质点、参考系和坐标系
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《1.1质点 参考系和坐标系》
教材分析
本教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节《质点参考系和坐标系》,要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型——质点模型。由于运动的相对性,描述质点运动时必须明确所选择的参考系。为了准确的、定量的描述质点的运动,还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,教材中逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参考系和坐标系,不仅是这一章学习的基础知识,也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。
教学目标
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.
质点 参考系和坐标系
(一)主要内容
1、机械运动
(1)定义:物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
(2)运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。运动是绝对的,静止是相对的。
2、物体和质点
(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
第一、质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
第二、质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
第三、质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
(2)物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
(3)突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
问题:
(1)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?
(2)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?
(3)原子核很小,可以把原子核看作质点吗?
例1:下列情况中的物体,哪些可以看成质点( )
A.研究绕地球飞行时的航天飞机。 B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C.研究从北京开往上海的一列火车。 D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
课堂训练:
(1)下述情况中的物体,可视为质点的是( )
A.研究小孩沿滑梯下滑。 B.研究地球自转运动的规律。
C.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。 D.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
物理教案设计
人教版高中物理必修一
第一章 运动的描述
第一节 质点、参考系和坐标系
* 名: * *
学 号: ********
院 系: 教师教育学院物理
任课教师: **
课题 第一章 运动的描述
第一节 质点、参考系和坐标系
(人民教育出版社 高一上)
主讲人 院系:教师教育学院物理 学号:22130719 姓名:李星
教学目标
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.
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.
3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性,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.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
2.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.
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.
教学难点 将一个实际的物体抽象为质点的条件.
参考系的合理选择.
教学方法 启发引导、讲授、讨论、练习 学情分析
作为高一物理的学生,已经具备一定的物理学习能力,和基本物理知识储备。作为高一的第一节物理课,要引导学生建立高中物理学习方法,培养抽象学习的能力和逻辑思维的锻炼
第一章 运动的描述
第1课时 质点 参考系和坐标系
一. 课内例题及练习
例1.(多选)物理中质点是一种理想化物理模型,研究下列物体运动时,可视为质点的是( )
A.质点是指很小的物体
B.在研究高速公路上行驶的汽车运动轨迹时,汽车可视为质点
C.巨轮停在海面上某一位置时,可视为质点
D.杂技演员在做空翻动作时,可视为质点
练习1.下列关于质点说法正确的是( )
A. 质点一定是很小的物体
B. 质点是实际存在的有质量的点
C. 质点是研究物体运动时的一种理想化模型
D. 质点就是物体的几何中心、
例2.下列有关参考系说法正确的是( )
A. 参考系就是相对于地面不动的物体
B. 任何情况下,只有地球才是最理想的参考系
C. 不选择参考系,就无法研究某一物体时怎么运动的
D. 同一物体的运动,选择不同的参考系可能有不同的观察结果
练习2. 如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是( )
A. 大地 B.太阳 C.运动员 D.步行的人
例3. 如图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标系(x轴),在画该坐标系时规定原点在一长直公路上某交通亭中心,公路为南北走向,规定向北为正方向.坐标系上有A、B两点,A的位置坐标为xA=50m,B的坐标为xB=-30m,下列说法中正确的是( )
A.A点位于交通亭中心南边50m处
B.A点位于交通亭中心北边50m处
C.B点位于交通亭中心南边30m处
D.B点位于交通亭中心北边30m处
练习3. 一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:
(1) 请在下图中的x轴上标出质点在各时刻的位置;
(2)哪个时刻离开坐标原点最远?有多远?
例4.
第31届夏季奥林匹克运动会于2016年8月5日到8月21日在巴西里约热内卢举行.运动会上在考察下列运动员的比赛成绩时,可将运动员视为质点的是( )