人教版(2019)高一物理必修一 第一章质点、参考系

《质点参考系》教学设计方案（第一课时）高中物理课程《质点参考系》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解质点、参考系的概念及其意义，能够区分物体在具体问题中的运动状态。

2. 过程与方法：通过观察、思考和分析实验现象，掌握相关概念的形成过程。

3. 情感态度价值观：体会物理概念在描述物体运动中的重要性，培养科学思维和观察能力。

二、教学重难点1. 教学重点：质点、参考系的概念及应用。

2. 教学难点：如何选择合适的参考系，理解参考系对物体运动的影响。

三、教学准备1. 准备教学PPT及相关图片、视频素材。

2. 准备实验器材，如小球、挡板、尺子等。

3. 准备实物模型，如火车、轮船等，用于演示参考系的概念。

4. 准备练习题和作业，以巩固所学知识。

四、教学过程：1. 引入：首先，我们可以通过一些有趣的生活或实验场景引入本节课的主题。

比如，播放一段列车进站的视频，然后让学生思考如何描述列车的运动。

通过这种方式，可以引导学生认识到描述物体的运动需要选择合适的参考系。

2. 质点概念：接下来，我们将介绍质点的概念。

首先，我们需要解释什么是质点，并通过一些例子让学生理解为什么我们需要将物体视为质点。

在这个过程中，可以让学生尝试自己解释一些问题，比如如何描述一颗很小的石头的运动。

3. 参考系概念：在质点概念之后，我们将引入参考系的概念。

首先，我们需要解释参考系是什么，以及为什么我们需要选择参考系。

在这个过程中，可以通过一些有趣的实验来帮助学生理解参考系的重要性。

4. 常见参考系：接下来，我们将介绍一些常见的参考系，比如地面、太阳、月球等。

通过这些介绍，学生可以了解到不同的参考系对物体的描述会产生什么样的影响。

5. 实验：为了让学生更好地理解参考系的重要性，我们可以安排一个简单的实验。

比如，我们可以准备两个相同的木块，但是一个较重一个较轻，让两个学生分别站在两个木块上推动另一个同学。

在实验结束后，引导学生讨论选择不同的参考系对实验结果的影响。

人教版物理必修第一册第一章第1节教学设计第1章运动的描述第1节质点、参考系目录一、学习任务二、新知探究（一）梳理要点（二）启发思考（三）深化提升三、课堂小结第1章运动的描述第1节质点、参考系一、学习任务1．了解质点的含义，能将特定实际情景中的物体抽象成质点。

2．了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义，体会运动的相对性和绝对性。

3．经历质点模型的建构过程，初步掌握建构物理模型的策略，树立具体问题具体分析的科学态度。

二、新知探究知识点一：物体和质点（一）梳理要点1．质点的定义：忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点称为质点。

2．把物体看作质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。

3．理想化模型：在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法。

（二）启发思考运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。

足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉形弧线的一种运动。

问题1在研究如何才能踢出“香蕉球”时，能把足球看作质点吗？提示：不能。

问题2研究什么样的问题可以把足球看作质点？提示：研究足球从离脚到射进球门运动的轨迹时，可以忽略其大小和形状，把足球看作质点。

问题3为什么要引入“质点”这一概念？提示：为了便于描述运动。

问题4什么样的物体可以看成质点？提示：一个物体能否看成质点是相对的，是由所研究的问题决定的，要视具体情况而定，研究物体的运动时，若可以不考虑物体的大小和形状，就可以将物体看成质点。

（三）深化提升1．对质点的理解(1)质点是用来代替物体的有质量的点，只占有位置而不占有空间，具有被代替物体的全部质量。

(2)质点是一种理想化模型，它是对实际物体的一种科学抽象。

2．物体能看成质点的条件(1)物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计，则可将物体看成质点。

