教师启发引导学生自主阅读思考讨论交流学习成果教学过程本节课学习目标学习并理解运动的概念知道参照物参考系等概念学习质点概念了解质点是一个理想化模型学会判断什么情况下物体能理想化成质点一机械运动师今天我们来学习一个最基本的物理概念运动说到运动很多同学肯定会想运动我们都知道日常生活中太常见了有必要专门学习吗好既然大家都认为自己很了解运动那下面我先来问大家一个问题我们所处的这间教室是静止还是运动的生我们所在的教室是静止的师好那我想问一问大家我们所在的地球是不是在转动呢生是师好那么既然它在转动在它上面的房屋是不是也跟着转动呢从这样一个角度来看房屋不就是运动的吗生是的师那房屋究竟是运动的还是静止的呢师再举一例大家坐过汽车你坐在汽车里你们想一想路边的人会说你是静止的还是运动的运动的那你再问问你旁边的乘客我动了吗他肯定会说你没有动啊你一直坐在我的旁边啊师大家现在来想一想本来我们都认为自己已经了解了什么是运动为什么现在连一个物体是否在运动都搞不清了呢有哪位同学能告诉我为什么会出现这样的结果呢本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有世纪教育网生好像是我们在研究一个物体的运动时选择了不同的参照物就得出了不同的结论师很好其实大家的潜意识里都知道要研究一个物体的运动必须选择一个参照物选择不同的参照物会得出不同的结论只是没有把它上升到理论的角度现在我们用精确的语言从理论高度对运动进行定义定义机械运动一个物体相对于另一个物体空间位置随时间的变化叫做机械运动简称运动分类平动也称平移运动物体上任意两点所连成的直线在整个运动过程中始终保持平行这种运动叫做平动在同一时刻平动物体上各点的速度和加速度均一样转动运动物体上除转动轴上各点外其它各点都沿同一转动轴做圆周运动各点的运动轨迹是以转动轴为中心的同心圆参考系我们研究物体的运动时所选择的参照物又叫做参考系生活中的错觉坐在列车上盯着站台上的另一列车有时我们会以为自己坐的列车启动了而其实是我们所看的那列车启动了为什么会这样呢由于列车是否启动是以地面为参考系的由于坐在列车中的我们只能看到对面的列车而不能看到地面或相对于地面静止的物体无法以地面为参考系来判断列车是否启动只能以自己乘坐的火车和对面的火车为参考系无论哪列火车启动以对面的列车为参考系都会认为自己的火车启动以自己为参考系就会认为对面的列车启动了趴在桥上看水流有时会觉得桥在走而不是水在流课堂练习例一个人围操场走了一圈你说它发生机械运动了吗飞行员为什么能抓住子弹答有它们相对静止例仔细分析下面各种运动的参考系太阳从东方升起西方落下月亮在云中穿行车窗外树木向后倒退小小竹排江中游巍巍青山两岸走坐地日行八万里看山恰似走来迎仔细看山山不动例飞机上丢炸弹若以地面为参考系炸弹是如何运动的若以飞机为参考系炸弹是如何运动的例甲乙丙三架观光缆车甲中乘客看到一高楼在向下运动乙中乘客看到甲向下运动丙中乘客看到甲乙都在向上运动则甲乙丙相对于地面的运动情况是甲向上乙向下丙不动甲向上乙向上丙不动甲向上乙向上丙向下甲乙丙都向上只不过丙比甲乙都慢总结理解运动是相对的没有绝对静止的物体因为没有哪个物体相对于所有的物体都是静止的运动只涉及两个物体一个是被研究的物体一个是参照物与其它物体无关参考系可以任意选取以使问题简单方便为原则如无特殊说明选择地面或相对地面不动的物体作参考系情境在教学楼前从东向西走相对于教学楼如何运动教学楼相对于如何运动相对于教学楼向西运动教学楼相对于向东运动在这个例子里人和教学楼之间的相对位置发生了变化当选为参考系时教学楼向东运动仔细体会这个结论我们会发现这样一层意思当我们选择一个物体为参考系时总是假定这个参考系是不动的认为物体间相对位置的变化是由于被研究物体的运动所致如本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有世纪教育网选为参考系时假定是不动的与教学楼之间相对位置的变化是由于教学楼向东运动所致的补充参考系是假定不动的二坐标系物理研究中为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立坐标系坐标系相对于参考系是静止的一维如上图我们如何建一个数学坐标系来定量表示三个位置在收费站的西边米在收费站东米在收费站东面米如何建立坐标系作实物图的简化图作一直线沿所在的直线方向据物体实际位置关系