第一节 《质点参考系和坐标系》学案
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高中物理第一节质点参考系和坐标系学案新人教版必修1质点参考系和坐标系学习目标理解并掌握质点、参考系、坐标系基本概念课前自主学习基础备学1、机械运动:定义:宇宙间的一切物体,大到宇宙天体,小到分子、原子都处在永恒的运动中,所以运动是的、平常说的静止,是指这个物体相对于其他另一个物体的位置没有发生变化,所以静止是的、2、质点:⑴定义:⑵是否大的物体一定不能看成质点,小的物体一定可以看成质点?试讨论物体可看作质点的条件:⑶它是一种科学的抽象,一种理想化的物理模型,客观并不存在。
3、参考系:⑴定义:为了研究物体的运动而的物体。
⑵同一个运动,如果选不同的物体作参考系,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并列行驶着、若两车都以路旁的树木作参考系,则两车都是以15m/s速度向东行驶;若甲、乙两车互为参考系,则它们都是的、⑶参考系的选取原则上是任意的,但在实际问题中,以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为原则;研究地面上运动的物体,一般选取为参考系。
教学过程:问题与思考:1、为什么要引入“质点”这一概念?2、物体在什么条件下能看成质点?互动训练1、在研究下列哪些运动时,指定的物体可以看作质点()A、从广州到北京运行中的火车B、研究车轮自转情况时的车轮、C、研究地球绕太阳运动时的地球D、研究地球自转运动时的地球2、下列物体或人可以当作质点的是()A、跳水冠军伏明霞在跳水比赛中B、奥运会冠军王军霞在万米长跑中C、研究一列火车通过某一路标所用的时间 D 、我国科学考察船去南极途中问题与思考:3、为什么描述物体运动时需选择参考系?互动训练3、两列火车平行地停在一站台上,过了一会儿,甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动,乙车内的乘客发现甲车仍没有动,如以地面为参考系,上述事实说明()A、甲车向东运动,乙车不动B、乙车向东运动,甲车不动C、甲车向东运动,乙车向西运动D、甲,乙两车以相同的速度向东运动问题与思考:4、你知道怎样简便的描述物体的位置变化?互动训练4、桌面离地面的高度是0、8m,坐标系的原点定在桌面上,向上方向为坐标轴的正方向其中A B两点离桌面的距离分别为0、44m和0、36m。
高一物理导学案年月日§1.1 质点参考系和坐标系【学习目标】(1)理解质点的概念;(2)知道参考系的概念及与运动的关系;(3)能正确的分析和建立参考系。
【学习重点】质点的概念、参考系的选取、坐标系的建立【学习难点】实际物体可以看作质点的条件【新课学习】阅读课本第一段思考如何描述机械运动?诗人画家:科学家应该怎样描述物体的机械运动?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,才能真正知道观察到了什么. ——海森伯一、物体和质点质点:用来代替物体的有质量的点在物理学中,根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂问题得到简化,这是一种重要的科学研究方法.质点就是这样一种理想模型!问:是不是所有的物体都可以看成质点呢?1.运动员研究各种旋转球的打法时,要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响.这种情况下,必须考虑到球的大小和形状,不能把它简化为一个点.2.地球是一个庞然大物,直径约为12 800km,与太阳相距1.5Xl08 km.研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点?研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点?3.研究从广州到南京的列车沿直线运动的时候,能不能把火车看成是质点呢?研究火车过桥的时间时能不能把火车看作质点?思考那究竟什么情况下可以看成质点?什么时候又不可以呢?一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的。
一般来说取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关.[课堂训练]1.下列关于质点的说法中,正确的是()A.体积很小的物体都可看成质点B.质量很小的物体都可看成质点C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时,就可以看成质点D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点2.在以下的哪些情况中可将物体看成质点?()A.研究某学生骑车回校的速度.B.对这位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.3.下列情形中的物体可以看作质点的是………………………()A.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中B.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上C.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中D.花样滑冰运动员在比赛中二、参考系请你设想一下,你和一位同伴正坐在火车中去旅行,火车在铁轨上飞快飞驰,铁路边的人看到火车中的乘客在运动,而乘客自己却认为自己是静止的,为什么他们的看法会不一样?在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体——参考系.【课堂探究】在匀速飞行的飞机上,人们以飞机坐参考系,看到飞机上落下的重物几乎是沿直线数值下落的,然而在地面上的人以地面做参考系时,看到物体是沿着曲线下落的。
1 质点参考系和坐标系〖学习目标〗知道质点的概念,并知道质点是在物理学中引入的一个理想化的“物理模型”。
知道在什么情况下可以把物体看成质点,什么情况下不能看成质点。
