1、课题 1.1 质点参考系和坐标系教学目标知识能力品德知识与技能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情感态度与价值观1认识运动是宇宙中的普遍现象,运动
2、和静止的相对性培养学生热爱自然、关心科技发晨、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材分析重点难点重点: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新课导入问题:请同学们回想反映物体运动的画面:请提出一些关于运动的话题析:宇宙中一
3、切物体都处在永恒的运动中;运动是绝对的。静止是相对的;物体空间位置随时间的变化就是机械运动,片中记录了大量物体的运动情景;描述物体的运动要选择参照物;教师总结学生发言,讲述机械运动机械运动:简称“运动” 指物体与物体间或是物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程,是最基本、最简单、最普遍的运动形式机械运动是空间位置随时间变化的体现这里涉及到空间和时间的问题指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体宇标题,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?学生通过阅读、思考,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
4、首先从学好这些基本概念入手这就是我们今天要研究的课题认识运动新课教学一、物体和质点问题:不同的运动物体有不同的大小和形状,我们怎样描述这个物体呢?讨论:要准确描述物体的运动,特别是物体各部分的详细运动情况,并不是一件很容易的事因为物体本身都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般并不一样师:据报道, “神舟”五号飞船载人舱长 74 m,直径 28 m,用长 58 m、重达 480 t 的“长征”2 号火箭发射升空后,显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要考虑它本身的大小和形状吗?质点:用来代替物体的有质量的点根据
5、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引子:乒乓球小而轻,直径仅 4 cm,质量约 27 g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。【讨论与交流】1地球是一个庞然大物,直径约为 12 800 km,与太阳相距 1510 11km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?答案:若研究地球绕太阳公转时,由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多,则可以把地球看作质点;但若研
6、究地面上各处季节变化时,则不能把其看作质点2讨论火车从宜昌到北京所用时间和火车过桥所用时间能否把火车当成质点?对质点小结:1质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型2质点是用来代替物体的有质量的点3一个物体能否看成质点,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 ( C )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
7、? 答案:(1)(3)(1)研究某学生骑车回校的速度(2)对这位学生骑车姿势进行生理学分析(3)研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹(4)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( C )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、参考系引子:请你设想一下,你和一位同伴正坐在火车中去旅行铁路边的人看到火车中的乘客在飞快地离去,而乘客自己却认为自己是静止的他们是以什么为标准的?平时我们说树木、房屋是静止的,行驶的汽车是运动的,这是以地面作标准来说的坐在行驶的火车里的
8、乘客,认为自己是静止的,而在车厢里走动的乘务员在运动,他还认为路旁的树木在向后倒退,这些都是以车厢作标准来说的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参考系:任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个选来作标准的参照物称为参考系【讨论与交流】与同桌和前排(或后排)同学组成四人一组,思考并交流讨论下列描述中隐含的参考系展示问题:1电影闪闪的红星中有两句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走 ”这其中分别描述了两种运动情景,那么它们分别是以什么为参考系的? (河岸竹排)2 “月亮在莲花般的云朵里穿行 ” (云朵)3敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不
9、动,是船行 ”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?组织学生小结并作好适时适度的引导:(1)运动和静止都是相对于参考系的(2)参考系的选取是任意的(3)选择不同的参考系,观察的结果可能不一样,也可能一样(4)选择参考系时,应使物体运动的描述尽可能简单、方便(5)比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系才有意义三、坐标系(自学)有时需要准确地描述某个物体所在的位置,如地理上用纬度和经度来确定某个地点在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统(GPS)来确定方位要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能准
10、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,就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系来描述小结 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同学们要明白,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
