质点、参考系和坐标系

第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学1 1 1 1 1 质点 参考系和坐标系质点 参考系和坐标系 一 教学目标 三维 一 教学目标 三维 1 知识与技能 1 理解质点的概念 并能明确物体在什么情况下可以看作质点 2 知道实际选取参考系时的原则 知道对同一物体选择不同的参考系时 观察的结果可能 不 同 能在具体问题中分辨出参考系是何物体 没特别说明时 参考系就是指地球或大地 3 知道坐标系的概念 知道并能够运用坐标系定量 准确描述物体的位置和位置的变化 2 过程与方法 1 领悟质点概念的提出和分析 建立的过程 知道它是一种科学的抽象 2 了解物理学研究中物理模型的特点 初步掌握科学抽象这种普遍的研究方法 3 通过数形结合的学习 认识数学工具在物理学中的作用 3 情感态度与价值观 1 通过观察 探究体验 使之乐于探索自然现象和生活中的物理学道 理 2 通过小组讨论 培养学生相互合作 共同探索的团队精神 并使学生学会合作与交流 3 体验研究问题的方法 学会在研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观 并渗透德育教育 二 教学重点 难点二 教学重点 难点 1 教学重点及其教学策略 重点 质点概念的理解 参考系的选取 坐标系的建立 后续 坐标系的建立 后续 教学策略 通过观察 思考 讨论和实例分析来加深理解 2 教学难点及其教学策略 难点 理想化模型的建立 判断及相应的思想方法 运动相对性题目 教学策略 通过问题的讨论 在原有认知水平上进一步深化拓宽 达到攻克难点 三 设计思路三 设计思路 本节课以 创设情景 大量贴近实际学生生活的问题情景 提出问题 观察思考 自主 探索 讨论交流 总结归纳 为教学结构 采用 交流 互动 的探究模式进行教学 四 教学资源四 教学资源 1 演示器材 模型小汽车 乒乓球 2 图片资料 神舟 号发射 返回过程 GPS 定位器 飞机空投 火车 五 板书设计五 板书设计 1 1 1 1 质点 参考系和坐标系 1 1 质点 质点 1 定义 用来代替物体的有质量的点叫质点 没有大小 形状但有质量的点 2 实物简化为质点的条件 物体的大小和形状对研究的问题的影响可忽略不计 3 质点是个理想化的物理模型 实际不存在 理想模型 抓住主要特征 忽略次要因素 2 2 参考系 参考系 1 定义 选来作为标准的另外的物体叫做参考系 2 选择不同的参考系来观察同一运动 观察的结果会有不同 3 选择的原则 观测方便和使运动的描述尽可能简单 3 3 坐标系 坐标系 为了定量地描述物体的位置及位置的变化 需要在参考系上建立适当的坐标系 一维坐标系 直线坐标系 二维坐标系 平面坐标系 三维坐标系 立体坐标系 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学2 六 教学设计六 教学设计 教师活动教师活动学生活动学生活动 引入新课引入新课 呈现呈现 神舟 号从发射到返 回舱成功回收的主要阶段 讲述 飞船在茫茫太空遨游 如何描述它的运动呢 文学家 艺 术家采用形象的手法 凌云戏月 游银汉 转瞬翔天过太空 短短一 两句话就勾勒出航天飞船的雄姿 世界万物都在运动 对于不同物体 的运动 不同的人 如文学家 艺 术家等 有不同的描述 请举例说 明 那么物理家怎样描述物体的运 动呢 著名物理学家海森伯曾说过 为了理解现象 首要条件就是引 入适当的概念 只有借助于正确的 概念 我们才能真正知道观察到了 什么 本章我们首先引入描述运动的 一些基本概念 进而研究最简单最 基本的运动形式 直线运动 观看图片 神舟 号发射图片全过程 2003 年 10 月 15 日 一个令人骄傲的日子 一个彪炳史册的日 子 小组讨论后学生回答 诗人常用 气势磅礴 惊滔拍岸 卷起千堆雪 奔 流凝激电 