认识运动和静止的相对性,知道参考系概念。
会正确选择参考系,能利用坐标系描述物体的位置及位置变化。
通过质点模型的建立,体会突出问题的主要因素、忽略次要因素的哲学思想。
通过坐标系的应用,体会数理结合的魅力。
初步认识正确地选择物理模型和恰当地选择参考系是科学的研究方法。
〖学习导引〗一、带着以下问题在课前阅读“1 质点参考系和坐标系”一节:1.要准确地描述物体的运动,困难和麻烦出在哪里?2.什么情况下可以把物体看成质点,什么情况下不能?3.研究物体的运动为什么一定要选定参考系?4.坐标系和参考系有什么关系?二、通过“说一说”中的问题,思考在二维坐标系中怎样确定运动物体的位置。
通过“科学漫步”介绍的全球卫星定位系统(GPS),结合地理知识,了解在三维坐标系中是怎样确定物体位置的。
三、完成“问题与练习”,检测自学的情况。
〖学习评价〗1.分析下列运动,说明在什么情况下所研究对象能看作质点,在什么情况下不能看作质点(1)运动中的自行车(2)弧线飞行的足球球(3)在空中运动的跳水运动员(4)绕地球运行的人造地球卫星2.已知火车、桥的长度和火车的速度,试计算火车过桥所需的时间。
3.在有云的夜晚,观察天空中的月亮,发现月亮在云中穿行,这时所选择的参照物是A.月亮B.云C.地面D.观察者4.甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升。
那么,甲、乙和丙相对于地面的运动情况可能是A.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙停留在空中B.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙匀速上升C.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙匀速下降,且v丙<v甲D.甲、乙匀速下降,且v甲>v乙,丙匀速下降,且v丙>v甲5.据说,第一次世界大战时,一位法国飞行员在2000m高空高速飞行时,发现座舱边有一个小“昆虫”,他顺手抓过来一看,原来是一颗子弹。
1-1质点、参考系和坐标系学案学习目标:1. 理解质点的定义,知道质点是一个理想化的模型。
初步体会物理模型在探索自然规律中的作用2. 理解参考系的概念和如何选择参考系3. 理解坐标系的概念学习重难点:1、知道实际物体在什么条件下可看作质点。
2、会选择参考系。
3、会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。
学习课时:1课时学习流程:一:构建知识体系或基础知识回顾。
1、质点的定义:2、物体可以看成质点的条件:3、参考系的定义:二:重难点突破或例题精讲。
【例一】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。
【例二】人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。
以车厢为参考系,人是__________的。
【例三】对于参考系,下列说法正确的是()A.参考系必须选择地面。
B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
D.研究物体的运动,必须选定参考系。
三:能力拓展或变式训练1、在下列各种情况中,能把地球看成质点的是()A 生活在地球上的人研究地球B 杨利伟在太空中研究地球C 从火星探测器“勇气号”上向地球发送信号时D 从航天飞机上研究绕行地球的轨道时2、下列运动的各物体中,能看成质点的是()A 研究跳水运动员入水时减小水花的方法B 研究10000米长跑时运动员的速度C 研究火车进站时的速度和停靠位置D 研究体操运动员的优美舞姿3、下列关于质点的说法中正确的是()A 质量很大的物体不能看成质点B 体积很大的物体不能看成质点C相距较远的物体都能看成质点D任何物体在一定条件下都能看成质点4、关于参考系的说法中正确的是()A 参考系必须是静止不动的物体B 参考系必须是正在做匀速直线运动的物体C 参考系必须是固定在地面上的物体D 参考系必须是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体5、关于运动和静止的说法中正确的是()A 我们看到的物体的位置没有变化,物体一定处于静止状态B 两物体间的距离没有变化,两物体就一定都静止C 自然界中找不到不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的D 为了研究物体的运动,必须先选参考系,平时说的运动和静止是相对地球而言的6、第一次世界大战期间,一位法国飞行员在飞行时,看到头上方有一个像小虫的东西跟着他一起飞行,他想:什么小虫能飞这么快呢?结果他用手一抓,竟然是一颗德军射出的子弹,那么这个飞行员能很容易的抓到子弹的原因()A 子弹飞行速度很小B 飞行员飞的速度不大C 子弹相对飞行员的速度很小D 子弹相对飞行员的速度很大7、蓝仔、紫珠、黄娃和黑柱等同学同坐在一列火车上,发现旁边的火车车厢在向东运动,他们展开议论,他们的说法中正确的是()A 蓝仔说我们坐的火车也有可能在向东运动B 紫珠说右侧的火车一定在向东运动C 黄娃说我们坐的火车一定是静止的D 黑柱说反正这两辆火车不可能都在运动8、U238和K462两次列车并排停靠在南京站上,当U238次列车启动、K462次列车还未启动时,坐在K462次列车内的乘客看到自己所乘的列车运动了,他选择的参考系是()A U238次列车 B K462次列车 C 站台 D 铁轨四:作业布置:完成教科书P11:问题与练习五:学习感悟:1.我学会了:______________________________________。
第一章第一节质点参考系和坐标系【学习过程】预习内容(自主学习课本第一节)任务一、机械运动1.定义:物体相对于其他物体的,叫做机械运动,简称运动。
2.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,静止是。
任务二、物体和质点1.定义:用来代替物体的有的点。
(1)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,它的质量就是它所代替的物体的质量。
