關(guān)于高一物理教案：質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)

1、1.1質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系班級_姓名_學(xué)號_學(xué)習(xí)目標(biāo): 1. 理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道它是一種科學(xué)抽象，知道實(shí)際物體在什么條件下可看作質(zhì)點(diǎn)，知道這種科學(xué)抽象是一種常用的研究方法。2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系。學(xué)習(xí)重點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)的概念。學(xué)習(xí)難點(diǎn): 主要內(nèi)容:一、機(jī)械運(yùn)動 1.定義：物體相對于其他物體的位置變化,叫做機(jī)械運(yùn)動，簡稱運(yùn)動。2.運(yùn)動的絕對性和靜止的相對性：宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動，無論是巨大的天體，還是微小的原子、分子，都處在永恒的運(yùn)動之中。運(yùn)動是絕對的，靜止是相對的。二、物體和質(zhì)點(diǎn)1.定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)，因而其突出特點(diǎn)是“具有質(zhì)量

2、”和“占有位置”，但沒有大小，它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。質(zhì)點(diǎn)沒有體積，因而質(zhì)點(diǎn)是不可能轉(zhuǎn)動的。任何轉(zhuǎn)動的物體在研究其自轉(zhuǎn)時(shí)都不可簡化為質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)不一定是很小的物體，很大的物體也可簡化為質(zhì)點(diǎn)。同一個物體有時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)又不能看作質(zhì)點(diǎn)，要具體問題具體分析。2物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件：如果在研究的問題中，物體的形狀、大小及物體上各部分運(yùn)動的差異是次要或不起作用的因素，就可以把物體看做一個質(zhì)點(diǎn)。3突出主要因素，忽略次要因素，將實(shí)際問題簡化為物理模型，是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一，這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點(diǎn)就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型。問題：1能否把物體看作質(zhì)點(diǎn)，與

3、物體的大小、形狀有關(guān)嗎？ 2研究一輛汽車在平直公路上的運(yùn)動，能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)？要研究這輛汽車車輪的轉(zhuǎn)動情況，能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)？ 3原子核很小，可以把原子核看作質(zhì)點(diǎn)嗎？【例一】下列情況中的物體，哪些可以看成質(zhì)點(diǎn)（ ） a研究繞地球飛行時(shí)的航天飛機(jī)。 b研究汽車后輪上一點(diǎn)的運(yùn)動情況的車輪。 c研究從北京開往上海的一列火車。d研究在水平推力作用下沿水平地面運(yùn)動的木箱。課堂訓(xùn)練：1下述情況中的物體，可視為質(zhì)點(diǎn)的是（ ） a研究小孩沿滑梯下滑。 b研究地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動的規(guī)律。 c研究手榴彈被拋出后的運(yùn)動軌跡。 d研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動。2.下列各種情況中，可以所研究對象（加點(diǎn)者）看作質(zhì)點(diǎn)的是（

4、）a 研究小木塊的翻倒過程。b研究從橋上通過的一列隊(duì)伍。c研究在水平推力作用下沿水平面運(yùn)動的木箱。d汽車后輪，在研究牽引力來源的時(shí)。三、參考系1定義：宇宙中的一切物體都處在永恒的運(yùn)動之中，在描述一個物體的運(yùn)動時(shí)，必須選擇另外的一個物體作為標(biāo)準(zhǔn)，這個被選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參考系。一個物體一旦被選做參考系就必須認(rèn)為它是靜止的。2選擇不同的參考系來觀察同一個運(yùn)動，得到的結(jié)果會有不同?！纠咳俗谶\(yùn)動的火車中，以窗外樹木為參考系，人是_的。以車廂為參考系，人是_的。3參考系的選擇：描述一個物體的運(yùn)動時(shí)，參考系可以任意選取，選取參考系時(shí)要考慮研究問題的方便，使之對運(yùn)動的描述盡可能的簡單。在不說明參考

