人教版必修1 质点 参考系和坐标系-优质教案

第一章运动的描述1.1 质点参考系和坐标系【教材分析】教学设计内容选自高中物理必修1第一章《运动的描述》的第1节。

质点、参考系和坐标系都是描述物体运动的重要的基础性内容，是本章必不可少的基础内容，也是以后整个高中阶段物理学习的基础性内容，有广泛的、重要的应用。

此前学生在初中阶段也初步学习过机械运动、参照物，本节内容属于在原有基础上的深入和完善，为让学生进一步走进物理做铺垫。

【学情分析】本节面对学生为高一学生，他们在初中已经初步学习过机械运动、参照物等基本内容。

他们对运动早已有些许经验性的、社会性的及学性的认识，对运动和机械运动的关系大多模糊不清。

高中阶段，他们将陆续进一步学习物理中的机械运动及政治哲学中的运动，过程中会被提及这两种形式的运动及其他形式的运动。

学生属于来到新学校不久，怀揣着憧憬和希望，他们思维活跃，积极主动，好奇心、学习态度、学习劲头均处于良好及以上的状态，差生的问题暂未明显表露。

【教学目标】1、知识与技能（1）理解质点的概念，能根据实际情况把物体简化为质点，知道质点是学抽象的理想化物理模型，明白学抽象是一种普遍的研究方法；（2）理解参考系的选取对描述机械运动的作用，会根据实际情况选定参考系，会根据参考系判定物体的运动情况；（3）会用一维坐标系描述物体的位置及位置的变化，了解二维坐标系和三维坐标系对描述物体位置及位置变化的作用；（4）理解机械运动与哲学中运动的区别，理解他们的相对性和绝对性。

2、过程与方法（1）通过相互讨论，理解准确具体地描述物体运动状态不容易的原因，明白建立质点物理模型的意义；（2）通过师生互动，举例分析什么情况下可以把物体看做质点；（3）通过参考系的学习及分析，让学生明白参考系对判定运动的意义，体验物体运动的相对性；（4）通过用手机搜索资料，体验自我综合性学习；（5）通过手机搜索、投影仪展示、视频播放、电子白板书写、QQ创建的课堂研究成果共享平台、PPT课件，让学生体验使用现代信息手段教学；（6）通过对一维坐标系的学习及二维坐标系、三维坐标系的了解，让学生体会坐标系对描述物体位置及位置的变化的优越性（不仅定性而且定量）。

质点、参考系和坐标系【教学目标】1．知识与技能（1）理解质点的概念，能明确物体在什么情况下可以看作质点。

（2）知道参考系的概念。

知道选取参考系时，要考虑到使运动的描述尽可能简单。

（3）知道坐标系的概念，能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化。

2．过程与方法（1）领悟质点概念的提出和分析、建立的过程。

（2）了解物理学研究中物理模型的特点，初步掌握科学抽象这种研究方法。

（3）通过数形结合的学习，认识数学工具杂物理学中的作用。

3．情感、态度和价值观（1）通过学生的观察、探究体验，使学生保持对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

（2）通过小组讨论，培养学生相互合作、共同探索的团队精神，并使学生学会合作与交流，逐步形成严谨求实的科学态度。

（3）体验物理学研究问题的一种方法——科学抽象，养成正确处理问题的方法，学会在研究问题总突出主要矛盾的哲学价值观。

【教学重难点】重点：质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立。

教学策略：通过观察、思考、讨论和实例分析来加深理解。

难点：理想化模型——质点的建立，及其相应的思想方法。

【教学方法】通过问题的讨论，在原有认知水平上进一步深化拓宽，达到认知的螺旋上升，攻克难点。

【设计思路】本节课以“创设情景，提出问题—观察思考，自主探索—讨论交流，总结归纳”为教学结构，采用“交流—互动”的探究模式进行教学。

充分开发和利用新课程资源，创设大量贴近学生实际生活的问题情景，激发出学生学习物理的兴趣和强烈的求知欲望，产生思维的积极活动与共鸣。

同时，体现物理与社会、物理与技术、物理与生活等方面的密切联系。

充分运用并发挥多媒体的教学功能，用音乐、图片、视频素材为学生提供一个更具趣味性和启发性的学习情境。

营造宽松、自主、合作的课堂氛围，帮助学生形成健康的人格。

除了让学生关注概念的静态结果，更关注学生对概念的主动建构，强调在问题中实现知识的意义建构。

【教学准备】（1）演示器材：乒乓拍、乒乓球。

质点参考系一、教学目标1.物理观念(1) 理解质点的定义,知道质点是一个理想化的物理模型.(2) 初步体会物理模型在探索自然规律中的作用.(3) 理解坐标概念,会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化.2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。