(2)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看成质点。
(3)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:。
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。
1.定义:。
2.选择不同的参考系来观察同一个运动,得到的结果。
当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系。
3.参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系可以,选取参考系时要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。
在不说明参考系的情况下,通常应认为是以为参考系的。
任务四、坐标系物体做机械运动时,其位置会随时间发生变化,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.如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立坐标系,就能准确表达物体的位置;如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立坐标系来描述.【当堂检测】1.下列关于质点的说法中,正确的是( )A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在B.因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别C.凡是轻小的物体,都可看作质点D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素,就可以把物体看作质点2.歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”所描写的运动的参考系分别是( )A.竹排上的人、江岸B.江岸、竹排C.竹排上的人、竹排D.江岸、江岸3.下列说法中正确的是( )A.被选作参考系的物体是假定不动的B.一乘客在车厢内走动的时候,他说车是运动的C.研究地面上物体的运动,必须选取地面为参考系D.质点运动的轨迹是直线还是曲线,与参考系的选取有关4.在以下哪些情况下可将物体看成质点( )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5.一个小球从距地面4 m高处竖直向下抛出,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )A.2m,-2m,-1mB.-2m,2m,1mC.4m,0m,1mD.-2m,0m,-1m【总结与反思】【课后练习与提高】1.下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是( )A.测量三楼楼道内日光灯的高度,选择三楼地板为参考系B.测量井的深度,以井底为参考系,井“深”为0米C.以卡车司机为参考系,卡车总是静止的D.以路边的房屋为参考系判断自己是否运动2.以下情景中,物体(题中加点的)可看成质点的是 ( )A.裁判员在跳水比赛中给跳水运动....员.评分B.在奥运比赛中,乒乓球运动员王浩准备接对手发出的旋转球...C.研究“神州七号....”飞船从地球到太空的飞行姿态D.用GPS确定航空母舰....在大海中的位置3.在电视连续剧《西游记》里,常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这里通常采用“背景拍摄法”:让孙悟空站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾的效果。
物理:1.1《质点参考系和坐标系》教案1(新人教版必修1)第一篇:物理:1.1《质点参考系和坐标系》教案1(新人教版必修1)1.1 质点参考系和坐标系教学设计(一)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.教学重点1.质点、概念的建立.[来源:]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.[来源:Z。
xx。
]2.坐标系的建立.时间安排1课时三维目标知识与技能[来源:学科网ZXXK]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.课前准备1.自制课件、羽毛、竹蜻蜓.[来源:学§科§网Z§X§X§K]2.课前观察各种物体的实际运动,并能粗略描述它们的运动特点.教学过程[来源:学科网ZXXK]导入新课情景导入如图1-1-1所示,静坐在汽车里的乘客,司机说他静止没动,路旁的孩子赞叹他前进得真快.一个说他静止,一个说他运动,谁说的对呢?通过这节课的学习,我们就能解决这个问题了.[来源:学#科#网] 图1-1-1故事导入某天,上海市某出租车公司经理正在办公室忙碌着.突然,本公司司机小赵急匆匆赶来报告,说他驾驶的汽车在昨夜被盗.公司经理听完汇报后,及时报警.警方询问后得知该车装有GPS全球卫星定位系统,迅速采取了应急预案,由技术部启动全球定位追踪系统,马上发现该车位置在“N29°59.913′,E116°23.505′”附近.警方根据该信息迅速布置警力,警察仿佛从天而降,使犯罪分子转眼间落入法网.这主要还是GPS全球定位系统的功劳.那什么是GPS全球卫星定位系统呢?通过本节课的学习,你就会对它的工作原理有个简单的认识.影片导入(课件展示)特技跳伞运动员在某次高空特技表演中的精彩片断,那惊心动魄的场面让同学们激动不已.让学生仔细观察,思考为什么其中的一名运动员看身边的队员,好像没有下落;可当他俯视大地时,看到大地迎面而来,这是为什么?学习了本节知识,你就会知道其中的道理了.推进新课一、物体和质点教师演示1:教师将课前准备好的羽毛举高后释放,让同学们认真观察羽毛的运动情景.提出问题羽毛在下落的过程中有什么特点?