質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系教案設(shè)計教案(20210225204252)

1、第一節(jié)質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能：(1)理解質(zhì)點的概念.能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點.(2)知道參考系的概念.知道選取參考系時，要考慮到使運動的描述盡可能簡單.(3)知道坐標(biāo)系的概念.能夠用坐標(biāo)系描述物體的位置和位置的變化.2 .過程與方法：(1)領(lǐng)悟質(zhì)點概念的提出和分析、建立的過程(2) 了解物理學(xué)研究中物理模型的特點，初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法(3)通過數(shù)形結(jié)合的學(xué)習(xí)，認識數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中的作用3 .情感態(tài)度與價值觀：(1)通過學(xué)生的觀察、探究體驗，使學(xué)生保持對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理(2)通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生相互合作、共同探索的

2、團隊精神，并使學(xué)生學(xué)會合作與交流，逐步形成嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度(3)體驗物理學(xué)研究問題的方法一一科學(xué)抽象，養(yǎng)成正確處理問題的方法，學(xué)會在研究 問題中突出主要矛盾的哲學(xué)價值觀 二、教學(xué)重點、難點1 .教學(xué)重點及其教學(xué)策略：重點：質(zhì)點概念的理解、參考系的選取、坐標(biāo)系的建立教學(xué)策略：通過觀察、思考、討論和實例分析來加深理解。2 .教學(xué)難點及其教學(xué)策略：難點：理想化模型一一質(zhì)點的建立，及相應(yīng)的思想方法教學(xué)策略：通過問題的討論，在原有認知水平上進一步深化拓寬，達到認知的螺旋上升,攻克難點。、設(shè)計思路本節(jié)課以“創(chuàng)設(shè)情景，提出問題一一觀察思考，自主探索一一討論交流，總結(jié)歸納”為教學(xué)結(jié)構(gòu)，采用“交流一互動”的探

3、究模式進行教學(xué).充分開發(fā)和利用新課程資源，創(chuàng)設(shè)大量貼近實際學(xué)生生活的問題情景，激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和強烈的求知欲望，產(chǎn)生思維的積極活動與共鳴。同時，體現(xiàn)物理與社會、 物理與技術(shù)、物理與生活等方面的密切聯(lián)系。充分運用發(fā)揮多媒體教學(xué)功能，如音樂、圖片、視頻素材等，為學(xué)生提供了一個更具趣味性和啟發(fā)性的學(xué)習(xí)情境。營造寬松、自主、合作的課堂氛圍， 幫助學(xué)生形成健康人格的。除了讓學(xué)生關(guān)注概念的靜態(tài)結(jié)果，更關(guān)注學(xué)生對概念的主動建構(gòu)，強調(diào)在問題中實現(xiàn)知識的意義建構(gòu)。四、教學(xué)資源1 .演示器材：乒乓拍、乒乓球2 .課件：飛機空投，地月系、太陽系運行，地球公轉(zhuǎn)和四季變化，火車運行的模擬動畫3 .音像文件：“神

4、舟” 5號發(fā)射、運行、返回過程；鴿子飛行；28屆雅典奧運會上張怡寧發(fā)球4 .圖片資料：學(xué)校平面圖，神州五號發(fā)射控制中心，GPS定位器，汽車、火車過橋、火箭等圖片。5 .多媒體教學(xué)設(shè)備一套。五、教學(xué)設(shè)計教師活動學(xué)生活動點評引入新課呈現(xiàn)“神舟” 5號從發(fā)射到返 回艙成功回收的主要階段。播放神州五號發(fā)射升空過程的 錄像。講述：飛船在茫茫太空遨游，如何描述它的運動呢文學(xué)家、藝術(shù) 家采用形象的手法。“凌云戲月游銀 漢，轉(zhuǎn)瞬翔天過太空”，短短一兩句觀看錄像，同時一位同學(xué)做 現(xiàn)場播音員，解說發(fā)射過程：“2003年10月15日，一個令 人驕傲的日子，一個彪炳史冊的 日子”小組討論后學(xué)生回答：創(chuàng)設(shè)“神舟” 5號

5、的 教學(xué)情景，不僅激發(fā)學(xué)生 的學(xué)習(xí)興趣，而且學(xué)生強 烈的民族自豪感將油然而 生，激發(fā)了學(xué)生的愛國主 義熱情。話就勾勒出航天飛船的雄姿。世界力物都在運動，對于不同物體的運動，小何的人(如文學(xué)家、 藝術(shù)家等)啟不同的描述，請舉例 說明。那么科學(xué)家怎樣描述物體的運動呢著名物理學(xué)家海森伯曾說過：“為了理解現(xiàn)象，首要條件就是引 入適當(dāng)?shù)母拍睢Ｖ缓蠼柚谡_的 概念，我們才能真正知道觀察到了什么?！北菊挛覀兪紫纫朊枋鲞\動的一些基本概念，進而研允取間單取 基本的運動形式：直線運動。詩人常用“氣勢磅礴”，“驚 滔拍岸，卷起千堆雪”，“奔流凝 激電，驚浪似浮霜”等詩詞來描 述江水的運動；畫家則運用簡筆畫加線條

