人教版物理必修一1.1《质点 参考系和坐标系》教学设计.doc

质点参考系和坐标系教学设计一教材分析httpwww21cnjycom本教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节质点参考系和坐标系要描述物体的运动首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型质点模型由于运动的相对性描述质点运动时必须明确所选择的参考系为了准确的定量的描述质点的运动还要建立坐标系质点参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识教材中逐步展开这些内容最后介绍全球卫星定位系统本节介绍质点参考系和坐标系不仅是这一章学习的基础知识也是以后力学各章学习的基础知识这些基础知识在实践中有广泛的重要的应用二三维目标知识与技能理解质点的概念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会用坐标系描述物体的位置和位置的变化过程与方法httpwww21cnjycom体会物理模型在探索自然规律中的作用让学生将生活实际与物理概念相联系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经验出发体验不同参考系中运动的相对性提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情感态度与价值观热爱自然关心科技正确方法科学态度三教学重难点重点理解质点的概念从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念难点理解质点的概念四教学突破httpwww21cnjycom课前师生收集丰富的图片视频文字等资料联系学生日常生活中身边熟悉的实例激发学生学习的兴趣通过老师引导学生得出有关物理概念从而使学生乐于探究和思考五教学流程设计一引入课题教师活动学生活动httpwww21cnjycom利用多媒体播放一段反映物体运动的视频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请同学们思考回答这些场景中哪些物体是在运动的在物理学中什么叫做机械运动举例说明对学生的举例分析给予评价并根据学生的回答进一步总结机械运动的概念指导学生分析视频资料指出宇宙中的一切物体都在不停地运动运动是宇宙间永恒的主题也是日常生活中常见的现象诗人可以用飞流直下三千尺疑是银河落九天来描绘气势磅礴的瀑布画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景那么我们怎样描绘物体的机械运动呢即怎样地描述物体上各点的位置及其随时间的变化呢httpwww21cnjycom学生尝试回忆九年级学过的httpwww21cnjycom运动的描述举例说明什么叫做机械运动如老师走下讲台老师对讲桌位置改变汽车驶过学校汽车对学校位置改变等回答物理学上把一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动听讲理解什么是位置变化进一步体会机械运动做记录二物体和质点教师活动学生活动httpwww21cnjycom研究物体的运动首先要确定物体的位置物体都具有大小和形状在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的所以要详细描述物体的位置及其变化并不是一件简单的事情多媒体展示三幅图在地球绕太阳转动的图片中地球在绕太阳公转注意地球同时又在自转所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化httpwww21cnjycom分析地球是一个庞然大物直径约为与太阳相距也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一当我们讨论地球的公转时怎么看待地球有什么巧妙的方法httpwww21cnjycom指导学生讨论在学生讨论过程中引导学生想到我们在处理这些问题时采用科学抽象的方法即不考虑物体各部分的差异把物体简化成为没有大小形状的点或者说用一个有质量的点来代替物体可见引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念学生分小组讨论得出httpwww21cnjycom研究地球公转时由于地球的大小而引起的地球各个部分的差异很小可以忽略不计也就是说可以忽略地球的大小把它视为一个点忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时能够忽略地球质量吗听讲记录认真体会理解引入质点的意义讨论是不是只有很小的物体才能看作质点使物体的复杂运动转化成点的运动httpwww21cnjycom总结得出质点的定义用来代替物体的有质量的点叫做质点即没有形状大小体积而具有质量的一个点质点具有物体的全部质量质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型引入理想化模型抓住主要矛盾忽略次要矛盾尽可能把复杂问题简单化是物理学上经常用到的一种研究问题的方法科学抽象进一步说明物理学对实际问题的简化必须从实际出发撇开不考虑的只能是与当前考察无关的因素和对当前考察影响很小的次