[来源:学*科*网]学生认真思考后回答出羽毛的下落情况:一方面有自转;一方面整体下落.教师演示2:教师将漂亮的竹蜻蜓双手一搓,竹蜻蜓便飞到同学们中间.提出问题竹蜻蜓的运动跟羽毛的运动一样吗?它又有什么特点?学生合作讨论得到结果:既有向前的飞行,又有自身的转动.课件展示:通过大屏幕播放各种各样的物体的运动:雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚,火车在田野里高速行驶,刘翔箭一般冲向终点线……教师点评:自然界物体的运动是多种多样的,要想详细而准确地描述物体上各部分的运动,是一件十分困难的事.根据刚才的演示实验思考,描述物体运动的困难和麻烦出在哪里?能不能克服这些麻烦呢?结论归纳:详细描述的困难就在于物体有自己的大小和形状.教师点评:物体的大小和形状在一些问题的描述过程中,起着重要的作用,不可忽略,如教练研究刘翔跨栏的动作要领;裁判根据田亮在空中翻滚的动作打分时,大小和形状就起了关键作用.讨论交流:是不是我们研究的所有问题,大小和形状都起关键作用而不可忽略呢?创设情景(大屏幕播放)情景一:地球绕太阳公转.(flash动画模拟)情景二:远洋航行的轮船,指挥部要确定它在海洋中的位置.(视频)情景三:从斜面上滑下的木块.情景四:火车在从南京开往上海的途中.合作讨论:在情景一中研究地球公转一周的时间;情景二中研究轮船的位置坐标;情景三中研究木块的运动;情景四研究火车全程所用的时间.在以上四种情景中,物体的形状和大小对所研究的问题有没有影响?学生合作讨论后得到结论:在以上所研究的问题中,物体的大小和形状对所研究的问题没有影响.看来,在某些情况下,真的可以不考虑物体的大小和形状.但是能忽略掉物体的质量吗?显然是不行的.因此,我们突出“物体具有质量”这一要素,把它简化为一个有质量的点,称为质点.那么,对实际运动的描述,就转化为对质点的运动描述.教师引导:引导学生对比以上所看到的物体的各种运动,并作对比,讨论在什么情况下物体的大小和形状可以忽略,即探究可看作质点的条件.问题:沿一个方向推动桌面上的书(如图1-1-3),如果测量书本移动的距离,是否可以将书本视为质点,为什么?如果测量桌面上的书经过桌面上A点所需要的时间,是否可以将书本视为质点,为什么?图1-1-3结论:可见,将一个物体看作质点是有条件的.同样是一本书的运动,在研究不同的问题时,前者可以看作质点,后者就不能看作质点.教师设疑:哪些物体可以看作质点呢?学生在教师的引导下尝试总结:如情景三中物块的下滑属于物体的平动,平动时物体上各点的运动特征都是相同的,故有:1.平动的物体可以看作质点.在研究地球的公转周期时,虽然地球是转动的,但不影响周期时间,故有:2.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变成次要因素,可以看作质点.特别提醒:并不是很大的物体就不能当作质点,也不是很小的物体就一定能看作质点,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.视野拓展(课件展示阅读材料)课题:质点与理想化模型内容:质点是一个理想化的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化.在物理的研究中,“理想化模型”的建立,具有十分重要的意义.引入“理想化模型”可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,在现实世界中,有许多实际的事物与这种“理想化模型”十分接近,在一定条件下,作为一种近似,可以把实际事物当作“理想化模型”来处理,即可以将研究“理想化模型”的结果直接应用于实际事物:例如在研究地球绕太阳公转的运动时,由于地球的直径(约1.3×10 km)比地球和太阳之间的距离(约1.5×108 km)小得多,可以把地球上各点相对于太阳的运动看作是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计,在这种情况下,就可以直接把地球当作一个“质点”来处理.特别地,高中阶段我们主要研究能够简化为质点的物体的运动.方法指导:在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的“物理模型”,将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法.课堂训练有人说:“当一列客车从北京开往上海时,(如图1-1-4所示)就可以把这列车看成质点.”这种说法正确吗?4图1-1-4解析:这个人的说法是错误的.第一,研究的问题没有明确.第二,在没有明确研究的是什么问题之前就把这列车的大小和形状当成起作用很小的次要因素而不考虑是错误的.如果研究这列车在整个路段的运行速度或运行时间,这个人的说法是正确的;如果研究这列车能运送多少旅客或研究通过某一站牌所用的时间,就不能把列车看成质点了.二、参考系公路上向左匀速行驶的汽车如图1-1-5甲,经过一棵果树附近时,恰有一颗果子从上面自由落下,图乙是其运动的轨迹.地面上的观察者看到的运动轨迹是C,车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹却是B.(不计阻力)[来源:学科网]图1-1-5同样的苹果落地,为什么会观察到不同的轨迹呢?学生分组积极思考讨论:是因为观察者所处的位置,即观察角度不同.师生活动:找一位同学站到讲台前面,站好不动.教师从讲台一侧走向另一侧,同时问该同学:“我是静止的还是运动的?”该同学回答:“老师是运动的.”第二次与该同学并排同速走动,再次询问:“我是运动的吗?”该生回答:“我没有看到老师运动.”但是坐在教室里的其他同学说老师运动了,为什么?教师设疑:为什么对于同一物体的同一状态,关于运动和静止的说法不一样呢?学生合作讨论后回答:是因为观察的角度即所选参考系不同.总结:自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的;运动是绝对的.运动又具有相对性.因此,要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作参考,观察物体相对于这个物体的位置是否随时间变化,以及怎样变化.