高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述1 质点 参考系一等奖教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述1 质点 参考系一等奖教学设计，共15页。教案主要包含了物体和质点，参考系等内容，欢迎下载使用。

人教版高中物理必修1教学设计

课题
质点 参考系
单元
1
学科
物理
年级
高一
学习
目标
知识与技能
1.知道质点的概念及看成质点条件；
2. 知道参考系的概念及作用。
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。
重点
1.质点、概念的建立。
2.明确参考系的概念及运动的关系。
难点
质点模型的条件判断。

教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课

我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？怎样描述机械运动呢?不同的人有不同的视角。诗人可以用“气势磅傅”这样的词语描述大河中的水流，用“矫捷如燕”描述滑冰运动员轻盈的舞姿：画家可以用汽车后面的几个线条表示“风”，用来描述车辆的飞驰。
科学家应该怎样描述物体的机械运动？

学生观察动画地球自转和公转了解我们生活在运动的世界中




通过动画和名言让学生有最直观的印象和和感受，从而自然引入本节课题



讲授新课
一、物体和质点
出示图片：雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔
教师提问：你能说出雄鹰各部分的运动吗？
出示参考答案：雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔时，身体在向前运动， 它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动。

出示图片：地球自转和公转
教师提问：你能描述地球的运动情况吗？
出示参考答案：在地球绕太阳转动中，地球在绕太阳公转的同时又在自转，并且地球上每个点运动情况也各不相同，所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。
教师总结：可见要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。
思考讨论：很难准确地描述一个物体的具体运动的困难和麻烦出在哪里？怎样解决这一问题？
出示参考答案：
这是因为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。
在某些情况下，不考虑物体的大小和形状，把它简化成一个有质量的点——质点，只突出“物体具有质量”这一要素来描述物体运动。
出示课件关于质点的有关概念
1、质点
（1）定义：只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。
（2）质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别。
（3）质点是一种理想化的“物理模型”
①质点是典型的物理模型之一，质点忽略次要因素:形状和大小、突出主要因素:质量。
②在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。
观察思考：观察图片中物体的运动说说在什么情况下可以看做质点？
出示图片：飞机、地球自转和公转、体操运动员、火车
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度；
研究地球公转时；研究地球自转；体操运动员比赛；研究火车从喀什到乌鲁木齐通过的路程；
参考答案：研究飞机在空中的位置、离开地面的高度; 研究地球公转时;研究火车从上海到南京通过的路程;此时飞机、地球、火车本身的大小和形状是对所研究的问题没有多大的影响属于次要因素，因此可忽略，可看成质点。
研究地球自转和研究体操运动员比赛、要研究各个点的情况，所以不能用点来代替，形状和大小不能忽略，不可以看做质点。
提问：你能总结物体能看成质点的条件吗？
教师总结：物体是否能看成质点是有条件的，它由我们所研究的问题的性质来决定，同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。
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。
知识拓展
平动：运动物体上任意两点所连成的直线，在整个运动过程中，始终保持平行，这种运动叫做平动。
出示图片:升降机的运动、汽缸中活塞的运动、
刨木头
刨床上刨刀的运动，车床上车刀的运动等等，都是平动。
教师总结：做平动的物体，从描述运动一点的运动完全能反映整个物体的运运动也可以简化为一个点的运动，把物体质量赋予这一点，它也就成了一个质点。
2、物体能看做质点的情况
（1）物体的形状和大小在所研究问题中是无关因素或次要因素，可以忽略不计.
（2）做平动的物体，一点运动可以描述整个物体的运动。
典型例题：
例1．观察图所示四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是(　　)

