1、第一章运动的描述,(教师参考)一、课程标准内容标准(1)通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用.(2)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.(3)理解位移、速度和加速度的概念.能区分矢量与标量.二、高考内容及要求1.参考系、质点.()2.位移、速度和加速度.()3.矢量和标量.(),第1节质点参考系和坐标系,(教师参考)一、教学目标知识与技能1.认识建立质点模型的意义和方法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
2、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,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二、教学重点难点教学重点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.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教学难点将实际物体抽象为质点的条件,三、重难点突破方略质点概念建立的突破方略【演示1】 教师将一片羽毛举
3、高后释放,让同学们认真观察羽毛的运动情景.并提出问题:羽毛在下落的过程中有什么特点?学生:不规则的翻滚,同时整体下落.【演示2】 教师将竹蜻蜓双手一搓,竹蜻蜓便飞起来.并提出问题:竹蜻蜓的运动跟羽毛的运动一样吗?它又有什么特点?学生:既有上下弯曲向前的飞行,又有自身的转动.【思考讨论】 可见准确地描述物体的运动,是一件十分困难的事.提出问题:描述物体运动的困难和麻烦在哪里?学生:描述的困难就在于物体有自己的大小和形状,因为自然界物体的运动是多种多样的,同一物体上不同部分的运动又不相同.教师:能不能克服这些麻烦呢?我们研究一些具体物理问题时,物体上不同部分的运动都要周全、完整地描述出来吗?下面我
4、们来研究具体问题,看能否找到科学方法.,【问题】 (1)某桥梁长为1 200 m,列车的长为450 m,它要完全通过桥梁需行驶多远?若列车的速度为30 m/s,则需用时多少?学生:完全通过桥梁需行驶1 650 m,需用时55 s.(2)若该列车从北京开到上海,在研究列车运行时间时,一定要考虑列车的长度吗?能不能将列车当做一个点来计算运行时间?学生:可以不考虑列车的长度,可以将列车当做一个点来计算运行时间.因为北京到上海的路程比列车的长度大多了,研究列车运行的时间时,列车的车长对所研究的问题时间几乎没有影响.【教师总结】 看来,在某些情况下,大小和形状不是关键,是可以忽略的.为了使物体在所处的空
5、间有一个确切的位置,我们引入了质点的概念,使物体的复杂运动转化成点的运动.质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点.即忽略形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量.,课堂探究,自主学习,达标测评,自主学习 课前预习感悟新知,(教师参考)情境链接一观察如图所示的漫画,图中司机说乘车人“你没动”,而路上的小女孩说乘车人运动得“真快”.关于司机和小女孩对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别是什么?,信息通常我们可以选择熟悉的标志作为参考系,说明汽车离该标志有多远,在该标志的哪个方向.以汽车为参考系,乘车人相对于汽车的位置没有变化,以路旁树木为参考系,乘车人的位置发生了变化.,
6、情境链接二地球空间直角坐标系的原点O与地球质心重合,Z轴指向地球北极,X轴指向格林尼治平均子午面与赤道的交点,Y轴垂直于XOZ平面构成三维坐标系.如果一个可以看做质点的物体沿直线运动,怎样定量描述物体的位置变化呢?信息1.坐标系相对参考系是静止的,是在参考系的基础上抽象出来的概念,是抽象化的参考系.2.坐标的三要素:原点、正方向、标度单位.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.,教材梳理,一、质点在某些情况下,可以忽略物体的 和 ,把它简化成一个有 的物质点,称为质点.,大小,形状,质量,想一想 物体做平动时,物体各部分运动情况都相同,一定能看做质点吗?试举例说明.答案