在直线上用点把它们标出确定正方向任意此处以正东为正方向取原点任意并指出原点所代表的参照物标出位置坐标领悟坐标的正负表示物体是在原点正方向的一侧还是负方向的一侧坐标值的大小表示物体到原点的距离位置坐标用表示注意原点的选择是任意的一般情况下以参照物为原点但没有要求一定以参照物为原点变式若以为原点坐标值应该是多少呢对于选择不同的原点物体的坐标值将会不一样但物体的位置关系是确定的例一深米的井中用水桶提水出井口后再往上提了米选井口处为原点水桶竖直向上提升的路线为轴向上为正方向则水桶在水面时的位置坐标为最后水桶的位置坐标是如果选水面为坐标原点那么水桶在水面时的位置坐标为最后水桶的位置坐标为二维和三维必要的时候我们还会用到二维坐标系和三维坐标系举例作校园平面图找自己方位三质点现实世界中物体的运动形式是多种多样的就算是同一个运动物体上各点的运动情加油站加油站加油站加油站加油站本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有世纪教育网况也往往是不一样的如展翅高飞的雄鹰的身体和翅膀的运动是不一样的列车车身和车轮的运动是不一样的影响物体运动的因素通常也十分复杂要研究一个运动涉及的所有方向往往很难甚至不可能为了寻找问题的突破口物理学中通常用建立物理模型的方法抓住问题的主要因素忽略次要因素从而将问题简化就拿一辆正在行驶的汽车来说车身的运动与轮子的运动是不一样同时汽车内部的轴承发动机等都在以不同的形式在运动我们不可能把这些所有的运动都进行研究所以我们在研究问题的过程中具体问题具体分析求长以匀速的汽车完全通过长的桥所需要的时间解如果要完全通过长的桥呢解比较两题中汽车长度所占的时间为占了总时间的占的比例很大计算时不能忽略汽车的长度而中汽车长度所占的时间为所占的比例很小可以完全忽略所以我们在计算时不能忽略汽车长度但不需要考虑汽车轮子的运动中计算时完全可以忽略汽车的长度和轮子的运动因为它们对我们所研究这个问题影响不大这时我们可以把问题中的汽车看成一个点举例你有元钱让你捐一元钱没什么感觉如果你总共元同样让你捐元你就心疼了是吧量米多量厘米与量厘米多量厘米你跑步一个人从后面拉住你这个拉力不可以忽略如果一辆大型拖拉机在开动你从后面拖住这个力对于拖拉机来说可以忽略如果要研究轮子是如何转动那么就不能忽略轮子的转动了综上我们可以看到在物理学中有些时候物体的大小形状及各部分的运动差异对我们所研究的问题影响不大是次要因素这时我们就可以将其忽略把物体看成一个点一个有质点的点质点用来代替物体的一个有质量的点叫做质点分析质点是一个理想化模型没大小形状但有质量初中阶段接触的理想模型有光滑水平面匀速直线运动轻质弹簧能否将物体看成一个质点的条件看物体的形状大小及各部分的运动差异对我们所研究的问题产生的影响是否可以忽略一般情况下平动的物体可以看成质点因为平动物体各部分运动情况完全一样用一点就可以代替整体那哪些情况不能把平动物体看成质点呢比如平动的物体过一路牌的时间此时要考虑物体的大小长度所以能否看成质点的本质依据就是条件只不过在平动运动特点的基础上给出了一般的结论例马拉松比赛中的运动员体操运动员研究自转时的地球研究公转时的地球地球直径而日地距离为研究乒乓球运动员的发球运动员百米冲刺本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有世纪教育网小的物体能看成质点大的物体则不行例一辆火车从北京出发如果要研究火车出站时经过某一站牌所用的时间能否将火车看成质点如果要研究火车到广东所用的时间呢不能能例在研究下列运动时可以将物体看成质点的是体积很小的物体可以看成质点质量很小的物体可以看成质点体积很大的物体不能看成质点只有低速运动的物体能看成质点高速运动的物体不能看成质点只有当物体的大小形状对我们所研究问题产生的影响可以忽略时可以把物体看成质点质点是一种理想化的模型实际并不存在板书一学习目标机械运动概念参考系及坐标系概念会判断不同参考系的物体的运动情况是怎样的学习质点的概念知道质点是一种理想化模型理解牢记能否把物体看成质点的条件并会实际应用二机械运动机械运动分类参考系生活中的错觉例题理解记忆有关参考系的情境题补充说明参考系是假定不动的坐标系一维如何建立一维坐标系领悟坐标用字母表示变式例二维及三维三质点情况讨论题比较并得出结论质点概念强调理想化模型能否将物体看成一个质点的条件例题