6、 來描述汽車的運動。開放性問題為學(xué)生創(chuàng) 設(shè)更多發(fā)言機會，更快加 入活動，活躍課堂氣氛。從小向視角米用不同 方法描述運動，引出對物 理方法的思考。應(yīng)用名人名言不僅增 強了說服力，而且也對學(xué) 生進行方法教育，有利于 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科 學(xué)精神。講授新課一、物體與質(zhì)點1、播放 鴿子飛行的錄像。提問：(1)要準(zhǔn)確描述鴿子身上各點 的位置隨時間的變化不是容易事， 困難和麻煩出在哪兒呢(2)如果我們研究它從家里出 發(fā)到你親戚家送信，需要了解它各 部分運動的區(qū)別嗎(3)如何才能較準(zhǔn)確地描述它 的運動呢講述：有些時候為了便于分析，學(xué)生觀察思考、討論后回答：(1)主要由于它的身體在向 前運動的同時，它的翅膀

7、還在上 下運動。也就是鴿子有一定的大 小和形狀，各部分的運動情況不 一樣。(2)如果我們研究它長度飛 行就不需要了解它各部分運動 的區(qū)別。(3)如果忽略它的大小和形 狀就可以了。將學(xué)生置身H個真實的生活情景，然后設(shè)計一系列問題，讓學(xué)生進行多方面的主體性探究活動，在親身體驗中獲得對知識的精髓的領(lǐng)會與感悟。常常把物體簡化才-個點。呈現(xiàn)信息窗：“神舟” 5號飛船載人艙長7.4m,直徑 2.8m,用長 58m,重達480t的“長征” 2號火箭發(fā)射。如科學(xué)家研究“神舟”5號飛船在空中的運動位置、高度、速度 等問題時就把它簡化升-個有質(zhì)量 的點。播放“神舟” 5號運行時在指 揮部熒光屏上的顯示為一個小小的

8、 光點。教師小結(jié)：這樣，在某些情況 下，我們可以把物體簡化汁-個有 質(zhì)量的點。物理學(xué)中，用來代替物體的有質(zhì)里的點叫質(zhì)點( mass point )。信息快遞：在物理學(xué)中，突出問題的主要 方圓，忽略次要因素，經(jīng)過科學(xué)抽 象而建立理想化的“物理模型”，并 將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的 一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點就是這種 物理模型之一。2、提問：(1)研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球視升-個點呢 播放太陽系 運行的模擬動畫。學(xué)生學(xué)習(xí)體會科學(xué)研究的 基本方法.學(xué)生觀察思考，小組討論后 作出回答：(1)研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn) 能把地球視為點；因為日地距離 遠大于地球的直徑。(2)同理研究火車從上海到 北京的運

9、動也能把它簡化升- 個點；因為上海到北京的離遠大 于火車的長度。(3)研究地球上各處的季節(jié) 變化時，不能把它視為質(zhì)點，因 為它的大小不能忽略。(4)向理研究火車通過南京 長江大橋的運動時，也不能把它為學(xué)生提供多樣化的 信息來源，給學(xué)生提供探 索機會。常用中英文對照，讓 學(xué)生知道常用概念的意 義。給學(xué)生一定的時間和 空間，盡可能拓展學(xué)生思(2) 一列沿京滬鐵路運動的火車，若研究它從上海到北京的運動能否把它簡化升-個點播放火車運 行模擬動畫。(3)研究地球上各處的季節(jié)變 化時，能否把它視為質(zhì)點呢播放地球公轉(zhuǎn)和四季艾化的模擬動回。(4)研究火車通過南京長江大 橋的運動時，能否把它簡化升-個 質(zhì)點呈現(xiàn)