(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动，一般可看成质点。

第一节质点参考系和坐标系核心词一、机械运动(简称运动)物体与物体间或是物体的一部分和另一部分相对位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式二、物体和质点1.质点:用来代替物体的有质量的点2.将物体看做质点的条件:(1)物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时.(2)平动的物体可以视为质点三、参考系在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体四、坐标系要准确地描述物体的位置及位置的变化，需要建立坐标系，物体在一维空间里的运动，即沿一条直线运动，只需要建立直线坐标系就能确定物体的位置决策指导质点一一理想化物理模型1.物理模型建立物理模型是突出问题的主要因素，忽略次要因素，并将其作为研究对象，是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，从而使研究的问题得以简化，是物理学中经常采用的一种研究方法2.质点的认识(1)质点是力学研究中建立的一种高度抽象的理想体，具有质量，占有空间位置，无体积(2)可否将物体看做质点的几种情况:①一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的②平动的物体可以看做质点，物体的长度比其运动的距离小得多时，可简化为质点③物体有转动，但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时，物体本身的形状和大小已成了次要因素，可以看做质点，如研究地球绕太阳的公转规律时，地球的大小就变成次要因素，可以不考虑，此时地球就可以当做质点，转动的物体在研究其转动的规律时不能看成质点，如研究地球自转时，地球的大小和形状就是影响研究问题的重要因素，因此就不能再把地球看做质点了④物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点.注意:并不是很大的物体就不能当做质点，也不是很小的物体就一定能看做质点，关键看物体的形状和大小在研究物体的运动中是否为次要因素，或判断物体做怎样的运动，能否选一个点来代替整个物体二、参考系的进一步认识1.同一个运动，如果选不同的物体做参考系，观察到的运动情况可能不相同.例如，甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线，以相同的速度15m/s行驶着.若两车都以路边的树木作为参考系，则两车都是以15m/s的速度向东行驶;若以其中任意一辆车为参考系，则另一辆是静止的2.参考系的选取应该以研究问题方便、对运动描述尽可能简单为原则，研究地面上物体的运动，一般取地面或其他相对于地面不动的物体做参考系，这种情况下的参考系不再特别地进行说明.分析太阳系内各行星的运动时，以太阳为参考系比较方便.研究火车、轮船内旅客的运动情况，应该以运动的火车、轮船等为参考系在上例中，甲乙两车向东的速度为15m/s，即选地面做参考系注意:(1)在选择参考系研究物体的运动情况时，不论是静止还是运动的物体，一被选为参考系，就假定其是静止的.(2)高考考查该知识点时常结合实际，根据具体问题判断所选参考系和物体的运动情况三、坐标系的建立1.位置就是质点在某时刻所在的空间点2.物体做机械运动时，其位置发生变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系3.如果物体沿直线运动，即一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系;当物体在平面上运动，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置;当物体做空间运动，即三维运动时，需要用三个坐标确定它的位置，4.建立直线坐标系应注意以下几点:(1)坐标系应在选定的参考系中建立(2)坐标的三要素:坐标原点、坐标轴的方向、标度(3)用坐标表示质点的位置(4)用坐标的变化描述质点的位置改变类型题对机械运动的认识了解机械运动与其他运动的区别，关键要看物体在空间中所处的位置是否发生变化1.下列现象是机械运动的是( ).A.上海的磁悬浮列车正在高速行驶B.中国的综合国力飞速发展C.煤炭正在熊熊燃烧D.奥运冠军在110m栏的决赛过程中质点的概念和视为质点的条件对质点这一理想化物理模型的认识，要由问题的性质决定2.下列说法正确的是( )A.运转中的地球不能看做质点，而原子核可以看做质点B.研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可看做质点C.研究奥运会乒乓球男单冠军张继科打出的乒乓球时，不能把乒乓球看做质点D.研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时，可将汽车看做质点3.在下述问题中，能够把研究对象当做质点的是( )A.地球绕太阳公转一周所需时间是多少B.研究地球绕太阳公转一周过程中，地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C.一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D.正在进行花样滑冰的运动员4.下列各种情况中，可将被研究对象看成质点的是( )A.研究某学生骑车回校的速度B.对某学生骑车姿势进行生理学分析C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面参考系与相对运动问题考查该知识点时常结合实际，根据具体问题判断所选参考系和物体的运动情况.参考系的选取应该以研究问题此看相方便、对运动描述尽可能简单为原则。

第一章运动的描述第一节质点参考系一、教材分析：关于“质点”概念的学习，教材分析通常情况下将物体看成质点的必要性，即由于描述实际物体的复杂性，使得人们不得不进行科学的抽象。

其次是从三个方面分析什么样的物体可以看成质点；三是在旁批中特意点出了:“在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素、建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的种科学研究方法。

质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。

”强调了建立物理模型的一般原则，这种研究方法突出研究问题的主要方面、深刻地把握了事物的本质。

可以说，物理学研究问题的精髓在于:用模型描述自然；用数学表达模型;用实验检验模型。

这一节另一个重要的概念是“参考系”。

在参考系的学习中，要让学生认识到，由于运动的相对性，要描述物体的运动，就一定要确定是在什么样的参考系中来描述。

参考系在运动的描述中具有基础性的意义。

其实，任何物理问题的说明和分析实际上都离不开参考系。

考虑到中学教学的实际，关于参考系的概念教村没有给出严格的定义，而是说“用来做参考的物体称为参考系”。

这也是通常的种说法，即不区分“参考物”和“参考系”，而强测“坐标系是参号系的数学抽象”。

在讨论具休问题时，通常只给出坐标系而不必具体地指出参考物或参考系。

关于参考系要结合下一节的坐标系进一步学习。

二、新课引入生活中，运动随处可见：如飘落的树叶、行驶的汽车、弹跳的篮球、转动的钟表等……这些运动的物体，大到围着太阳转的行星，小到看不见的分子和原子微粒，我们如何准确的描述他们的运动呢？这就是我们即将学习的内容。