5、系的情況下，通常應(yīng)認(rèn)為是以地面為參考系的。4絕對參考系和相對參考系：【例三】對于參考系，下列說法正確的是（ ） a參考系必須選擇地面。 b研究物體的運(yùn)動，參考系選擇任意物體其運(yùn)動情況是一樣的。 c選擇不同的參考系，物體的運(yùn)動情況可能不同。d研究物體的運(yùn)動，必須選定參考系。課堂訓(xùn)練：1甲物體以乙物體為參考系是靜止的，甲物體以丙物體為參考系是運(yùn)動的，那么，以乙物體為參考系，丙物體是（）a 一定是靜止的。 b一定是運(yùn)動的。c有可能是靜止的或運(yùn)動的 d無法判斷。2關(guān)于機(jī)械運(yùn)動和參照物，以下說法正確的有（ ） a. 研究和描述一個物體的運(yùn)動時(shí)，必須選定參照物。 b. 由于運(yùn)動是絕對的，描述運(yùn)動時(shí)，無需選

6、定參照物。 c. 一定要選固定不動的物體為參照物。 d. 研究地面上物體的運(yùn)動時(shí)，必須選地球?yàn)閰⒄瘴铩?四、坐標(biāo)系【例四】【例五】閱讀材料: 理想模型及其在科學(xué)研究中的作用在自然科學(xué)的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意義。第一，引入“理想模型”的概念，可以使問題的處理大為簡化而又不會發(fā)生大的偏差。把現(xiàn)實(shí)世界中，有許多實(shí)際的事物與這種“理想模型”十分接近。在一定的場合、一定的條件下，作為一種近似，可以把實(shí)際事物當(dāng)作“理想模型”來處理，即可以將“理想模型”的研究結(jié)果直接地應(yīng)用于實(shí)際事物。例如，在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的運(yùn)動的時(shí)候，由于地球與太陽的平均距離(約為14960萬公里)比地球的半徑(

7、約為6370公里)大得多，地球上各點(diǎn)相對于太陽的運(yùn)動可以看做是相同的，即地球的形狀、大小可以忽略不計(jì)。在這種場合，就可以直接把地球當(dāng)作一個“質(zhì)點(diǎn)”來處理。在研究炮彈的飛行時(shí)，作為第一級近似，可以忽略其轉(zhuǎn)動性能，把炮彈看成一個“質(zhì)點(diǎn)”；作為第二級近似，可以忽略其彈性性能，把炮彈看成一個“剛體”。在研究一般的真實(shí)氣體時(shí)，在通常的溫度和壓強(qiáng)范圍內(nèi)，可以把它近似地當(dāng)作“理想氣體”，從而直接地運(yùn)用“理想氣體”的狀態(tài)方程來處理。第二，對于復(fù)雜的對象和過程，可以先研究其理想模型，然后，將理想模型的研究結(jié)果加以種種的修正，使之與實(shí)際的對象相符合。這是自然科學(xué)中，經(jīng)常采用的一種研究方法。例如：“理想氣體”的狀態(tài)

8、方程，與實(shí)際的氣體并不符合，但經(jīng)過適當(dāng)修正后的范德瓦爾斯方程，就能夠與實(shí)際氣體較好地符合了。第三，由于在“理想模型”的抽象過程中，舍去了大量的具體材料，突出了事物的主要特性，這就更便于發(fā)揮邏輯思維的力量，從而使得“理想模型”的研究結(jié)果能夠超越現(xiàn)有的條件，指示研究的方向，形成科學(xué)的預(yù)見。例如：在固體物理的理論研究中，常常以沒有“缺陷”的“理想晶體”作為研究對象。但應(yīng)用量子力學(xué)對這種“理想晶體”進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果，表明其強(qiáng)度竟比普通金屬材料的強(qiáng)度大一千倍。由此，人們想到：既然“理想晶體”的強(qiáng)度應(yīng)比實(shí)際晶體的強(qiáng)度大一千倍，那就說明常用金屬材料的強(qiáng)度之所以減弱，就是因?yàn)椴牧现杏性S多“缺陷”的緣故。如果能設(shè)法減少這種“缺陷”，就可能大大提高金屬材料的強(qiáng)度。后來，實(shí)踐果然證實(shí)了這個預(yù)言。人們沿著這一思路制造出了若干極細(xì)的金屬絲，其強(qiáng)度接