10、火車過橋的圖片。3、通過以上幾個問題請同學(xué)們進,步討論：(1)物體是否在所有的情況下都能看作質(zhì)點(2)物體看作質(zhì)點的條件是什么(3)物理中的“質(zhì)點”跟幾何學(xué) 中的點有什么相同和/、同的地方(4)大的物體一定小能看成質(zhì)點小的物體隨時都看成質(zhì)點嗎播放地月系運行模擬動畫，28屆雅典奧運會上張，怡寧發(fā)球錄像。演示乒乓球發(fā)球情況。視為質(zhì)點，因為火車的長度可以 與大橋長度相比擬。引導(dǎo)學(xué)生討論交流、歸納總結(jié)：(1)同一物體能否看作質(zhì) 點，要依據(jù)問題的具體情況決 定。(2)物體看作質(zhì)點的條件 是：物體的形狀和大小對所研究 的問題影響很小時。(3)相同點是都無大小和形 狀，不同點是一個用質(zhì)量，一個無質(zhì)量。(4)

11、物體能否看成質(zhì)點，與 物體本身的大小無關(guān)。大的物 體，如月球、飛船也可以看成質(zhì) 點，小的物體，如乒乓球在發(fā)球 時要考慮旋轉(zhuǎn)，不能看成質(zhì)點。維，使學(xué)生主動交流，加 強合作，讓學(xué)生在短暫的 爭論中自主找到解決問題 的辦法，體驗交流與合作 的樂趣。動畫、圖片、文字、 音樂組合從/、同感官提高 學(xué)生認知能力。歸納探究時教帥要注意調(diào)空，既要放得開，又 要收得攏。要及時充分肯定每一位學(xué)生的發(fā)言，以激發(fā)學(xué)生的積極性。通過四個問題的思考，領(lǐng)會質(zhì)點的真實意義，理解科學(xué)抽象的含義，學(xué) 會獨立分析，排除機械記憶。一、經(jīng)巧系1、設(shè)想一下，你和你的同桌正 在太空站里一邊喝咖啡一邊聊天。“創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，觀察思考，自

12、主探索，在“地球人”看來，你們隨太空站 以很大的速度繞地球運動。提問：你和你的同桌能感到自 己在高速運動嗎為什么呈現(xiàn)太空站 的圖片。教師小結(jié)：物體的運動和靜止 是相對的。為描述物體的運動，需要另外 選取一個物體作為標(biāo)準(zhǔn)，否則無法 判斷。這個作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參 考系(reference frame ).提問：有一首唐代流傳下來的 詩詞：“滿眼風(fēng)波多閃灼，看山恰似 走來迎，仔細看山山不動一一是船 行?！弊髡邽槭裁磿小吧接?、“船行”這樣兩種/、同的感覺2、播放飛機空投的模擬動畫。 提問：選擇不問的參考系觀察結(jié)果 如何從中你用什么發(fā)現(xiàn)呢3、提問：參考系的選擇是任 意的。但怎樣選擇比較好呢播放地月

13、系、太陽系運行的模 擬動回(幾何畫板制作)，請同學(xué)觀 察思考研究月球的運動選什么參考 系較好由此你得出的結(jié)論如何學(xué)生自由回答：雖然我們沒 有到過太空站，但地球上的生活 經(jīng)驗告訴我們，我和我的同桌都 會認為自己是靜靜地坐著。因為這與參照物的選取有 關(guān)。學(xué)生自由回答：“山迎”的感覺是由于選 船作為參考系，“船行”是選山 作為參考系。學(xué)生觀察思考，小組討論后 回答：以飛機為參考系，看到投下 的物資沿直線豎直卜落，地面上 的人以地面為參考系，看到物體 是沿曲線卜落的。我們發(fā)現(xiàn)：選擇不同的參考 系來觀察同一運動，觀察的結(jié)果 會后/、同。學(xué)生觀察思考，自由回答： 以地球為參考系比較好，因為此 時研究月球的

14、運動比較簡單。而 以太陽為參考系研究月球的運 動比較復(fù)雜。討論交流，總結(jié)歸納”是 隼-個概念建立的基本教 學(xué)程序。用他們學(xué)過的物理知 識去欣賞、鑒別前人的作 品，對于激發(fā)學(xué)生的好奇 心，培養(yǎng)廣泛的學(xué)生興趣， 強化物理概念，提高教學(xué) 效果還是大有益處的。多媒體技術(shù)的應(yīng)用， 變抽象為具體，使教學(xué)更 加形象、直觀，便于學(xué)生 理解和掌握；以動態(tài)地、 對比地演示一些物理現(xiàn) 象，便于學(xué)生觀察和思維。因此我們認為：參考系的選擇應(yīng)以對運動的描述越簡單越教師小結(jié)：參考系的選擇應(yīng)以 對運動的描述簡單、方便為原則。要注意的是：若無特別說明， 通常是以地面或相對地面靜止的物 體為經(jīng)f系.三、坐標(biāo)系1、假設(shè)你在學(xué)校攀登