要因素地球的自转和转动的车轮能否被看作质点物理中的质点和几何中的点有什么相同和不同之处师生共同讨论得出关于质点简化的条件一个物体能否抽象成质点并不是取决于物体的形状和体积大小这要看具体情况而定平动的物体一般可以看作质点httpwww21cnjycom做平动的物体由于物体上各点的运动情况相同可以用一个点代表整个物体的运动在这种情况下物体的大小形状就无关紧要了可以把整个物体当质点httpwww21cnjycom例如平直公路上行驶的汽车车身上各部分的运动情况相同当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候就可以把汽车当作质点当然假如我们需要研究汽车轮胎的运动由于轮胎上各部分运动情况不相同那就不能把它看作质点了httpwww21cnjycom要注意的是同一物体在不同情况下有时可看质点有时不可以看作质点一列火车从北京开到上海研究火车的运行的时间可将火车看成质点而火车过桥时计算火车过桥的时间不可以将火车看成质点有转动但转动为次要因素例如研究地球公转时可把地球看作质点研究地球自转时不能把地球看作质点物体的形状大小可忽略再如乒乓球旋转对球的运动的较大的影响运动员在发球击球时都要考虑就不能把乒乓球简单看作质点三参考系教师活动学生活动httpwww21cnjycom坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着这里面蕴含了什么问题呢让学生观察图和阅读图右文字回答以下问题得出什么结论就图能否提出一些问题例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方小结httpwww21cnjycom参考系是参照物的科学名称是假定不动的物体一个物体一旦被选为参考系就认为它是静止的在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动即参考系上长着观察者的眼睛比较两个物体的运动时必须选择同一参照系比较才有意义在运动学中参考系的选取是任意的但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则在没有特别说明时通常以地面为参考系例如描述地面上物体的运动时通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系思考课本图并思考观察结果为什么不同认真听老师的分析讲解练习课本练习讨论小小竹排江中游巍巍青山两岸走月亮在莲花般的云朵里穿行坐地日行八万里巡天遥看一千河在上述三例中各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的四坐标系教师活动学生活动创设实例多媒体播放视频刘翔的栏提出问题怎样定量准确人描述车或刘翔所在的位置提示你的描述必须能反映物体或人的运动特点直线运动方向各点之间的距离等因素httpwww21cnjycom总结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适当的坐标系坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念是抽象化的参考系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适当的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坐标系思考讨论如果物体在平面上运动例如滑冰运动员我们应如何建立坐标系小结可以建立一个直角坐标系此时可以用表示物体的位httpwww21cnjycom一维坐标描述物体在一条直线上运动即物体做一维运动时可以以这条直线为轴在直线上规定原点正方向和单位长度建立直线坐标系如图所示若某一物体运动到点此时它的位置坐标若它运动到点则此时它的坐标表示沿轴负方向图二维坐标平面直角坐标描述物体在一平面内运动即二维运动时需采用两个坐标确定它的位置三维坐标立体坐标系描述物体在空间的运动进一步强调要注意以下几点坐标系相对参考系是静止的坐标的三要素原点正方向标度单位用坐标表示质点的位置用坐标的变化描述质点的位置改变置学生阅读教材科学漫步栏目思考书中提出的问题五巩固练习交流和小结教师活动学生活动出示课堂练习引导组织学生回顾本节知识组织各小组成员在相互合作的基础上进行小结教师对该堂课的内容进行总结和对学生的总结给予肯定和评价按照要求完成课堂练习根据老师提供的信息回顾本节知识在相互合作交流的基础上做好书面总结听老师总结补充修改自己的书面总结五板书设计质点参考系和坐标系质点机械运动一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动质点的定义用来代替物体的有质量的点叫做质点即没有形状大小体积而具有质量的一个点质点具有物体的全部质量质点简化的条件性平动的物体一般可以看作质点有转动但转动为次要因素物体的形状大小可忽略参考系被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系同一个物体选择不同的参考系观察结果可能会有所不同比较两个物体的运动时必须选择同一参照系参考系的选取是任意的坐标系一维坐标二维坐标三维坐标要注意以下几点坐标系相对参考系是静止的坐标的三要素原点正方向标度单位用坐标表示质点的位置用坐标的变化描述质点的位置改变