3.科学探究通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。

培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。

4.科学态度与责任培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重难点教学重点：理解质点的概念,知道物体可看作质点的条件。

教学难点：理想化模型——质点的建立。

三、教学分析本节是高中物理的第一章第一节,对高中物理来说起着奠定基础的作用。

由于学生的思维还停留在初中物理的思维阶段,第一次用理想模型的观点来思考问题可能会有困难,要让学生从实际情况出发,认识到把物体看作点的确可行。

四、教学过程（一）新课导入视频引入：播放视频《生活中的机械运动》师:在物理学中,研究物体机械运动规律的分支叫力学,我们在第一章来研究怎样描述物体的运动（二）新课讲解（一）质点的条件参考系的选择师:对于诗人,可以用生动优美的诗句来描述运动,画家可以用几个线条表示运动,物理学家应该怎样描述运动呢?下面请大家观看视频,描述视频中摇篮的运动学生观看,尝试描述,发现在摇篮随水流漂下的开始比较容易描述,但当水流湍急,摇篮发生转动时,描述变得困难。

课本上也给大家举了个例子,让同学们描述展翅翱翔的雄鹰,播放电影片断,让学生观看鹰飞翔的视频,让学生描述。

学生发现由于它的头部,翅膀,尾巴各部分动作不同,要精确描述十分困难。

师:你们可能会想:如果所有运动都像摇篮刚开始那样不发生转动,又或者只是一个点,这样描述起来就简单多了。

那么,把物体看成点,到底行不行呢?下面我们来看几个例子。

质点参考系和坐标系教案教学设计质点模型是高中物理提出的第一个物理模型，也是最简单的模型，对质点概念的形成以及质点模型的建立过程，教学要求是初步的.由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系，为了准确、定量地描述质点的运动，又要建立坐标系.质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，所以本教学设计是逐步展开的.本课程的教学设计要解决两个问题：一是通过在教学中创设多样的问题情景，引导学生讨论并总结质点的概念；二是合作探究引入参考系和坐标系的意义，以及如何建立合适的参考系和坐标系，然后介绍全球卫星定位系统，让学生了解信息，拓展视野.教学目标知识与技能1.知道质点的概念及条件.2.知道参考系的概念及作用.3.掌握坐标系的简单应用.过程与方法1.体验质点的条件及意义，初步掌握“科学抽象”这种研究方法.2.体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较.增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力.情感态度与价值观1.认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性,培养学生热爱自然,关心科技发展,勇于探索的精神.2.通过分析不同参考系中的运动现象不同，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观.教学重点1.质点概念的建立.2.明确参考系的概念及运动的关系.教学难点1.质点模型的条件判断.2.坐标系的建立.教学模式：情境展示、合作探究、分组讨论及多媒体等多种教学模式教学用具：PPT课件时间安排1课时教学流程设计一、新课引入“不了解运动就不了解自然----亚里士多德”作为高中物理的第一章，我们从《运动的描述》开始说起。

生活中存在着各种各样的运动（火车在行驶、乌龟在跑、鸟在飞翔、火箭飞向太空），这些运动都有着共同的特点，就是空间位置随着时间发生变化，这就是我们物理学中所说的机械运动，简称运动。

