高一物理必修1教案-(5278)
- 格式:docx
- 大小:263.51 KB
- 文档页数:28
全日制高中物理必修①教学案 第一章 运动的描述
1.1 质点 参考系和坐标系
学习目标 :
1. 理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2. 知道参考系的概念和如何选择参考系。 学习重点 : 质点的概念。
学习难点 :
主要内容 :
一、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。 二、物体和质点 1. 定义:用来代替物体的有质量的点。 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”,但没有大小,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不可简化为质点。
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: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。 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。 第课/共课 编撰: 第1页 年 月 日 全日制高中物理必修①教学案 第一章 运动的描述
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。 2. 下列各种情况中,可以所研究对象(加点者)看作质点的是( ) A. 研究小木块 的翻倒过程。 ... B.研究从桥上通过的一列队伍。 ..... C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。 ... D.汽车后轮 ,在研究牵引力来源的时。
..
三、参考系 1.定义:宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时, 必须选择另外的一个物体作为标准, 这个被选来作为标准的物体叫做参考系。 一 个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。 2.选择不同的参考系来观察同一个运动,得到的结果会有不同。 【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。 3.参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,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,通常应认为是以地面为参考系的。
4.绝对参考系和相对参考系: 【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。 课堂训练: 1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么, 以乙物体为参考系,丙物体是( ) A. 一定是静止的。 B .一定是运动的。 C.有可能是静止的或运动的 D .无法判断。 2.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有( ) A. 研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。 B. 由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。 C. 一定要选固定不动的物体为参照物。 D. 研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。 四、坐标系 【例四】
【例五】
第课/共课 编撰: 第2页 年 月 日 全日制高中物理必修①教学案 第一章 运动的描述
阅读材料 : 理想模型及其在科学研究中的作用
在自然科学的研究中, “ 理想模型 ” 的建立,具有十分重要的意义。第一,引入 “ 理想
模型 ” 的概念, 可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。 把现实世界中, 有许多实 际的事物与这种 “ 理想模型 ” 十分接近。 在一定的场合、 一定的条件下, 作为一种近似, 可以
把实际事物当作 “ 理想模型 ” 来处理,即可以将 “理想模型 ” 的研究结果直接地应用于实际事
物。例如,在研究地球绕太阳公转的运动的时候,由于地球与太阳的平均距离 (约为 14960 万 公里 )比地球的半径 (约为 6370 公里 )大得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同 的,即地球的形状、大小可以忽略不计。在这种场合,就可以直接把地球当作一个 “质点 ”来处 理。在研究炮弹的飞行时,作为第一级近似,可以忽略其转动性能,把炮弹看成一个 “质点 ”; 作为第二级近似,可以忽略其弹性性能,把炮弹看成一个 “刚体 ”。在研究一般的真实气体时, 在通常的温度和压强范围内,可以把它近似地当作“理想气体 ”,从而直接地运用 “理想气体 ” 的状态方程来处理。第二,对于复杂的对象和过程,可以先研究其理想模型,然后,将理想模 型的研究结果加以种种的修正, 使之与实际的对象相符合。 这是自然科学中, 经常采用的一种 研究方法。例如: “理想气体 ”的状态方程,与实际的气体并不符合,但经过适当修正后的范德 瓦尔斯方程,就能够与实际气体较好地符合了。第三,由于在 “理想模型 ”的抽象过程中,舍去 了大量的具体材料,突出了事物的主要特性,这就更便于发挥逻辑思维的力量,从而使得 “理 想模型 ”的研究结果能够超越现有的条件,指示研究的方向,形成科学的预见。例如:在固体 物理的理论研究中, 常常以没有 “缺陷 ”的 “理想晶体 ”作为研究对象。 但应用量子力学对这种 “理
想晶体 ”进行计算的结果,表明其强度竟比普通金属材料的强度大一千倍。由此,人们想到: 既然 “理想晶体 ”的强度应比实际晶体的强度大一千倍, 那就说明常用金属材料的强度之所以减
弱,就是因为材料中有许多 “缺陷 ”的缘故。如果能设法减少这种 “缺陷 ”,就可能大大提高金属 第课/共课 编撰: 第3页 年 月 日 全日制高中物理必修①教学案 第一章 运动的描述
材料的强度。 后来,实践果然证实了这个预言。 人们沿着这一思路制造出了若干极细的金属丝,
其强度接近于 “理想晶体 ”的强度,称之为 “金胡须 ”。总之,由于客观事物具有质的多样性,它
们的运动规律往往是非常复杂的, 不可能一下子把它们认识清楚。 而采用理想化的客体 (即 “理
想模型 ”)来代替实在的客体, 就可以使事物的规律具有比较简单的形式, 从而便于人们去认识
和掌握它们。
1.2 时间和位移 ( 二 ) 学习目标 :
1. 理解匀速直线运动和变速直线运动的概念。 2. 知道什么是位移 -时间图象以及如何用图象来表示位移与时间的关系。
第课/共课 编撰: 第4页 年 月 日 全日制高中物理必修①教学案 第一章 运动的描述
3. 知道匀速直线运动的 s-t 图象的意义。 4. 知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具, 且各有所长, 相互补充。
学习重点 学习难点 主要内容
: s-t 图 : : 一、匀速直线运动 1.定义:物体在一条直线上运动,如果 在相等的时间里位移相等,这种运动称为 匀速直线运动。 2 .严格的匀速直线运动的特点应该是 “在任何相等的时间里面位移相等” 的运动,现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的,是一种理想化的物理模型。其特点
是位移随时间均匀变化,即位移和时间的关系是一次函数关系。 二、变速直线运动 1.定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移不相等,这种运动叫 变速直线运动。 2.变速直线运动的位移和时间的关系不是一次函数关系,其图象为曲线。 【例一】物体在一条直线上运动,关于物体运动的以下描述正确的是( ) A.只要每分钟的位移大小相等,物体一定是作匀速直线运动。 B.在不相等的时间里位移不相等,物体不可能作匀速直线运动。 C.在不相等的时间里位移相等,物体一定是作变速直线运动。 D.无论是匀速还是变速直线运动,物体的位移都跟运动时间成正比。 三、位移—时间图象( s-t 图):
1.表示位移和时间的关系的图象,叫位移 -时间图象,简称位移图象.
2.物理意义:描述物体运动的位 移随时间的变化规律。 3.坐标轴的含义:横坐标表示时 间,纵坐标表示位移。由图象可 知任意一段时间内的位移或发生 某段位移所用的时间。 4.匀速直线运动的 s-t 图: ①匀速直线运动的 s-t 图象是一
条倾斜直线,或某直线运动的 s-t 图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。 ② s-t 图象中斜率 (倾斜程度) 大小表示物体运动快慢, 斜率(倾斜程度) 越大,速度越快。 ③ s-t 图象中直线倾斜方式(方向)的不同,意味着两直线运动方向相反。 ④ s-t 图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。 ⑤ s-t 图象若平行于 t 轴,则表示物体静止。 ⑥ s-t 图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。
⑦ s-t 图只能描述直线运动。
5.变速直线运动的 s-t 图象为曲线。 6.图象的应用: ( 1)求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间 第课/共课 编撰: 第5页 年 月 日