A．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点
B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点
C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点
D．图④中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点
解析： A、研究投出的篮球运动路径的时候，可以将篮球看成质点，故A错误；
B、观众欣赏体操表演时，不可以把运动员看成质点，否则无法欣赏起动作，故B正确；
C、研究地球绕太阳公转时，可以忽略地球的大小，可以看作质点，故C错误；
D、研究子弹头过苹果的时间时，不能把子弹看做质点，故D错误．
故选B
2．下列关于物体是否可以看成质点的说法，正确的是（　　）
A．研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时，蜜蜂可以看成质点
B．研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时，直升机可以看成质点
C．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看成质点
D．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看成质点
【答案】D
【详解】
A．研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时，不能忽略其大小和形状，故不能将其看成质点，选项A错误；
B．研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时，直升机的大小和形状不能忽略，故不能将其看成质点，选项B错误；
C．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小和形状不能忽略，故不能将其看成质点，选项C错误；
D．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，航空母舰的大小和形状可以忽略不计，故可以把航空母舰看成质点，选项D正确。
故选D。
思考与讨论：运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。在研究如何才能踢出香蕉球时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以把足球看作质点？
出示图片:香蕉球示意图
研究如何才能踢出香蕉球时，不能把足球看作质点，因为香蕉球是足球水平运动和旋转两种运动同时存在的情形。
例如:研究足球运动轨迹的问题可以把足球看作质点。
二、参考系
1、机械运动
出示图片：汽车运动和星体运动
一个物体相对于另一个物体的位置发生改变的过程，我们称之为机械运动，简称运动。
思考讨论：房屋、树木是静止的还是运动的？
出示图片：房屋、树木
参考答案：房屋、树木相对于地面是静止不动的，但是，房屋、树木也会随着地球一起运动，这也是事实，可见运动是绝对的，但具有相对性，静止是相对的。
出示图片：观察不同的参照物对物体的运动情况的描述往往不同。
在高中物理中参照物的科学名称是参考系，是假定不动的物体。
2、参考系
（1）定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫做参考系。
“ 小小竹排江中游，巍巍青山两岸走 “中，前句是以_______________为参考系， 后句是以______________________为参考系。
答案：巍巍青山；小小竹排。
（2）参考系的选取是任意的，一般视研究的问题而定，原则是尽可能使运动的描述简单、直观。在没有特别指明参考系时，通常是以地面为参考系。
出示图片：自行车的运动
例如：研究自行车的运动，一般会选择地面或相对于地面不动的物体（树木）等为参考系。
（3）同一个运动，如果选不同的参考系，结果可能不相同。
出示视频：飞机空中加油
以加油机为参考系，受油机是_______________的；以地面为参考系，加油机的飞行员认为受油机是____________的。
答案：静止;运动
注意：比较两个物体的运动，必须选择同一参考系才有意义
课堂练习
1．如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是（　　）

A．A船肯定是向左运动的
B．A船肯定是静止的
C．B船肯定是向右运动的
D．B船可能是静止的
AB．因为河岸上旗杆是固定在地面上的，那么根据旗帜的飘动方向判断，风是从左向右刮的。
A船上旗帜向右，有三种可能：
一是A船不动，风把旗帜刮向右；
二是A船向左运动，风相对于旗帜向右，把旗帜刮向右；
三是A船向右运动但运动的速度小于风速，此时风仍能把旗帜刮向右，AB错误；
CD．如果B船静止不动，那么旗帜的方向应该和国旗相同，而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗子方向相反，如果B船向左运动，旗帜只会更加向右展。所以，B船一定向右运动，而且运动的速度比风速快，这样才会出现图中旗帜向左飘动的情况， D错误C正确。
故选C。
2、宋代诗人陈与义乘小船出游，曾写下诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”。诗中描述“云不动”是以______________为参考系，“云与我俱东”是以______________为参考系。
答案：小船;河岸.
3．云台山是全球首批世界地质公园，青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉，这里气候独特，水源丰富，植被原始完整，是生态旅游的好去处，乘坐索道缆车观赏怡人的风景以外，还能感觉悬挂在高空的刺激感．对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说，以下说法正确的是(　　)

A．以自己为参考系，看到对面的山静止不动
B．以对面的山为参考系，自己静止不动
C．以自己为参考系，看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D．以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后走去
【答案】D
A.以自己为参考系，相对于山靠近的过程中，看到对面的山迎面走来．故A错误；
B.以对面的山为参考系，相对于山靠近的过程中，看到自己向山运动．故B错误，
C.以自己为参考系，看到同一缆车里的人静止不动．故C错误；
D.以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后走去．故D正确．
4．Tomahawk四轮摩托跑车的时速可超过300km/h，摄影师利用“追拍”摄影法拍摄Tomahawk四轮摩托跑车飞驰的照片（如图所示），使画面达到动中求静的效果，摄影师拍摄时选择的参考系是（　　）