描述物体的运动时,另外选来作为标准的物体,称为参考系.课堂交流:下述物理过程中选择什么为参考系较恰当?课件展示问题:1.2004年,所有的目光都集中在火星.继美国宇航局的两台火星探险漫游者“勇气”号和“机遇”号之后,欧洲的火星快车飞船已顺利地将“猎兔犬”2号火星登陆车投放至火星表面.从地球表面向火星发射火星探测器的过程中,若要研究探测器的运动情况,各应选择什么为参考系?参考答案:前者为地球,后者为火箭.2.在印度洋海啸救灾中,从水平匀速航行的飞机上向受灾的地区空投救灾物资.在不考虑空气阻力的情况下,飞机上的人以飞机作为参考系,他看到投下的物体是沿什么路线下落的?地面上的人以地面作为参考系,观察被投下的物体又是沿着什么路线下落的?参考答案:前者为竖直直线,后者为曲线(抛物线).3.第一次世界大战期间的一次空战中,一个法国飞行员正在2 000米高的空中飞行,忽然,他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞,他以为是一只小昆虫,于是就伸手轻松地把它抓了过来,仔细一看,把他吓出一身冷汗来.他抓住的不是别的,是德国飞机射向他的一颗子弹.请根据上述信息讨论回答以下问题,并注意体会参考系的选取与运动的相对性.(1)子弹飞得那么快(一般为几百米每秒),为什么没有把他的手打穿?体会一下,同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗?(2)受类似现象的启发,人们实现了飞机在飞行途中进行空中加油,在航天飞行中,宇宙飞船发射到太空和正在绕地球运动的空间站实行空中对接.实现“空中加油”和“空中对接”应满足的基本条件是什么?参考答案:(1)因同一物体相对于不同的参考系有不同的运动状态,相对于发射子弹的枪而言,子弹的初速度虽然为几百米每秒,但相对于其他以不同方向和速度运动着的物体,其运动速度就会有明显不同.当子弹和飞机的速度大小方向相同,则子弹相对于飞机静止,即出现上述情况.(2)除了飞行员具有高超的飞行技术外,相对于同一参考系时两个“物体”的速度要相同,即二者相对速度为零,处于相对静止状态即可完成.拓展延伸:一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升机在向上运动,则直升机相对于地面的运动情况是怎样的?参考答案:跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升机在向上运动,是以自己作参考系,即以跳伞运动员为标准,它们间的距离在不断增大.如果以地面为参考系,这种情况的出现有以下几种可能性:(1)直升机静止在空中不动;(2)直升机向上升;(3)直升机下落,但速度比跳伞运动员慢.以上三种情况都能使跳伞运动员与直升机间的距离不断增大.因此,跳伞运动员无法根据自己看到的现象来判断直升机相对于地面的运动情况.三、坐标系学习了参考系后,我们就能定性粗略地描述物体的运动状态,但是在实际的生产、生活、军事中对物体的位置及位置变化有更详细的要求.图1-1-6问题:如图1-1-6所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走了100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点的位置如何表示?学生分组讨论,可能说法较多,如B点在A点南面50 m处、C在A的东南方向等.教师点评:学生的描述在日常生活中是能够简单表明意思的.但严格地说是不准确的.对于上述问题有下面的解决方式:可以A点为坐标原点,向东为x轴正向,向北为y轴正向,则各点坐标分别为:A(0,0)、B(0,-50 m)、C(100 m,-50 m)、D(100 m,100 m).总结归纳:一般说来,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.在坐标轴上,刻度应均匀分布.课堂探究创设一个实例让学生思考,可以结合本地实际选取相应的例子.参考示例:如图1-1-7所示,一辆汽车从天安门沿长安街驶向西单、南菜园方向,思考汽车的位置随时间怎样变化.问题:1.如何选择坐标轴和正方向?2.如何选择坐标原点?3.如何确定坐标轴上的刻度值?图1-1-7 课堂小结本节课主要学习了质点概念的建立,能够看作质点的条件判断;参考系及坐标系的建立.本节课不仅对运动的描述奠定了知识基础,而且确立了物理模型的思想.本节主要内容包括:1.质点的概念;2.物体可以看作质点的条件判断;3.参考系;4.坐标系.布置作业1.教材第11页第1、2、3题.2.了解并应用全球卫星定位系统(GPS),记录显示屏中关于你所在地的信息并与同学交流.[来源:学科网ZXXK]板书设计质点参考系和坐标系[来源:学*科*网Z*X*X*K]活动与探究课题:了解GPS全球卫星定位系统的应用.内容:让学生课下通过查找资料或上网等方式,了解讨论GPS全球卫星定位系统的应用.参考资料:应用领域有交通管理、测量、海洋调查、海洋捕捞、辅助农业和林业的大面积作业(除虫、播种)、资源开发等,今后世界各国的飞机、船舶、火车、汽车、便携式个人电脑、手持电话、都将安装GPS 接收机,将使GPS技术深入到社会生活的各个领域,它的巨大经济效益正日渐显现.南京大学善邻信息技术有限公司已开发出北京、江苏、上海、广州、深圳、香港等地的卫星车载导航系统,并走向应用.车载GPS定位系统由两部分组成,一部分是由计算机、打印设备、电台组成的实时监控中心,另一部分是由接收机、处理器、调制解调器、发射机组成的移动终端,两部分用无线电通信联系,监控中心通信电台既接收车辆的定位信息,并在数字化电子地图上显示,又将监控中心的命令发送给受监控的车辆实施管理和指挥.“出车前,只要指定目的地和必经地点,车载定位系统就能帮助你选择一条最佳路线,既省钱、又省时、又能绕开交通堵塞的地方;不熟悉道路,它随时告诉你怎样走,在离交叉路口300 m处显示路口示意图,并用语言提示你往哪拐;你去某单位,不知道地点,用单位名称或电话号码即可确定电子地图上的位置;没有汽油了,它会告诉你最近的加油站在哪;沿途它可提示经过的商店,风景名胜……”显示了车载定位系统的先进功能.军用领域可为飞机、舰船、坦克、导弹作实时导航和制导,为目标提供精确定位,提高中、远程武器的命中率.