11、是次要的或不起作用的,就可以把它看成质点课外训练L 在下列各运动的物体中,可视为质点的有( BC )A汽车的后轮,研究汽车牵引力的来源 B沿斜槽下滑的小钢球,研究它沿斜槽下滑的速度C人造卫星,研究它绕地球的转动D海平面上的木箱,研究它在水平力作用下是先滑动还是先滚动2分析下列运动中研究对象能否当作质点(1)做花样溜冰的运动员;(2)运行中的人造地球卫星;(3)转动着的砂轮;(4)从斜面上滑下的木块答案:(1)花样滑冰运动员的动作复杂,既有旋转也有平移若对运动员的动作进行技术分析,显然不能把其视为质点,但若只研究运动员滑冰场上的滑行路线,也可把运动员视为质点(2)若只研究人造地球卫星绕地球的轨道
12、运动,由于人造卫星本身的大小与卫星离地球的距离小得多,则应把人造地球卫星看作质点;但若对人造地球卫星进行姿态调整控制,则不能把其看作质点(3)砂轮转动时,砂轮各部分的转动情况与砂轮的大小和形状有关,故不能把砂轮看作质点(4)从斜面上滑下的木块,其各部分的运动情况都相同,故可把木块看作质点3一列火车停靠在站台上,车厢内的人看着窗外另一列火车,感觉到自己乘坐的火车又开动了,可等一会儿却发现自己乘坐的火车还在站台上未动你有过类似的经历吗?出现这种现象的原因是什么? 答案:车厢内的人是注视另一站台的火车,即人的视线已经离开了地面,人不以自身为参考系,就会以另一站台的火车为参考系,显然,人习惯于以自身为
13、参考系,故有此感觉生活中学生和教师在乘坐汽车时也会有类似的经历,可以用语言引导学生说出自己的感受,一般会出现同样感觉(特别是防震功能较好的高档汽车)教学后记课题 1.2:时间和位移教学目标知识能力品德1知识与技能通过生活中的实例,让学生体验时刻与时间间隔。理解路程和位移的概念。明确矢量和标量。2过程与方法借助实例或问题,让学生观察、分析、讨论,解释现象并从中提炼出知识,形成位移等概念,体会位移的矢量性。发现问题并交流讨论。设计探究性课题,结合生活实例,合作探究矢量相加的方法。提高分析、解决问题的能力和交流合作能力。3情感态度与价值观分组讨论问题,使学生既学会表达自己又能倾听别人,加深对问题的理
14、解。联系身边有积极意义的实例,培养学生积极向上的高尚情操。培养学生良好的学习习惯和严谨的科学态度。教材分析重点难点教学重点:1时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系教学难点:1帮助学生正确认识生活中的时间与时刻2理解位移的概念,会用有向线段表示位移引入新课师:1、上节课我们学习了描述运动的几个概念,大家想一下是哪几个概念?2、大家想一下,如果仅用这几个概念,能不能全面描述物体的运动情况?3、那么要准确、全面地描述物体的运动,我们还需要用到哪些物理概念?(自学看标题)新课教学一、时刻和时间间隔【讨论与交流】指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,然后用课件投影展示本校作息时间表同时提出问题:
15、1在我校的作息时间表上,你能找出更多的时刻和时间间隔吗?2结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?3观察教材第 14 页图 121,如何用数轴表示时间?学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,发表见解,提出问题师:根据以上讨论与交流,能否说出时刻与时间的概念总结:时刻是指某一瞬时,时间是时问间隔的简称,指一段持续的时间间隔两个时刻的间隔表示一段时间。P14 例 1,并让他们讨论【课堂训练】1学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是( A )A蓝仔说,下午 2 点上课,2 点是我们上课的时刻B红孩说,下午 2 点上课,2 点是我们上课的时间C紫珠说,下午 2 点
16、上课,2 点 45 分下课,上课的时刻是 45 分钟D黑柱说,2 点 45 分下课,2 点 45 分是我们下课的时问2关于时刻和时间,下列说法中正确的是( BC )A时刻表示时间较短,时问表示时间较长 B时刻对应位置。时间对应位移C作息时间表上的数字表示时刻 D1 min 内有 60 个时刻二、路程和位移(情景展示)足球的三种路径:师:(投影中国地图)让学生思考:这些有何相同或不同之处?师:根据上面的学习,你能给出位移发路程的定义吗?生:位移:从物体运动的起点开始指向终点的有向线段位移是表示物体位置变化的物理量国际单位为米(m)路程:路程是质点实际运动轨迹的长度在坐标系中,我们也可队甩数学_的
17、方法表示出位移【讨论与交流】P14:2,3【课堂训练】下列关于位移和路程的说法中,正确的是(C )A位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程B位移的大小等于路程,方向由起点指向终点C位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短D位移描述直线运动,路程描述曲线运动三、矢量和标量师:像位移这样的物理量,既有大小又有方向,我们以前学过的物理量很多都只有大小,没有方向,请同学们回忆并说给大家听听(温度、质量、体积、长度、时间、路程)学生阅读课文后,说说矢量和标量的算法有什么不同(两个标量相加遵从算术加法的法则)【讨论与思考】一位同学从操场中心 A 出发,向北走了 40 m,到达 C 点,然后又
18、向东走了 30 m,到达 B 点用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?解析:画图如图 124 所示矢量相加的法则是平行四边形法则四、直线运动的位置和位移提出问题:我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移?如果物体做的是直线运动,运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移如图 126 所示,物体在时刻 t1处于“位置”x 1,在时刻 t2运动到“位置”x2,那么,(x 2-x1)就是物体的“位移”.记为-可见,要描述直线运动的位置和
19、位移,只需建立一维坐标系,用坐标表示位置,用位置坐标的变化量表示物体位移在一维坐标系中,用正、负表示运动物体位移的方向如图 127 所示汽车 A 的位移为负值,B 的位移则为正值表明汽车 B 的位移方向为 x 轴正向,汽车 A 的位移方向为 x 轴负向小结1: 时间和时刻;2:位移和路程;3:标量和矢量;本节课用到的数学知识和方法:用数轴来表示时间轴和位移轴,在时间轴上,点表示时刻,线段表示时间间隔要选计时起点(零时刻),计时起点前的时刻为负,计时起点后的时刻为正;在位移轴上,点表示某一时刻的位置,线段表示某段时间内的位移要选位置参考点(位置零点),直线运动中,可选某一单一方向作为正方向,朝正方向离开参考点的位置都为正,朝负方向离开参考点的位置都为负位移方向与规定方向相同时为正,相反时为负标量遵从算术加法的法则,矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则,以后会学到,可不让学生知道)教学后记