A．大地 B．树木
C．四轮摩托跑车 D．公路
【答案】C
“追拍法”是跟踪运动的物体，将运动的物体看成是静止的，题图图片是运动的四轮摩托跑车被摄影师当成静止的，而用镜头跟踪，故摄影师拍摄时选择的参考系是四轮摩托跑车。故C正确。
故选C。
5．刻舟求剑的故事家喻户晓，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选 用的参考系是( )
A．舟 B．地面 C．舟上的人 D．流动的水
【答案】B
舟已行是说船相对于地面在运动，而剑落水后相对地面不再移动；故此句选用的参考系是地面；故选B．
拓展提高
1．下列关于质点的说法正确的是（　　）
A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入这个概念没有多大意义
B．研究地球绕太阳公转时，地球不能看成质点
C．凡轻小的物体，皆可看成质点
D．如果物体的形状和大小对所研究的问题没有影响时，则可把物体看成质点
【答案】D
【详解】
A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入这个概念方便我们研究问题，故A错误；
B．虽然地球的质量很大，但对研究地球绕太阳公转的影响可以忽略不计，因此可以看成质点。故B错；
CD．能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。故C错误，D正确。
故选D。
2．在下述问题中，能够把研究对象看做质点的是（　　）
A．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作
B．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置
C．将一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上
D．研究公共汽车过一路标的时间
【答案】B
A. 研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，航天员的大小和形状不能忽略，不能把翟志刚看成质点，故A错误；
B. 用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，舰的大小和形状可以忽略，可以把“武汉”舰看成质点，故B正确．
C. 将一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上，硬币的形状不能忽略，故不能看成质点，故C错误．
D. 研究公共汽车过一路标的时间，公共汽车的长度不能忽略，故不能看成质点，故D错误．
3．关于质点，以下说法正确的是（　　）
A．质点就是很小的物体，如液滴、花粉颗粒、尘埃等
B．体积很大的物体一定不能看成质点
C．一山路转弯处较狭窄，司机下车实地勘察，判断汽车是否能安全通过，此时在司机看来，汽车是一个质点
D．研究顺水漂流的小船漂流10km所用的时间，可以把小船看成质点
【答案】D
A．当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，与体积大小无关，体积很小的物体也不一定能看成质点，如研究分子的转动时分子也不能看作质点，故A错误；
B．体积很大的物体在一定的条件下也能看成质点，比如地球的公转，故B错误；
C．判断汽车是否能安全通过时，汽车的大小不能忽略，不能看成质点，故C错误；
D．顺水漂流的小船，相对于10km的距离而言，大小体积、形状可以忽略，可看作质点，故D正确。
故选D。
4．小刚在一次蹦极运动后说“在自由落体运动的那段时间里，我感觉大地扑面而来”这里的“扑而来面”所选的参考系是（　　）
A．远处的山 B．大地
C．小刚自己 D．太阳
【答案】C
小刚向地面俯冲，看到大地扑面而来，所以现在描述大地的运动状态是以小刚自己为参照物，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．如图所示，一人跳伞后飞机上的飞行员（甲）和地面上的人（乙）观察跳伞者的运动后，引发了对跳伞人员运动状况的争论，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B．他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的
C．研究物体运动时不一定要选择参考系
D．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体
【答案】B
【详解】
A．说法都是对的，只不过参考系不一样，说法不一样，A错误。
B．都以自身做参考系，参考系不同，判断出来的结果也不一样，B正确。
C．研究物体运动时必须要选择参考系，C错误。
D．参考系的选择可以是任意的，没有限制，D错误。
故选B。
6．在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空腾云驾雾的镜头，这通常是采用“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；摄影师把人物动作和飘动的白云等一起摄入镜头，放映时，观众就感觉到孙悟空在腾云驾雾。这时，观众所选的参考系是（　　）
A．孙悟空 B．平台
C．急速飘动的白云 D．蓝天
【答案】C
孙悟空站在平台上，在他的背后有急速飘动的白云，就感觉到孙悟空在腾云驾雾。根据题目所给的条件，可知观众所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动，孙悟空在飞速前进。故C正确。
故选C。


学生思考回答





学生思考回答




学生阅读课文思考讨论并回答











学生理解并记忆，体会科学研究的基本方法．忽略次要因素：形状、大小等






学生讨论回答












学生总结物体能看成质点的条件









学生阅读理解










学生记忆理解质点的条件




学生理解练习
















学生思考讨论












观察图片回忆初中时机械运动的概念
学生思考讨论




观察图片回答







学生练习





学生观察图片自行车的运动





学生练习







学生练习









通过图片的展示和问题的提出有效地激发学生的思维，提升课堂效率。让学生了解清楚地描述物体的运动并不是一件容易的事



锻炼学生自主学习能力以及总结表达能力











让学生认识质点的有关内容知道质点是物理模型并非真实存在的点







了解物体是否能看成质点是有条件的










锻炼学生的总结
能力以及语言表达能力理解物体作为质点的条件








了解平动的物体都能看做质点









掌握能看做质点的条件




掌握质点的本质
物体的形状和大小在所研究问题中是无关因素或次要因素，可以忽略不计时才能看做质点










锻炼学生的合作交流能力，掌握同一物体研究不同的问题有时可看做质点，有时不能看做质点







温故而知新


理解运动是绝对的，但具有相对性，静止是相对的。

回忆不同的参照物对物体的运动情况的描述往往不同。








掌握理解参照系的有关知识















巩固本节知识











课堂小结
1、质点：用来代替物体的有质量的点。是一种理想化的模型
2、参考系：
（1）为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系。
（2）运动和静止都是相对于参考系的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。
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、质点
(1)用来代替物体的有质量的点叫作质点．
(2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略，该物体就可以看作质点．
(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．
二、参考系
(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的．
(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．
(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地面为参考系．