高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系教学设计，共4页。教案主要包含了机械运动，物体和质点，参考系，小结等内容，欢迎下载使用。
1. 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；
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经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，提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.培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。。
教学重点与难点
1.建立质点的概念；
2.理解参考系的概念和选取原则。
教学过程
一、机械运动
汽车在公路上行驶、飞机在天空中飞行、鸟儿在飞翔…运动无处不在。
物体的空间位置随时间的变化，叫作机械运动。
机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。研究物体做机械运动规律的物理学分支叫作力学。
二、物体和质点
1、新知探究
（1）思考：翱翔的的雄鹰，飞滚的足球……对于运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？
雄鹰在空中翱翔身体向前运动、翅膀上下运动；足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动同时还在转动。可见，要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。
（2）那么困难和麻烦出在哪里呢？
任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。我们有时关注物体各部分的运动，有时关注物体整体的运动。所以如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。
（3）以研究雄鹰的飞行为例：
如果我们研究雄鹰是如何飞行的，那我们就需要关注它的翅膀的运动方式；如果我们只关注雄鹰从哪里移动到了哪里，可以把雄鹰看成一个点来描述它的运动。
2、什么样的情况下可以把物体看成一个点来研究呢？
（1）思考探究一
地球绕太阳公转，同时又在自转。地球到太阳的距离达1.5×108km，而地球的直径只有1.3×104km，在研究地球公转周期或速度的时候，能把地球看做一个点来研究吗？
地球的直径还不到地日距离的万分之一，在研究地球公转周期或速度时，由地球的大小引起的运动差异很小，因此，可以忽略地球的大小和形状而把它看做一个点。
→物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计。
（2）思考探究二
火车在轨道上行驶，各部分的运动情况相同吗？如果只研究火车整体的情况，如火车从深圳到达广州，能用一个点的运动代替整列车吗？
火车在平直轨道上行驶，它的传动机构及车轮的运动很复杂，但是当我们只关心列车整体的运动情况时，可以不考虑上述各部分的运动差异，用一个点的运动代替整列列车的运动。
→只关注物体整体的运动情况。
（3）思考探究三
一个木块在固定斜面上向下滑动，各部分的运动情况下相同吗？可以用一个点的运动代表整个木块的运动吗？
木块各部分的运动情况完全相同，木块上任何一点的运动都能反映该木块的运动。
3、物体与质点
通过以上的分析我们可以知道：
（1）质点：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点。
（2）根据质点的定义，可以归纳出质点的三个特点：没有大小和形状、具有全部质量、是一种理想化的物理模型，但实际生活中并不存在。
（3）可以把物体看做质点的情况分为三种：
A.物体的形状和大小对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计；
B.研究的问题中只关注物体整体的运动情况；
C.物体上各部分的运动情况完全相同，物体上任何一点的运动都能反映该物体的运动
（4）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。
4、课堂检测
下列哪些运动的物体可看成质点？
A．研究某学生骑车回校的速度
B．对某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．研究弧旋球的轨迹弯曲的成因
E．研究直升机上正在转动的螺旋桨
F．研究乒乓球的接发球技术
G．研究百米赛跑的运动员过终点线
答案：AC
三、参考系
1、新知探究
大家在初中学过参照物，请同学们思考ppt上的问题并讨论：
（1）第一次世界大战期间，一名法国飞行员在高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。为什么飞行员能在空中抓到高速飞行的子弹呢？
战斗机的速度和子弹的速度大致相同，飞行员相对于子弹是静止的。
→运动是绝对的，物体是静止还是运动取决于所选的参考系。
（2）如图所示，一位运动员在水平匀速飞行的飞机上自由掉落，关于其运动情况，飞机上的观察者：“他在沿直线下落呀！”地面上的观察者：“他明明在沿曲线下落嘛。”请问：两位观察者的说法哪个是正确的？为什么？
都正确，物体是静止还是运动取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同。
总结：描述运动要寻找参考物体。
2、参考系
通过以上两个例子的分析，要描述一个物体的运动，首先必须选好参考系，只有选定参考系后，才能确定物体的位置、研究物体的运动。
（1）定义：描述物体运动时，用来作为参考的假定不动的物体叫做参考系。
（2）参考系的选取原则：
A.参考系可以任意选取；
B.选取参考系以描述运动尽可能简单为原则；
C.一般以地面为参考系，选其他物体作为参考系必须指明。
3、课堂检测
（1）平常说的“一江春水向东流”“地球的公转”“钟表的时针在转动”“太阳东升西落”等，分别是说什么物体相对于什么参考系在运动？
一江春水向东流：水相对于河岸在流动；地球的公转：地球相对于太阳在转动；钟表的时针在转动：时针相对于表盘在转动；太阳东升西落：太阳相对于地球在转动。
（2）将近1000年前，宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经作了一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。诗中描述了什么物体的运动？它们分别是以什么物体为参考系？
卧看满天云不动是以船为参考系；云与我俱东是以河岸为参考系。
四、小结
重点主要在对质点和参考系的理解，并能够在实例中进行分析。
特点：（1）没有大小和形状；（2）具有全部质量；
（3）是一种理想化的物理模型，实际生活中并不存在。
质点
物体可看成质点的情况：
（1）物体的形状和大小对所研究的问题无影响；
（2）研究的问题中只关注物体整体的运动情况；
（3）物体上各部分的运动情况完全相同。
质点 参考系
定义：描述物体运动时，用来作为参考的假定不动的物体
参考系
选取原则：
参考系可以任意选取
选取参考系以描述运动尽可能简单为原则
一般以地面为参考系，选其他物体作为参考系必须指明