美国国防部认为,研制GPS系统虽耗资130多亿美元,历时20年,但在20世纪90年代初期海湾战争中的收益已超过全部投资.据有关资料报道,在海湾战争的沙漠风暴行动中,美国和联合国军队,大约使用了7 000台GPS接收机,帮助空军飞行员与前线指挥机构保持联系,在沙漠中寻找道路,并成为战场上精确指挥控制、中远程精确打击和精确兵力投送的关键设备.习题详解1.解答:“一江春水向东流”是水相对地面(岸)的运动,“地球的公转”是说地球相对太阳的运动,“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动,“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动.说明:要求学生联系一些常见的运动指认参考系,可加深学生对参考系的理解.这类问题有时也需要仔细、深入地思考才能得出正确的答案.如我们说通信卫星是静止卫星、说静止卫星相对地球静止是模糊的.说静止卫星相对地面(某点)静止是正确的,静止卫星相对地球中心是运动的.2.解答:诗中描写船的运动,前两句诗写景,诗人在船上,卧看云动是以船为参考系.云与我俱东是说以两岸为参考系,云与船均向东运动,可认为云相对船不动.说明:古诗文和现代文学中,我们会发现一些内容与自然科学有关,表明人文科学与自然科学是相关的.教材选用本诗是为了凸现教材的人文因素.3.解答:xa=-0.44 m,xb=0.36 m设计点评本节内容是运动描述的入门篇,而质点模型的建立又是一项非常重要的知识点.所以本设计通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的,分析困难的原因,并逐步指出建立质点概念的必要性,继而分析条件判断,本设计充分展示了物理学研究的科学思维过程,让学生体验什么是科学思维的方法.本教学设计通过实例解决,突破了坐标系的建立这一教学重点.新课引入和教学过程中,提出了许多实际生活中的真实问题,把这些问题引入课堂,不仅能引起学生的兴趣、激发学生强烈的学习欲望,而且可以将所学和所用紧密联系在一起,使学习变得更有意义.第二篇:【物理】1.1《质点、参考系和坐标系》学案(新人教版必修1)知识改变命运,学习成就未来质点、参考系和坐标系学案一、课前预习1、叫做机械运动,简称运动。
《质点-参考系和坐标系》导学案第一章运动的描述第一节质点参考系和坐标系【目标要求】1.知识与技能理解质点的概念,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。
知道参考系的概念。
知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同。
知道参考系的选取原则,会用坐标系描述物体的位置和位置变化。
2.过程与方法通过对质点的认识,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;认识在哪些情况下,可以把物体看成质点。
3.情感、态度和价值观体验物理学研究问题的方法——科学抽象,养成正确处理问题的方法和科学的态度,学会在研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观。
【巩固教材—稳扎稳打】1.关于参考系的选择,下列说法错误的是 ( ) A.描述一个物体的运动,参考系可以任意选取B.选择不同的参考系,同一运动,观察的结果可能不同C.观察或研究物体的运动,必须选定参考系D.参考系必须选定地面或与地面连在一起的物体2.关于质点,下列说法中正确的是 ( ) A.只要体积小就可以视为质点B.若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体当作质点C.质点是一个理想化模型,实际上并不存在D.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的3.在有云的夜晚,抬头望月,觉得月亮在云中穿行,这时选取的参考系是( )A.月亮B.云 C.地面D.星4.研究下列情况中的运动物体,哪些可看作质点 ( ) A.研究一列火车通过铁桥所需时间B.研究汽车车轮的点如何运动时的车轮C.被扔出去的铅球D.比较两辆汽车运动的快慢【重难突破—重拳出击】1.有关参照物的说法中,正确的是 ( ) A.运动的物体不能做参照物B.只有固定在地面上的物体才能做参照物C.参照物可以不同,但对于同一个物体,运动的描述必须是相同的D.要研究某一个物体的运动情况,必须先选定参照物2.下列各对物体中,可以认为保持相对静止的是点的位置,如果我们将地球看作一个球体,而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网,经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度,经度是东西方向,而纬度是南北方向,经线从地球南北极穿过,而纬线是平行于赤道的环线,需要说明的是经纬度坐标系不是一种平面坐标系,因为度不是标准的长度单位,不可用其量测面积长度;平面坐标系(又称笛卡儿坐标系),因其具有以下特性:可量测水平X方向和竖直Y方向的距离,可进行长度、角度和面积的量测,可用不同的数学公式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用。
第一节质点参考系和坐标系导学案学习目标:1理解什么是质点,知道质点是一种理想化的物理模型.2.能说出把物体看做质点的条件.3.知道参考系,知道对物体运动的描述具有相对性.4.知道坐标系和坐标系的种类.导:思——自主学习:自读深思,勾画圈点,分析归纳,做好记录一:质点1.物体物体都有一定的大小和_________,并且物体上各部分的运动情况一般情况下并不相同。
2.质点(1)定义研究物体的运动时,在某些情况下,可以不考虑物体的________和_______,把它简化为一个有__________的物质点,这样的点称为质点。
(2)把物体看成质点的条件物体的形状和大小等因素不影响问题的研究时,就可以把物体看成质点。