15、樓前廣場 上，沿東西方向筆直地奔跑，如果 要問你到了哪里，我們會怎樣表示 呢(呈現(xiàn)學(xué)校平囿圖)對我們可以選擇大家所熟悉的 標(biāo)志作為參考，說明你的位置。那 么能否借助數(shù)學(xué)方法呢教師小結(jié)：一般說來，為了定 量地描述物體的位置變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系(coordinate system )。用坐標(biāo)值 來表示物體的位置。提問：如何選擇坐標(biāo)軸和止方 向如何選坐標(biāo)原點如何確定坐標(biāo)軸 上的刻度值如果我們以廣場上旗桿作為坐 標(biāo)原點，x=5m,x=-10m 表小什么思 思正負號表示什么意思2、如果你在學(xué)校里從前校門到 后校門，對于這種平面運動，要描好。學(xué)生回答：可以說在廣場上 旗桿東向或四向幾米處。

16、學(xué)生思考，討論后回答：可 以建立坐標(biāo)系來描述物體的物 質(zhì)。教師引導(dǎo)學(xué)生回答：對質(zhì)點 的直線運動，一般選質(zhì)點運動軌 跡為坐標(biāo)軸，質(zhì)點運動的方向為 坐標(biāo)軸正方向，選取質(zhì)點經(jīng)過坐 標(biāo)軸原點的時刻為時間的起點。學(xué)生回答：x=5m,表示在廣 場上旗桿東面5米處， x=-10m 表小仕廣場上旗桿四向 10米 處。正負方表小方向。學(xué)生回答：對于平面運動， 我們可以建立平面直角坐標(biāo)系 描述位置或位置的變化；對于 “神舟” 5號可以建立三維坐標(biāo) 系研究它的運動。運用貼近學(xué)生生活的 實際例子，從“最近發(fā)展 區(qū)”開始教學(xué)，喚起學(xué)生 心理上的激發(fā)狀態(tài).使學(xué) 生始終保持在一個旺盛求 知的氛圍中，并從解決實 際問題的過程

17、中，得到成 功的快樂，能夠使學(xué)生保 持持久的學(xué)習(xí)興趣。同時 激發(fā)學(xué)生仔細觀察身邊事 物的科學(xué)態(tài)度和習(xí)慣。在練習(xí)中鞏固物體位 置的表示方法，弄清正負 號的物理意義，為卜面的 教學(xué)打卜基礎(chǔ)。數(shù)形結(jié)合，加深理解 對概念的理解，同時培養(yǎng) 學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物 理問題的能力。述你的位置或位置的變化，應(yīng)該建立怎樣的坐標(biāo)系如果我們要研究“神舟” 5號這種三維運行呢3、請同學(xué)們閱讀課本第1 3頁“科學(xué)漫步”，并回答：此GPS定位 器此刻處于我國哪個城市從顯示屏 中你還能獲得哪些信息老師解釋：顯示屏上第 1行的“西”和第2行的航向267。其含 義。請同學(xué)舉例說明它的還有哪些 用途。學(xué)生回答：顯示屏上的北緯39

18、° 55 .451'、東經(jīng)116° 23. 504'是北京所處的經(jīng) 度和緯度。還可以知道時間， 航 向、航速、航程。學(xué)生回答：GPSS用領(lǐng)域有 交通管理、測量、實時導(dǎo)航、精 確定位、資源開發(fā)等。在物理教學(xué)中努力滲 透“科學(xué)、技術(shù)、社會”(STS)教育思想，重視物 理學(xué)科與其他學(xué)科、現(xiàn)代 科技、社會生活的聯(lián)系， 不但擴充學(xué)生的知識面， 開擴學(xué)生的眼界，而且培 養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和科 學(xué)的價值觀。本課小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了質(zhì)點、參考 系和坐標(biāo)系等概念，它們是運動學(xué) 乃至整個力學(xué)的最基本最重要的概 念。要描述物體的運動，首先要對 實際物體建立一個物理模型，最簡 單的是質(zhì)點模型。由于運動的相對 性，描述質(zhì)點的運動時必須明確所 選擇的參考系。為了準(zhǔn)確地、定量 地描述質(zhì)點的運動，還要建立坐標(biāo) 系。除了以上知識，你還學(xué)到了什 么方法學(xué)生回答：物理學(xué)研究問題的基本方法一一建立物理模型。反思小結(jié)為學(xué)生提供 這節(jié)內(nèi)容的知識框架，這 不僅有利于知識的鞏固， 更有利于學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí) 慣的形成。布置作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)課本。思考課本第13頁“問題與練習(xí)”中各題，要求準(zhǔn)確回答 。想一想，紜-練，