（学生在课本中找出相对应的概念）在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学。

在今后的学习中我们会重点学习力学这一部分内容，而在这一章，我们研究怎样描述物体的运动。

新高一人教版必修一物理第一节质点参考系和坐标系教案【学习目标】 1．明白建立质点模型的意义和要领，能根据具体环境将物体简化为质点。

2．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际环境选定参考系。

3．明白一维直线坐标系，掌握坐标系的简略应用。

【重点、难点剖析】学习重点：1．理解质点概念以及初步建立质点概念所采取的抽象思维要领。

2．在研究具体标题时，怎样选取参考系。

3．怎样用数学上的坐标轴与实际的物理情形连合起来建立坐标系。

学习难点：在什么环境下可以把物体看作质点，即将一个实际的物体抽象为质点的条件。

先通读讲义，按要求预习导学案中自主学习部分，按指导要求完成合作探究。

一、阅读P9第一部分：物体与质点并完成下列标题。

1．雄鹰拍打着翅膀在空中飞翔，足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中，雄鹰、足球都在做机械运动。

详细描述物体的运动有什么困难? 困难出在哪里？任何物体都有一定的巨细和形状，物体各部分的运动环境一般来说并不一样。

2．描述物体运动，我们需要明白物体各部分运动的区别吗？可以将标题简化吗？为什么？一个物体的巨细和形状能否忽略由标题的性质决定。

若物体的巨细和形状对所研究的标题没有影响或影响很小，则可以忽略物体的巨细和形状。

3．什么是质点？总结物体可以看成质点的条件是什么？质点是一种为了研究方便而引入的理想模型，是一种科学抽象。

质点是对实际物体的类似，在实际生活中是不存在的。

从上面的标题可以看出：一个物体能否看成质点，取决于它的形状和巨细在所研究的标题中是否可以忽略不计。

自主学习若物体的巨细和形状对所研究的标题没有影响或影响很小，则可以忽略物体的巨细和形状，将其看成质点。

二、阅读P10第二部分：参考系并完成下列标题。

1．什么是参考系？要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，查看物体相敷衍这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。

这种用来做参考的物体称为参考系。

2．看课本中的图1.1—4，选择不同参考系来查看联合物体运动，终于怎样？选择不同的参考系来查看联合物体的运动，其终于会有所不同。

1.1 质点参考系和坐标系教学设计:本节学习的参考系和质点的概念是运动学甚至整个力学的最基本、最重要的概念，并且还提供了重要的科学思维方法．了解参考系的概念，对于观察、比较、研究物体的运动有实际的意义．要使学生明白，严格意义上的“有质量的点”实际上是不存在的，是一种理想化模型，是对实际物体的近似，是一种科学抽象．自然界中任何一种事物及其运动变化，都是比较复杂的，研究问题，要暂时撇开起作用很小的因素，抓住主要因素．如果在我们研究的问题中，物体的形状、大小，以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的，就可以把它看成质点．【三维目标】知识与技能１．能根据具体情况将物体简化为质点，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。

２．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。

３．认识一维直线坐标系，了解二维平面直角坐标系，掌握坐标系的简单应用。

过程与方法１．体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。

２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。

３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。

情感态度与价值观1．认识运动是宇宙中的普遍现象．运动和静止的相对性．培养学生热爱自然，关心科技发展、勇于探索的精神．2．通过质点概念和参考系的学习，体会物理规律与生活的联系，渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想．3．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观．通过本节学习，激发学生学习高中物理课程的兴趣．教学重点１．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。