二:参考系1.定义在描述物体的运动时,用来做________的物体.2.说明(1)同一个物体的运动,选择不同的参考系,得出的运动结果可能会有所不同.也就是说,物体的运动具有________.(2)参考系的选取是______的,但应以观测方便和描述运动简单为原则.研究地面上物体的运动时,常选______为参考系.三:坐标系1.目的定量地描述物体的________及位置的_______.2.方法当物体做直线运动时,可以选取某一点为坐标原点建立坐标轴,坐标轴的方向表示规定的________,坐标轴上的数值表示物体的_______.四:判断:1 质点是一种理想化模型,实际并不存在。
()2 物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时,物体可看成质点。
()3 只要是体积很小的物体,都可看成质点()4 参考系必须要选择静止不动的物体()5 比较两物体的运动时,必须选取同一参考系()议——合作学习:1、两人对议,把自己做的记录进行交换,对不同答案进行交流,尽可能互相教会对方,都不会的提交给组长2、组议:小组长提交上来的问题,由会的人讲解教会大家,做好答案记录;同时组长把答案整理好,推荐一人上黑板板书展示,整组不会的上交全班和老师议论。
第一章运动的描述第一节质点参考系和坐标系导学案编制:审核:包科领导签字:【学习目标】1.能运用质点的概念判断在一个问题中物体能否被看成质点,灵活掌握将问题理想化的物理方法。
2.能灵活选定参考系,熟练掌握用坐标系描述物体位置和位置的变化,提高分析问题的能力。
【重点难点】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.—1.物体的________随时间的变化叫机械运动,它是自然界中最简单、最基本的运动形式.2.我们研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的______和______,把它简化为一个__________的点,这样的点称为质点,质点是一个__________的物理模型.将物体看做质点是有条件的.例如,在研究地球的公转时,地球的大小______(填“可以”或“不可以”)忽略;在研究列车沿平直轨道运动的速度变化时,车厢各点的运动情况______(填“相同”或“不同”),可用车上任一点的运动代表列车的运动,这时______(填“可以”或“不可以”)把列车看做质点.3.在描述物体的运动时,首先要选定某个其他物体做参考,这个被选定做参考的、假定为______的其他物体,叫参考系.4.我们坐在校园里,欣赏毛泽东的一句诗词:“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉静止不动,是因为选取______为参考系,而“坐地日行八万里”,是选取______为参考系.5.为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在所选的参考系上建立适当的__________.如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置及位置的变化,往往以这条直线为x轴,在直线上规定______、______和__________,建立直线坐标系.如图1所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标x A=______,若它运动到B点,此时它的位置坐标x B=______.》图16.下列关于质点的说法中正确的是()A.只有体积很小的物体才能看成质点B.只有质量很小的物体才能看成质点C.质点一定代表一个小球D.质点不一定代表一个很小的物体7.坐在火车里的乘客,总感到车厢外的树在“向后跑”,他选择的参考系是())A.乘坐的火车B.远处的山C.车外的树D.太阳8.在一段有绝缘包皮的电线上,有一个漂亮的瓢虫和一个黑色的蚂蚁在爬行,沿电线建立一个坐标系,瓢虫和蚂蚁在某一时刻的位置如图2中的x1和x2所示,则瓢虫和蚂蚁的位置坐标各是多少图2【问题导学】新课标第一网!1.在研究火车从北京到天津所需要时间时可把火车看作一个点,而要研究其通过某一位置所需用时间,还能看作一个点吗物体在什么条件下可看作质点谈谈你的理解2.铁路边的人看到车中的乘客在飞快离去,而乘客却认为自己是静止的,为什么人们对乘客的运动情况描述会不一样谈谈你对参考系的认识【合作探究】`探究点一:质点(重难点)情景:2011年韩国大邱田径世锦赛继续展开激战,在万众瞩目的男子110米栏决赛里,中国飞人刘翔在最后一个栏被罗伯斯打手,碰到栏架痛失好局,以13秒27第三个冲过终点。
第一章运动的描述§1.1 质点、参考系和坐标系【学习目标】1.掌握质点的概念,能够判断什么样的物体可视为质点。
2.知道参考系的概念,并能判断物体在不同参考系下的运动情况。
3.认识坐标系,并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。
导入:我国是文明古国,对运动早就有研究.早在汉代成书的《尚书纬·考灵曜》中就有这样的记载:“地恒动不止,而人不知。
譬如人在大舟中,闭牖(窗户)而坐,舟行而人不觉也。
”毛泽东同志的诗中也有一名句:“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。
”请你思考:1.选什么物体为参考系,才能说“地恒动不止”?2.“日行八万里”的地球可否视为质点?3.有一个成语叫做“刻舟求剑”,如果说刻舟求剑者的错误在于错选了参照系,你同意这种看法吗?【知识点1】1.机械运动物体相对于其他物体的变化,也就是物体的随时间的变化,是自然界中最、最的运动形态,称为机械运动。
是绝对的,是相对的。
【知识点2】2.质点我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的和,把它简化为一个,称为质点,质点是一个的物理模型。
判断是否是质点的方法:物体能否看作质点是看所研究的问题是什么,并非是由物体的大小、形状决定的。
实际物体在下列三种情况可以看成质点:(1)物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计的;(2)做平动的物体,由于物体上各点的运动情况相同,可以用一个点来代替整个物体的运动。