7、:不一定.例如研究火车过桥梁的时间时,火车的长度不能忽略,火车不能看做质点.,二、参考系和坐标系1.参考系(1)意义:描述物体的 时,用来做 的物体.(2)选取原则:参考系的选取是 的.,运动,参考,任意,(3)特性:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果 .2.坐标系(1)为了定量地描述物体的 及位置的变化,需要在参考系上建立适当的 .(2)直线坐标系:当物体沿直线运动时,往往以这条直线为x轴,在直线上规定 、正方向和 ,建立直线坐标系.,不同,位置,坐标系,原点,单位长度,想一想 在直线坐标系中,物体的坐标值有正值也有负值.这表示物体的位置有何不同?答案:坐标值为正值时表示物体在原
8、点正方向一侧,坐标值为负值时表示物体在原点负方向一侧.,1.一个实际物体有大小,有形状,很难描述它处在哪个位置.()2.只要物体很小,就可把物体看做质点.()3.任何做匀速直线运动的物体一定可以看做质点.()4.运动的物体可以选作参考系.()5.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”所对应的参考系是地面.()6.利用坐标系可以确定物体的运动快慢.(),思考判断,答案:1.2.3.4.5.6.,要点一,课堂探究 核心导学要点探究,【问题导学】,质点,1.百米运动员在运动中他身上各部分(头、手臂、腿、脚等)运动情况相同吗?在研究他百米赛跑所用时间时,能否忽略他的形状和大小,把他看成一个“点”呢?,答案
9、:不相同.能看成一个“点”.,2.质点与几何中的点有什么区别?,答案:质点是用来代替物体的有质量的物质点,其特点是具有质量,没有大小、体积、形状,而几何中的点则没有这些意义.,【要点归纳】1.对质点的认识(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”,但是没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质区别.(2)质点是一种“理想化模型”.2.理想化模型的理解(1)为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在.(2)以研究目的为出发点,抓住问题的主要因素,忽略次要因素,突出事物的主要特征而建立的“物理模型”.(3)是在一定程度和范围内对客观存在的复
10、杂事物的一种近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法.,【例1】 (2017昆明检测)在研究下列现象时,涉及的物体可看做质点的是( )A.研究地球绕太阳运动的轨迹时B.研究撬棒用力大小与支点位置关系时C.研究乒乓球的旋转方向时D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素时,A,核心点拨 (1)一个物体能否看成质点要看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响.(2)同一个物体能否被看做质点是看所研究的问题,而不是看研究对象.,解析:研究地球绕太阳运动的轨迹时,由于地球的半径远小于日地之间的距离,所以地球可看做质点;撬棒支点位置影响用力大小,撬棒不可以看做质点;研究乒乓球旋转方向时,不能看做质点;
11、扇叶所受阻力与扇叶形状、大小有关,不能看做质点.选项A正确.,物理模型,质点,(1)一个物体能否看做质点,与物体本身的大小和形状无关.关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动中有无影响.(2)质点是实际物体的一种近似反映.是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了物体的主要特征,是重要的科学研究方法.,(教师备用)例1-1:(2017绍兴模拟)2016年第31届夏季奥运会在巴西的里约热内卢举行.下列比赛中可把研究对象看成质点的是( )A.研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术B.研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作C.研究女子3米板冠军施廷懋的跳水动作D.研究女子50米步枪三次比赛中杜丽射出的
12、子弹轨迹,解析:研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术、马龙的发球动作、施廷懋的跳水动作时,运动员的大小和形状不能忽略,不能看成质点,选项A,B,C错误.研究子弹轨迹,子弹的大小和形状能忽略,可以看成质点,选项D正确.,D,针对训练1:(2017南通检测)(多选)图示为正在航拍的四旋翼无人飞机.下列过程中不能将无人飞机看做质点的是( )A.调节飞机旋翼的转速B.调整飞机在空中的姿态C.观察飞机在空中的位置D.调整飞机上摄像机镜头的方向,ABD,解析:调节飞机旋翼的转速时,飞机旋翼的大小和形状不能忽略不计,不能看做质点,选项A错误;调整飞机在空中的姿态,飞机部分运动不同,不可以将飞机看做质点,选项B