不过在学习描述运动之前我想问：同学们还记得运动在物理学里面是怎么定义的吗？说到运动的定义就不得不提到最早对运动进行分类的人：恩格斯。

他把运动从低级到高级进行了大致分类，依次是：机械运动——我们今天要学的运动——物体的空间位置随时间发生变化。

物理运动（分子热运动）——分子层次上的运动；化学运动（原子层次上的运动）；生物运动——万物生长；人类社会运动——人类或其他高级的哺乳动物有意识的参加社会活动。

人教版2019高中物理必修第一册1.1质点参考系教案【教材分析】本节内容主要从机械运动的描述出发，引出质点和参考系的概念，要求学生学会运用这两点。

该节内容是物理学学习的基础，同时作为第一课，内容比较简单，便于培养学生学习物理的兴趣。

【核心素养】1.物理观念：能建立质点和参考系的物理观念，能科学地描述运动的相对性，形成运动观念。

2.科学思维：认识建立质点模型的意义和方法，具有构建模型的意识。

3.科学探究：体验不同参考系中运动的相对性，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，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。

4.科学态度与责任责任：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。

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。

【教学重难点】1.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）在研究问题时，如何选取参考系。

2.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。

【教学准备】PPT【教学过程】一、新课导入引入一：教师活动：指导学生快速阅读，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课将从哪几个方面去描述？教师活动：著名德国物理学家海森伯曾说过：“为了理解现象，首要条件就是引入适当的概念。

只有借助于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么。

”今天我们通过引入质点参考系这两个重要概念来准确描述复杂的大自然的运动。

学生活动：通过阅读，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的，要研究物体的运动首先从这些基本概念入手。

引入二：通过视频课件展示各种物体的运动，提出问题1：物体形态各异，各部分运动复杂，能否把对物体的运动分析进行适当简化呢？怎样简化比较方面呢？学生通过观察、思考与小组讨论分析。

回答：可以考虑进行简化。

质点、参考系教案年级科目物理班级/ 校区日期时段课型新授课任课教师课题：质点、参考系课标要求经历质点模型的建构过程，了解质点的含义。

知道将物体抽象为质点的条件，能将特定实际情境中物体抽象为质点。

体会建构物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。

学习目标同时标注重难点知识目标：理解什么是质点（重点），知道质点是一种理想化模型；能说出把物体看作质点的条件（重点、难点）；知道参考系，知道对物体运动的描述具有相对性。

能力目标（素养目标）：1、能根据问题情境判断物体是否可以抽象为质点；2、能根据问题情境选取合适的坐标系。

教与学过程创设情境导入新课【导入语】在我们的周围，到处可以看到物体在运动：汽车在公路上行驶，巨轮在海上航行，飞机在天空中飞行，树叶在摇动，鸟儿在飞翔……就连我们脚下的地球也在不停的自传、公转。

今天我要告诉大家运动的全称：机械运动。

那哪位同学能告诉老师它们的共同特点是什么？师生互动：学生讨论并回答问题，教师强调是共同特点。

教师活动：总结机械运动的概念机械运动:物体的空间位置随时间发生变化.过渡语：今天我们一起来学习怎样去描述物体的运动。

情境寓问精讲领学定向自学合作研学讲授新知一、物体和质点教师活动：出示情境，布置任务单：根据例子分组讨论两种情况能否看作一个“点”。

2013年田径世锦赛男子100米飞人大战，牙买加选手博尔特以9秒77逆转摘金.教练员在研究博尔特的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把他看成一个“点”？在研究博尔特百米比赛所用的时间时，能否把他看成一个“点”？学生活动：分组讨论教师活动：实际生活中物体的运动很难描述，为了把复杂的问题简单化，我们可以把一些物体的运动简化为一个点，而有些物体的运动我们却不能简化为一个点，我们简化的依据是什么呢？带着这个问题，我们来看下面几张图片：教师活动：出示情境，布置任务单：分别判断下面六个例子能否简化为一个点，并说明共性特征；预设答案：①、③、⑥不可以简化为一个点，②，④，⑤可以简化为一个点；①、③、⑥物体各部分的运动对整体运动产生影响，②，④，⑤各部分运动对整体运动影响可以忽略。