人教版必修一 質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系 第1課時(shí) 學(xué)案.doc

第一章 運(yùn)動(dòng)的描述1.1 質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系【知識(shí)與技能】1、認(rèn)識(shí)建立質(zhì)點(diǎn)模型的意義和方法能根據(jù)具體情況將物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)，知道它是一種科學(xué)的抽象，知道科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。2、理解參考系的選取在物理中的作用，會(huì)根據(jù)實(shí)際情況選定參考系。3、認(rèn)識(shí)一維直線坐標(biāo)系，掌握坐標(biāo)系的簡(jiǎn)單應(yīng)用。【過(guò)程與方法】1、體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，初步掌握科學(xué)抽象理想化模型的方法。2、通過(guò)參考系的學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問(wèn)題的方法。3、體會(huì)用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性。思考與討論1、在初中物理學(xué)習(xí)中，研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，往往不考慮物體的大小，把物體簡(jiǎn)化成一個(gè)點(diǎn)，這樣做的目的是什么？在什么情況下物體才能看成一個(gè)點(diǎn)？【答案】容易確定物體的具體位置物體的大小對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響或影響不大2、要準(zhǔn)確描述汽車上各點(diǎn)的位置隨時(shí)間的變化不是容易事，困難在哪兒呢？答案：主要由于汽車的車身在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，它的輪胎還在轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是汽車有一定的大小和形狀，各部分的運(yùn)動(dòng)情況不一樣。3、如果我們研究乘汽車從揚(yáng)州出發(fā)到北京，需要多長(zhǎng)時(shí)間，需要了解汽車各部分如車頭、輪胎、方向盤運(yùn)動(dòng)的區(qū)別嗎？答案：如果我們只研究它運(yùn)行時(shí)間就不需要了解它各部分運(yùn)動(dòng)的區(qū)別。4、第三個(gè)問(wèn)題中，汽車的大小和形狀是次要因素還是主要因素呢？答案：汽車的大小和形狀是次要因素，可以忽略。質(zhì)點(diǎn)定義在某些情況下，我們可以忽略物體的大小和形狀，而突出“物體具有質(zhì)量”這個(gè)要素，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)，這樣的點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn)。思考與討論質(zhì)點(diǎn)實(shí)際存在嗎？答案：在物理學(xué)中，突出問(wèn)題的主要方面，忽略次要因素，經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象而建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對(duì)象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一。小結(jié)1、質(zhì)點(diǎn)的定義用來(lái)代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)2、把物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件如果忽略物體的形狀和大小等因素，不影響問(wèn)題的研究時(shí)，就可以把物體看做是質(zhì)點(diǎn)特別提醒質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，實(shí)際中并不存在【典型例題】下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中，正確的是 （ ）a 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，實(shí)際上并不存在，所以，引入這個(gè)概念沒(méi)有多大意義b 只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)c 凡輕小的物體，皆可看作質(zhì)點(diǎn)d 如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題屬于無(wú)關(guān)或次要因素時(shí)，即可把物體看作質(zhì)點(diǎn)【答案】d重難點(diǎn)二、參考系1、定義：描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選定作為參考的其他物體。2、理解：描述物體是否運(yùn)動(dòng)是看相對(duì)于參考系的位置是否改變，事先假定參考系不動(dòng)；選取不同的參考系來(lái)觀察同一物體的運(yùn)動(dòng)，結(jié)果往往是不同；參考系的選取可以是任意的，實(shí)際解題應(yīng)以觀測(cè)方便和使物體的運(yùn)動(dòng)盡可能簡(jiǎn)單為原則；通常選取地面為參考系；比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)選同一參考系。1選擇參考系的意義要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，必須首先選好參考系，對(duì)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，如果選不同的物體作參考系，觀察到的運(yùn)動(dòng)情況可能不相同例如：甲、乙兩輛汽車由西向東沿同一直線以15 m/s的相同速度行駛?cè)艏总囈月愤叺臉?shù)木或地面為參考系，則甲車是以15 m/s的速度向東行駛；若以乙車作為參考系，則甲車是靜止的2選擇參考系的原則(1)選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)決定例如研究火車上物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，一般選取火車作為參考系；研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選地面或相對(duì)地面不動(dòng)的物體作為參考系，這時(shí)，參考系常可以略去不提，如“汽車運(yùn)動(dòng)了”，就不必說(shuō)成“汽車相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)了”(2)參考系的選取可以是任意的在實(shí)際問(wèn)題中，參考系的選取應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為基本原則例如研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)，一般取地面或相對(duì)地面不動(dòng)的物體作為參考系；若分析太陽(yáng)系中各行星的運(yùn)動(dòng)，一般以太陽(yáng)作為參考系比較方便；若研究火車、輪船、汽車內(nèi)乘客的運(yùn)動(dòng)情況，一般以運(yùn)動(dòng)的火車、輪船、汽車等為參考系比較方便3幾點(diǎn)注意問(wèn)題(1)在研究物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，如果一個(gè)物體一旦被選為參考系，就認(rèn)為它是靜止不動(dòng)的(2)由于運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性，凡是提到物體的運(yùn)動(dòng)，都應(yīng)該明確它是相對(duì)哪個(gè)參考系而言(3)在同一個(gè)問(wèn)題中，若要研究多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一個(gè)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選取同一個(gè)參考系【典型例題】某校高一的新同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園游玩。兩輛汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng)，甲車內(nèi)一同學(xué)看見(jiàn)乙車沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，而乙車內(nèi)一同學(xué)看見(jiàn)路旁的樹(shù)木向西移動(dòng)。如果以地面為參考系，那么，上述觀察說(shuō)明 （ ）a 甲、乙兩車以相同的速度都向東運(yùn)動(dòng)b 乙車不動(dòng)，甲車向東運(yùn)動(dòng)c 甲車向西運(yùn)動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng)d 甲車不動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng)【答案】a重難點(diǎn)三、坐標(biāo)系1、建立坐標(biāo)系的物理意義借助適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系可以定量地描述物體的位置及位置變化。2、坐標(biāo)系：3、全球衛(wèi)星定位系（gps）24顆gps衛(wèi)星在離地面1萬(wàn)2千公里的高空上，以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行，使得在任意時(shí)刻，在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。由于衛(wèi)星的位置精確可知，在gps觀測(cè)中，我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出觀測(cè)點(diǎn)的位置(x,y,z)。考慮到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差，實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù)，x、y、z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。4、三種坐標(biāo)系的比較【典型例題】一物體從o出發(fā)，沿東偏北30度的方向