13、错误;观察飞机在空中的位置,飞机的大小可忽略,选项C正确;调整飞机上摄像机镜头的方向时,飞机的大小不能忽略,选项D错误.,要点二,【问题导学】在奔驰的大巴中,小伟看着窗外说:“快看,树在飞快地往后跑!”小霞看了说:“不对,是我们和汽车在往前跑,树怎么会动呢!”科学老师笑眯眯地说:“你们说得都对!”你同意科学老师的说法吗?为什么?,答案:同意.对于一个物体运动情况的描述,取决于所选的参考系,选取的参考系不同,对同一物体运动的描述往往不同.,参考系,【要点归纳】1.选取原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系.,2.参考系的四
14、个性质,【例2】 (2017河北定州中学高一检测)观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是( )A.甲、乙两车一定向左运动 B.甲、乙两车一定向右运动 C.甲车可能静止,乙车可能向左运动 D.甲车可能运动,乙车可能向右运动,核心点拨 (1)烟向左飘说明风吹的方向向左.(2)车的小旗的飘动方向和小车的速度大小、方向及风速的大小有关,小车向右运动或小车向左运动小于风速时,小旗向左飘,小车向左运动且大于风速时,小旗向右飘.解析:从图上烟的方向可以判断风的方向是向左的,以“风”为参考系,图中甲车的小旗向左飘,说明小车甲相对于风向右运动,即对地面可以静止,可以向右运动,也
15、可以向左运动,其运动快慢小于风速;图中乙车的小旗向右飘,说明小车乙相对于“风”向左运动,即相对地面小车乙一定向左运动,选项C正确,A,B,D错误.,C,规律方法,判断物体是否运动的一般思路,(1)根据参考系的选取原则选取参考系.(2)看物体与所选参考系之间的位置是否发生变化.若变,则物体是运动的;若不变,则物体是静止的.,(教师备用)例2-1:(2017盐城高一检测)甲、乙两架飞机在空中以相同速度同向飞行.若看到甲飞机是静止的,则选择的参考系是( )A.太阳B.乙飞机C.空中的云朵 D.地面上的建筑物,解析:甲飞机静止,说明相对于参考系其位置不变,但相对于太阳、空中的云朵以及地面上的建筑物位置
16、均发生变化,所以以太阳、空中的云朵以及地面上的建筑物为参考系,甲飞机都是运动的,选项A,C,D错误.以乙飞机为参照物,甲与乙飞机之间的相对位置没有发生变化,所以甲是静止的,选项B正确.,B,解析:“追拍法”是跟踪运动的物体,将运动的物体看做是静止的,该图片是运动的滑板运动员被摄影师当做静止的,而用镜头跟踪,故参考系是滑板运动员,选项B正确.,针对训练2:(2017青海师大附属二中高一期末)如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,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,则摄影师选择的参考系是( )A.大地B.滑板运动员C.太阳D.步行的人,B,要
17、点三,【问题导学】1.从高出地面的位置竖直向上抛出一个小球,它上升到最高点后又返回,最后落到地面,可以建立怎样的坐标系来描述小球在空中的位置情况?,答案:可建立直线坐标系(1)选定坐标原点O.例如,可设抛出点为原点O;(2)选定正方向.例如,可设竖直向上为正方向;(3)选定刻度.则可用带有正、负号的数值表示小球的不同位置.,坐标系,2.在参考系上建立坐标系有什么意义?,答案:(1)可定量地描述物体的位置及位置变化.(2)物体的位置可认为是质点在某时刻所在空间的一点.,【要点归纳】三种坐标系的比较,【例3】 一辆汽车从天安门出发沿直线运动,经过一段时间到达东距天安门3.3 km的建国门,又经过一
18、段时间到达西距天安门3.5 km的复兴门.结合上述情境讨论:(1)我们如何描述汽车的位置?试着建立一个坐标系并表示汽车的位置及汽车从建国门到复兴门位置的变化.(2)如果汽车是在北京城内运动,应如何建立坐标系描述汽车的位置?如果要描述北京上空飞行的飞机的位置,应建立怎样的坐标系?,思维导图,解析:(1)取正东方向为x轴的正方向,以天安门为原点,建立直线坐标系来描述汽车的位置,如图所示.,建国门x1=3.3 km,复兴门x2=-3.5 km,负号表示在天安门的西侧,从建国门到复兴门汽车位置的变化为x2-x1=-3.5 km-3.3 km=-6.8 km.,(2)在北京城内运动的汽车不在同一直线上运
