高中物理第一章第一節(jié)質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系教案新人教版必修1

高中物理第一章第一節(jié)質(zhì)點參照系和坐標(biāo)系授課設(shè)計新人教版必修1高中物理第一章第一節(jié)質(zhì)點參照系和坐標(biāo)系授課設(shè)計新人教版必修1高中物理第一章第一節(jié)質(zhì)點參照系和坐標(biāo)系授課設(shè)計新人教版必修1第一章運動的描繪第一節(jié)質(zhì)點參照系和坐標(biāo)系【課前準備】【課型】新授課【課時】1課時【授課目標(biāo)】知識與技術(shù)理解質(zhì)點的見解．能明確物體在什么情況下能夠看作質(zhì)點知道參照系的見解．知道采用參照系時，要考慮到使運動的描繪盡可能簡單知道坐標(biāo)系的見解．能夠用坐標(biāo)系描繪物體的地點和地點的變化過程與方法1.讓學(xué)生將生活實質(zhì)與物理見解相聯(lián)系，經(jīng)過詳細事例引出質(zhì)點這一理想化模型，初步掌握經(jīng)過科學(xué)抽象來抓住物體實質(zhì)成立物理理想化模型的方法。經(jīng)過參照系的學(xué)習(xí)，知道從不同樣角度研究問題的方法，讓學(xué)生從熟悉的事例中體驗運動描繪的相對性。意會用坐標(biāo)系描繪物體地點的優(yōu)越性，讓學(xué)生感覺數(shù)學(xué)知識在物理研究中的作用感神態(tài)度與價值觀1.經(jīng)過質(zhì)點模型的成立體驗物理學(xué)研究問題的方法之一-------科學(xué)抽象浸透研究問題時突出主要要素，忽略次要要素的辯證唯物主義價值觀和科學(xué)思想方法。2.經(jīng)過學(xué)習(xí)和意會“參照系的采用不同樣對運動的描繪能夠不同樣”。培養(yǎng)學(xué)生運用察看和比較研究物體運動的習(xí)慣，提高對周圍世界的認識本領(lǐng)。經(jīng)過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)生，讓學(xué)生意會物理與生活實質(zhì)的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理課程的興趣?！局攸c難點】重點：（1）理解質(zhì)點見解以及初步成立質(zhì)點所采用的抽象思想方法；（2）在研究詳細問題時，怎樣采用參照系；（3）怎樣用數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)軸與實質(zhì)的物理情況聯(lián)合起來成立坐標(biāo)系。難點：理想化模型——質(zhì)點的成立，及相應(yīng)的思想方法授課方法：研究法，問題法【授課過程】【新課引入】【顯現(xiàn)】觀看以下四幅圖【介紹】這四幅圖分別顯現(xiàn)了雄鷹.小鳥在空中展翅遨游，汽車在公路上急速行駛，行星.衛(wèi)星在宇宙中運行，依照初中學(xué)過的機械運動的知識，可知這些物體都在做機械運動。雄鷹的身體在向前運動，但它的翅膀在向前運動的同時還在上下運動，地球在繞太陽公轉(zhuǎn)的同時自己還在自轉(zhuǎn)，可見物體的詳細運動都是很復(fù)雜的，想要精確的描繪描繪物體的運動其實不是一件簡單的事情?！舅紤]】想要精確的描繪物體詳細的運動，麻煩和困難出在哪兒？【答案】因為任何物體都有必然的大小和形狀，物體各部分的運動情況一般說來其實不同樣樣【承接】本節(jié)課我們用一種科學(xué)的思想方式成立一種物理模型來解決我們在描繪物體時碰到的困難【新課講解】（一）物體與質(zhì)點【啟迪】物體的大小和形狀在一些問題的描繪過程中，起重視要的作用，不能忽略。如教練研究劉翔跨欄的動作要領(lǐng)；裁判依照跳水運動員在空中翻騰的動作打分時，物體的大小和形狀就起了重點作用.【思慮】可否是我們研究的所有問題，大小和形狀都起重點作用而不能忽略呢？在現(xiàn)實的自然界中，在某些情況下，依照所要研究問題的性質(zhì)，可否能夠忽略某些物體的大小和形狀，而可是將物體看做是一個“點”？【顯現(xiàn)】圖一

圖二【介紹】圖片一：人類居住的地球在繞太陽公轉(zhuǎn)，同時又在自轉(zhuǎn)。因此，地球的各個部分別太陽的遠近在不短的改變。可是，若是考慮到地球到太陽的距離長達