(3)物体虽然有转动,但是因为转动而引起的物体各部分差异对所研究的问题不起主要作用。
【知识点3】3.参考系在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随变化,以及怎样变化,这种用来做的物体称为参考系。
(1)例如:甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线以15 m/s 的相同速度行驶着.若两车都以路边的树木作为参考系,则两车都是以15 m/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。
第一章运动的描述
第一节《质点参考系和坐标系》学案
班级姓名时期:2009.9.2 【教学要求】
1.理解质点的概念,,一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的,知道质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。
知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法。
2.知道参考系的概念,能判断自然界中各种物体运动的参考系。
3.知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同,同时知道,在比较不同物体的运动情况时,必须选择同一参考系才有意义。
知道选取参考系时,要考虑到使运动的描述尽可能简单。
4.知道坐标系是为了定量地描述物体的位置及位置的变化而引入的一种直观的数学方法。
知道如何建立和使用一维坐标系和二维坐标系。
【教学重点】理解质点的概念,物体可以看做质点的条件;参考系的合理选取。
【教学难点】什么情况下可以将物体看作质点。
【教学内容】
(一)物体和质点
1.定义:
2.特点:
3.将物体看成质点的条件:
4.质点是一个理想化。
(二)参考系
1.概念:
2.特点:
3.选取原则:
(1)
(2)
(三)坐标系
1.概念:
2.用途:
(四)典型例题
1.(质点)下列说法中,正确的是()
A.任何细小的物体都可以看成质点
B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,可以把火车视为质点,研究火车车轮的运动时不能视为质点。
C.研究宇宙飞船的运行轨道时,可以把飞船视为质点,调整飞船飞行姿态时,亦可视为质点。
D.一个物体可否视为质点,要看抽研究问题的具体情况而定
2.(质点)下列关于质点的说法,正确的是()
A.研究地球绕太阳公转时,可把地球看成质点
B.研究地球自转时,可把地球看成质点
C.研究自行车车轮的转动时,车轮不能看作质点
D.研究飞机从北京飞到上海的时间,飞机可看作质点3.(坐标系)某学生参加课外体育活动,他在一个半径为R的圆形跑道上跑步,从O
点沿着圆形轨道逆时针方向跑了
4
3
4圈到达A点,为了描述他到达的位置,他建立了
如图所示的坐标,则A点的坐标是。
(五)巩固练习
1.(质点)下列可看成质点的有:( )
A.研究绕地球飞行的航天飞机.B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮.
C..研究通过隧道的一列火车.D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱
E.很小物体就可以看成质点.
2.(质点)下列关于质点概念的说法中,正确的是()
A.任何微小的物体都可以看作质点
B.任何静止的物体都可以看作质点
C.一个物体是否可以看作质点,要看研究问题的具体情况而定
D.一个物体如果在某种情况下可以看作质点,那么在另外的情况下也可以看作质点
3.(参考系)坐在行驶的火车里的乘客,认为自己是运动的,这是以为参考系的,如果认为路旁的树木、房屋在向后倒退,这又是以为参考系的。
4.(参考系)下列关于参考系的说法正确的有()
A参考系必须选择静止不动的物体.
B.参考系必须是和地面连在一起的物体.
C.任何物体都可以被选为参考系.
D.参考系就是被选做假想不动的物体.
E.物体的运动必须选定参考系.
5.(参考系)歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,所描写的运动的参考系分别是、。
6.课本P.11(1)、(2)、(3)
【课后巩固练习】
1.在物理学研究中,有时可以把物体看成质点,则下列说法中正确的是()
A.研究乒乓球的旋转,可以把乒乓球看成质点B.研究车轮的转动,可以把车轮看成质点
C.研究跳水运动员在空中的翻转,可以把运动员看成质点D.研究地球绕太阳的公转,可以把地球看成质点2.质点是一种理想化的物理模型,下面对质点的理解正确的是()
A.只有体积很小的物体才可以看作质点
B.只有质量很小的物体才可以看成质点
C.研究月球绕地球运动的周期时,可将月球看作质点
D.因为地球的质量、体积很小,所以在任何情况下都不能将地球看作质点
3.关于参考系的选取,以下说法错误的是()
A.参考系是可以任意选定的
B.参考系虽然可以任意选定,但为了研究问题的方便,应选择一个恰当的参考系
C.参考系必须是静止的
D.参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体
4.关于“运动和静止”的概念,下列叙述错误的是()
A.运动和静止都是相对的
B.相对不同的参考系来描述同一物体的运动情况,其结果可能是不同的
C.我们说某物体是静止的,是说该物体相对于参考系的位置没有发生变化
D.我们说地球是运动的,那么所选的参考系可以是地球上不动的物体
5.(参考系)平直的公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动,恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶,此时公路上两边站立的人观察的结果是( )
A.甲车向东运动,乙车向西运动.B.甲车向西运动,乙车向东运动.
C.甲车向西运动,乙车不动.D.两车均向西运动,乙车速度大于甲车
o
第 1 页共 1 页第一节《质点参考系和坐标系》学案。