19、动,而是在一平面内运动,所以应建立平面直角坐标系描述汽车的位置;飞机不是在同一平面内运动,所以要描述飞机的位置需建立空间坐标系.,答案:见解析,误区警示,位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”,(1)物体的位置坐标与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定有关.同一位置,建立某种坐标系时所选的原点不同,或选定的正方向不同,物体的位置坐标不同.(2)物体的位置变化与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定无关.,(教师备用)例3-1:有一个成语“螳螂捕蝉,黄雀在后”.若将螳螂、蝉、黄雀看做质点,其位置分别在图中的A,B,C点,如图所示,x轴正方向与BA间的夹角为37,以B为原点,以水平向右的方向为x
20、轴正方向,竖直向上的方向为y轴正方向,BC=20 cm,BA=20 cm,x轴和y轴的标度相同,试确定A,B,C各点的位置坐标.(sin 37=0.6,cos 37=0.8),解析:B点在原点,坐标为(0,0),C点在x轴上,坐标为(-20 cm,0),xA=|AB|cos 37=16 cm,yA=|AB|sin 37=12 cm,A点坐标为(16 cm,12 cm).,答案:A(16 cm,12 cm)B(0,0)C(-20 cm,0),针对训练3:(2017淮安检测)一个小球从地面5 m高处落下,被地面弹回,在距地面2 m高处被接住,坐标原点选在抛出点下方2 m处,取向下为坐标轴正方向,则
21、小球抛出点、接住点的坐标分别为( ),解析:坐标原点选在抛出点下方2 m处,取向下为坐标轴正方向,可知A坐标为-2 m,O坐标为3 m,B点坐标为1 m选项C正确.,A.4 m,1 m B.-4 m,-1 mC.-2 m,1 m D.2 m,-1 m,C,(教师参考)【教材探究】教材P11“说一说”对于在平面上运动的物体,例如冰场上的花样滑冰运动员,要描述他们的位置,你认为应该怎样建立坐标系?,答案:当物体在某一平面内做曲线运动时,运动方向不断改变.这时,可以建立两个互相垂直的坐标轴(x轴、y轴)确定它的位置,这样的坐标系称为平面直角坐标系.,达标测评 随堂演练检测效果,1.(2017天津和平
22、区模拟)物理学中引入“质点”概念,从科学方法说,是属于( )A.观察、实验的方法B.逻辑推理的方法C.类比的方法 D.建立理想模型的方法,D,解析:“质点”是为了研究问题简单而引入的理想化的物理模型,所以从科学方法上来说属于理想物理模型,选项D正确,A,B,C错误.,2.(2017启东月考)关于质点和参考系,下列说法中正确的是( )A.研究舰载机在航母上降落的过程中,不可以将其看成质点B.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动C.研究人造卫星绕地球运动一周的时间时,卫星不可以被看做质点D.我们常说“太阳东升西落”,是以太阳为参考系来描述地球的运动,A,解析:研究舰载机在航母上降落的过
23、程中,舰载机的大小不能忽略,不可以将其看成质点,选项A正确.“一江春水向东流”,是说水相对于地面向东运动,故参考系是地面,选项B错误.在研究人造地球卫星绕地球一周的时间时,卫星的形状和大小可以忽略不计,故可以看做质点,选项C错误.我们常说“太阳东升西落”,是以地球为参考系描述太阳的运动,选项D错误.,3.(2017广州月考)南朝梁代僧人傅大士,是中国维摩禅祖师,他有一首很著名的偈诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”中的“桥流”所选取的参考系是( )A.水 B.桥 C.人 D.河岸,A,解析:“桥流水不流”可以理解为桥在运动,水在静止.以水为参考系,桥相对于
24、水的位置发生了变化,则桥是运动的,选项A正确;以桥为参考系,则桥是静止的,而水相对于桥的位置发生了变化,则水是运动的,选项B错误;以人为参考系,因为人在桥上走,人相对于桥的位置发生了变化,桥是运动的,而水相对于人的位置也发生了变化,所以水也是运动的,选项C错误;以河岸为参考系,河岸相对于桥的位置没有发生变化,桥是静止的,水相对于河岸的位置发生了变化,所以水是运动的,选项D错误.,4.(2017大庆月考)近日,大庆市高中教育资源整合,三所高中撤并,石油高中将搬迁至新址.如果新址操场上国旗平台离地面的高度是0.5 m,将坐标系的原点定在平台上,取旗杆所在直线向上方向为坐标轴的正方向,旗杆上固定国旗的A,B两点离地面的距离分别为10.9 m和9.4 m,那么A,B两点的坐标分别是( )A.10.9 m,9.4 m B.11.4 m,9.9 mC.10.4 m,8.9 m D.10.9 m,-9.4 m,解析:A,B两点离平台的距离分别为10.9 m-0.5 m=10.4 m 和9.4 m-0.5 m=8.9 m,以平台为坐标轴原点,向上方向为正方向,则A,B两点坐标值为10.4 m和8.9 m,选项C正确.,C,(教师参考),课堂小结,谢谢观赏！,