1.5108km，而地球的直徑只有1.3104km，還不到它與太陽距離的萬分之一。在研究地球公轉(zhuǎn)的時候，由地球的大小而惹起的地球上各部分的運動差別就能夠忽略不計。圖片二：據(jù)報道，“神舟”五號飛船載人艙長7.4m，直徑2.8m，總長58m.重達480t，當(dāng)其升空后，顯示在指揮部熒光屏上的僅是一個小小的光點.【提問】1.在研究地球公轉(zhuǎn)的時候，由地球的大小而惹起的地球上各部分的運動差別可不能以忽略不計？科學(xué)家研究“神舟”五號在空中的地點.走開地面的高度.遨游的速度.運動軌道等問題時，需要考慮它自己的大小和形狀嗎？答案】1.在研究地球公轉(zhuǎn)的時候，由地球的大小而惹起的地球上各部分的運動差別能夠忽略不計，而把地球看做一個“點”。不需要，能夠用熒光屏上的小光點代替“弘大”的飛船結(jié)論】1.在某些情況下，我們能夠忽略物體的大小和形狀，而突出“物體擁有質(zhì)量”這個要素，把物體簡化為一個有質(zhì)量的點，這樣的點稱為質(zhì)點。在另一些情況下，誠然不能夠忽略物體的大小和形狀，可是能夠用其上隨意一點的運動來代替整個物體的運動，于是整個物體的運動也能夠簡化為一個點的運動，把物體的質(zhì)量賦予這個點，它也組成一個質(zhì)點?！緮U展】依照所研究問題的性質(zhì)和需要，抓住問題中的主要要素，忽略次要要素，成立一種理想化的物理模型，使復(fù)雜問題獲得簡化，這是一種重要的科學(xué)研究方法.質(zhì)點就是這種物理模型之一?！咎釂枴课锢碇械摹百|(zhì)點”跟幾何中的點有什么同樣和不同樣之處？【回答】同樣之處為：都是沒有形狀和大小的點不同樣之處為：質(zhì)點是實質(zhì)物體的抽象，它擁有必然的物理內(nèi)涵，不只擁有物體的全部質(zhì)量，而且是一個相對的見解；幾何學(xué)中的點沒有質(zhì)量，僅表示一個地點，而且應(yīng)當(dāng)是“絕對得小”.【小結(jié)】1.質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的物理模型.2.質(zhì)點是對實質(zhì)物體的近似，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法.一個物體可否看作質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究問題中可否能夠忽略不計，而跟自己體積的大小.質(zhì)量的多少和運動速度的大小沒關(guān).一個物體可否被看作質(zhì)點，取決于所研究問題的性質(zhì).即即是同一個物體，在研究的問題不同樣時，有的情況下能夠看作質(zhì)點，而有的情況可能不能以看作質(zhì)點.（二）參照系【察看】（1）坐火車旅游圖片（2）運動員跳傘圖片（3）地球繞太陽轉(zhuǎn)動圖片圖一中的少兒是靜止仍是運動圖二察看跳傘運動員圖三地球繞太陽運動【提問】1.一個小朋友和一位伙伴正坐在一輛火車上，鐵路邊的人看到火車中的乘客是什么情況，而伙伴認為這個小朋友是怎樣的？地面上的人察看跳傘運動員運動是怎樣的下落情況，而飛機駕駛員看跳傘運動員是怎樣下落的？地球在繞太陽轉(zhuǎn)動，而我們卻沒感覺到這又是為什么？【回答】1.鐵路邊的人看見火車中的乘客在飛速的走開，而伙伴認為這個小朋友是靜止的2.地面上的人看見跳傘運動員是在沿曲線下落，而飛機駕駛員看見跳傘運動員在沿直線下落這是因為我們隨著地球一同繞太陽轉(zhuǎn)動，因此我們沒有感覺【思慮】關(guān)于同一個運動，為什么人們的見解會不同樣樣？【提示】自然界的所有物體都處于永遠的運動中，絕對靜止的物體時不存在的。就此意義而言，我們說運動是絕對的，可是，描繪某個物體的地點及其隨時間的變化，卻又老是相對于其他物體而言的。這即是運動的相對性?！窘Y(jié)論】為描繪物體的運動，需要其他采用一個物體作為標(biāo)準，察看這個物體相關(guān)于標(biāo)準的地點可否發(fā)生變化，以及怎樣變化。這個作為標(biāo)準的物體叫做參照系（referenceframe）.【提問】在上面三幅圖中得出的不同樣結(jié)論都是由采用的哪些參照系所惹起的？【回答】1.鐵路邊的人看見火車中的乘客在飛速的走開是以地面作為參照系，伙伴認為這個小朋友是靜止的是以火車為參照系2.地面上的人看見跳傘運動員是在沿曲線下落是以地面作為參照系，飛機駕駛員看見跳傘運動員在沿直線下落是以飛機為參照系地球在繞太陽轉(zhuǎn)動，而我們卻沒感覺，是因為我們以地球作為參照系【小結(jié)】1.選擇不同樣的參照系來察看同一個物體的運動，察看的結(jié)果可能會有所不同樣。2.比較兩個物體的運動時必定選擇同一參照系，比較才存心義。在運動學(xué)中，參照系的采用是隨意的，但在實質(zhì)選擇參照系時應(yīng)以運動的描繪盡可能簡單為原則。在沒有特別說明時，平常以地面為參照系。比方，描繪地面上物體的運動時，平常選地面或相關(guān)于地面而靜止不動的其他物體作為參照系。（三）坐標(biāo)系【思慮】怎樣定量的描繪物體的地點及地點的變化？【結(jié)論】地點就是質(zhì)點在某時刻所在的空間的一點。物體運動時，其地點發(fā)生變化，為了定量地描繪物體的地點及地點的變化，需要在參照系上成立適合的坐標(biāo)系。坐標(biāo)系是在參照系的基礎(chǔ)上抽象出來的見解，是抽象化的參照系?！咎釂枴慨?dāng)物體做直線運動時，我們應(yīng)當(dāng)怎樣成立坐標(biāo)系？【回答】物體在一條直線上運動，即物體在做一維運動時，能夠以這條直線為x軸，在直線上規(guī)定原點.正方向和單位長度，成立直線坐標(biāo)系，把這種坐標(biāo)系我們稱為一維坐標(biāo)系。如圖1—1—1所示，若某一物體運動到A點，此時它的地點坐標(biāo)X＝3m，若它運動到B點，則A此時它的坐標(biāo)XB＝-2m（“-”表示沿X軸負方向）。BOA-203X／m圖1—1—1【提問】當(dāng)物體在一個平面上運動時，我們應(yīng)當(dāng)怎樣成立坐標(biāo)系？【回答】關(guān)于平面運動，我們能夠成立平面直角坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系我們稱為二維坐標(biāo)系，比方在地理上用緯度和經(jīng)度來確立某個地點的精確地點【介紹】全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）我們在地圖上看到的經(jīng)緯線，實質(zhì)上就是在地球表面成立的坐標(biāo)系，地面任何一點的位置都能夠用在個點的坐標(biāo)（也就是經(jīng)度和緯度）來確立。向空中發(fā)射幾顆人造衛(wèi)星，它們不停地向地面發(fā)射信號，表示自己現(xiàn)在所處的地點。地面的接收器收到這些信號后進行分析，就顯示出接收器自己所在地的坐標(biāo)（經(jīng)度、緯度）、當(dāng)前普及型GPS定位器能夠做得很小，精確度能達到幾米，價錢也比較低價，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各樣野外活動中，很多汽車上也安裝了GPS定位器。我國獨立自主研制的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)開始工作，并將最后擁有全球定位的功能。俄羅斯和歐盟也在開發(fā)自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。【顯現(xiàn)】【提問】這個GPS定位器現(xiàn)在位于我國哪個城市的什么部位？從顯示屏中你還能夠獲得哪些信息？【回答】從GPS定位器上顯示屏中的信息能夠知道：1.第1行的“西”和第2行的“航向267°”表示的是航向，以以下列圖所示.“航速0.0km”說明定位器現(xiàn)在相對地面靜止“累計13：32”是指從開始啟動定位器到現(xiàn)在的時間4.“N39°55.451′”和“E116°23.504′”是指定位器所處地點在北緯