２．在研究具体问题时，如何选取参考系。

３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。

教学难点在什么情况下可以把物体看作质点。

自主探究、交流讨论、自主归纳教学方法学、交、导、练、悟任务一：物体和质点【阅读】P9第一部分：物体与质点并完成下列问题。

A级1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中，雄鹰、足球都在做机械运动。

1 质点参考系和坐标系从容说课本节首先让学生阅读一段有关运动和静止的描述，让学生了解更宽泛意义上的运动和静止.在回顾了机械运动的根本特征后，让学生知道如何确定物体的运动和怎样看待运动的物体的问题.通过对质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用.用多个讨论与交流的目的在于让学生从生活中的实际联系物理中的概念.通过讨论与交流将生活中的经验升华为物理概念.本节是高中学生学习物理的起始章节，激发学生的学习兴趣是教师在教学中应该注意的主要问题.教学内容看起来似乎浅显，但其中蕴涵着许多学生在初中学习时很少接触过的方法，教师在教学中要创设丰富多彩的情景，要使学生在愉悦的心境中开始高中阶段的物理学习.教师的教学手段要多样化，教学气氛要热烈，在教学中建立融洽、和谐、平等的师生关系，使学生感受到物理的魅力.通过课堂教学让学生学会归纳，学会表达，学会设想，学会讨论，学会交流，学会比较，学会换位思考，学会建立物理模型，学会小结.三维目标知识与技能1.认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点.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.2.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.3.认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用.过程与方法1.体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法.让学生将生活实际与物理概念相联系，通过具体事例引出质点的这个理想化的模型.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中的概念.2.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的生活经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，揭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.3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较，增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力.情感态度与价值观1.认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性.培养学生热爱自然、关心科技发展、勇于探索的精神.2.通过质点概念和参考系的学习，体会物理规律与生活的联系.3.渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想.4.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观.5.通过本节学习，激发学生学习高中物理课程的兴趣.教学重点1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法.2.在研究具体问题时，如何选取参考系.3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系.教学难点在什么情况下可以把物体看作质点，即将一个实际的物体抽象为质点的条件.教具准备录像资料、多媒体课件课时安排1课时教学过程［新课导入］师：请同学们观看一段录像后思考问题（有关运动的话题）.（放映录像）选择有关反映物体运动的画面播放给学生看（可搜集整理电视片《科技之光》和《动物世界》中的图像）.如：雄鹰、小鸟在空中飞翔，飞机在天空中划过，行星、卫星在宇宙中运行，航天员杨利伟在宇航舱中给地球拍照，汽车在公路飞驰，轮船在海水中搏击海浪。

1.1质点参考系和坐标系教案1一、三维目标1．知识与技能（1）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。

（2）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。

（3）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。

2．过程与方法（1）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。

（2）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。

3．情感态度与价值观热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。

二、教学重、难点（1）重点1．理解质点的概念；2．从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念。

（2）难点1．理解质点的概念三、教学流程设计（一）引入课题（二）物体和质点（三）参考系题？（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）小结①参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”。

②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。

③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。

3．练习课本P13 练习2。

4．讨论①小小竹排江中游，巍巍青山两岸走；②月亮在莲花般的云朵里穿行；③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110m栏。

1.1 质点参考系和坐标系教学设计（二）多媒体教学设计导入新课打开“1.1质点参考系和坐标系.ppt”文件，点击目录中的“引入”，切换到如图所示：根据所给问题让学生思考，分析出当只考虑足球飞越的距离和蝴蝶上升的高度时，可以把足球和蝴蝶当作一个点来研究，这种点在物理上就是一个理想化的模型——质点（引入下面的课题）推进新课一、物体和质点1.定义：用来代替物体的有质量的点.2.将物体看成质点的条件:点击目录中的“质点”，切换到下图：先让学生思考其中的问题，然后再给出结论.点击“下一页”进入练习题部分：先让学生自己思考解答，然后再给出解析过程.二、参考系点击目录中的“参考系”，进入下图所示内容先让学生观察两个视频，并分别说出各自的结论，然后老师总结并分别给出下面的内容.点击“下一页”，切换到情景模拟部分：可以改变其中的各种参数改变小车的速度，让学生充分理解各种运动情况.继续点击“下一页”，进入练习部分：同样先让学生自己完成两题，然后再给出解析内容.三、坐标系点击目录中的“坐标系”，出现以下内容:先让学生根据图中提出的问题，说出自己确定物体位置的办法，然后老师再给出参考答案.在此问题中实际涉及了三种不同的坐标系，它们都是以人的位置为坐标起点.1.是一维坐标系，2.是二维坐标系，3.是三维坐标系.点击“下一页”给出坐标系的有关内容：点击其中的“下一页”给出坐标系的知识拓展部分：继续点击其中的“下一页”给出坐标系的练习题部分：对于此题，也是先让学生思考、解答，然后再给出解析和最后的归纳总结. 课堂小结点击目录中的“小结”，出现以下内容：提问学生本节主要学习了哪些内容，然后展示本节所学内容以及本节的学习目标，以供学生掌握本节的重点和难点.设计点评物体的相对运动问题是学生学习的难点之一，正确地选择参考系是解题的关键.对于有些事例很难用实物模拟，所以这里就采用了实物录像和flash课件模拟的方法很好地解决了这个问题.。