39°55.45.

東經(jīng)116°23.504′;5.時間：10：29：57”顯示的是北京時間10點29分57秒聯(lián)合上面的信息，經(jīng)過地理知識或查閱地圖手冊能夠知道定位器現(xiàn)在正處于西部.【小結(jié)】1.坐標(biāo)系相對參照系是靜止的。

北京市城區(qū)的坐標(biāo)的三要素：原點.正方向.標(biāo)度單位。用坐標(biāo)表示質(zhì)點的地點。用坐標(biāo)的變化描繪質(zhì)點的地點改變?！菊n時小結(jié)】【講堂小結(jié)】本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了質(zhì)點見解的成立，能夠看作質(zhì)點的條件判斷；參照系及坐標(biāo)系的成立，對運動的描繪確立了知識基礎(chǔ)，而且確立了物理模型的思想。抓住實質(zhì)物理現(xiàn)象的主要要素，忽略次要要素，除去非實質(zhì)要素的攪亂，突出反應(yīng)事物的實質(zhì)特點，進而使物理現(xiàn)象或過程獲得簡化，成立物理模型，這就是我們必定掌握的科學(xué)研究方法——科學(xué)抽象?！景鍟O(shè)計】【部署作業(yè)】教材第11頁第題.五.板書設(shè)計第一節(jié)質(zhì)點參照系和坐標(biāo)系一、質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點．質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是一種理想化的模型．質(zhì)點是對實質(zhì)物體的近似，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法．一個物體可否看作質(zhì)點，取決于它的形狀