惊浪似浮霜 等诗词来描述江水的运动 画家则运用简笔画加线条来描述汽车的运动 讲授新课讲授新课 一 一 探究质点模型的建立探究质点模型的建立 展示 展示运动汽车的实物模型 提问与讨论 提问与讨论 1 要准确描述汽车上各点的位 置随时间的变化不是容易事 困难 和麻烦出在哪儿呢 2 如果我们研究它从家里出发 到你亲戚家做客 需要多长时间 需要了解它各部分运动的区别吗 3 上述问题中 汽车的大小和 形状是次要因素呢还是主要因素呢 讲述 有些时候在研究问题中 为了便于分析 常常把实际物体简 化为一个没有大小和形状的点 呈现信息窗 呈现信息窗 神舟 5 号飞船载人舱长 7 4m 直径 2 8m 用长 58m 重达 480t 的 长征 2 号火箭发射 如科学家研究 神舟 5 号飞船在 学生观察思考 讨论后回答 1 主要由于汽车的车身在向前运动的同时 它的轮胎 还在转动 也就是汽车有一定的大小和形状 各部分的运动 情况不一样 2 如果我们只研究它运行时间就不需要了解它各部分 运动的区别 3 汽车的大小和形状是个次要因素 可以忽略 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学3 空中的运动位置 高度 快慢等问 题时就可把它简化为一个有质量的 点 体会体会 神舟 号运行时在指挥部 荧光屏上的显示为一个小小的光点 教师活动教师活动 神舟 五号飞船返回舱 学生活动学生活动 小结 小结 这样 在某些情况下 我们可以把物体简化为一个有质量 的点点 物理学中 用来代替物体的 有质量的点叫质点 思考 质点实际存在吗 信息快递 信息快递 在物理学中 突出问题的主要 方面 忽略次要因素 经过科学抽 象而建立理想化的 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 质点就是这 种物理模型之一 提问 1 研究月球绕地球的公转能否 把月球视为一个点呢 呈现呈现月球公 转运行的模拟图片 如图 2 一列沿京沪铁路运动的火车 若研究它从上海到北京的运动能否 把它简化为一个点 呈现呈现火车运行 模拟图片 3 研究地球上各处的季节变化 时 能否把它视为质点呢 4 研究火车通过大桥的运动时 能否把它简化为一个质点 呈现呈现火 车过桥的图片 3 通过以上几个问题请同学 学生思考后作出回答 在实际中没有大小和形状的点是不存在的 学生学习体会科学研究的基本方 法 水火地金木土天海冕 学生观察思考 小组讨论后作出回答 1 研究地球绕太阳的公转能把地球视为点 因为日地 距离远大于地球的直径 2 同理研究火车从上海到北京的运动也能把它简化为 一个点 因为上海到北京的离远大于火车的长度 3 研究地球上各处的季节变化时 不能把它视为质点 因为它的大小不能忽略 4 同理研究火车通过大桥的运动时 也不能把它视为 质点 因为火车的长度可以与大桥长度相比拟 青藏铁路 引导学生讨论交流 归纳总结 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学4 们进一步讨论 1 物体是否在所有的情况下都 能看作质点 2 物体看作质点的条件是什么 3 物理中的 质点 跟几何学 中的点有什么相同和不同的地方 4 大的物体一定不能看成质点 小的物体随时都看成质点吗 演示演示乒乓球发球情况 1 同一物体能否看作质点 要依据问题的具体情况决 定 2 物体看作质点的条件是 物体的形状和大小对所研 究的问题影响很小时 3 相同点是都无大小和形状 不同点是一个有质量 一个无质量 4 物体能否看成质点 与物体本身的大小无关 大的 物体 如月球 飞船也可以看成质点 小的物体 如乒乓球 在发球时要考虑旋转 不能看成质点 教师活动教师活动学生活动学生活动 二 参考系二 参考系 1 1 情景 情景 有一首唐代流传下 来的诗词 满眼风波多闪灼 看 山恰似走来迎 仔细看山山不动 是船行 提问 作者为什么会有 山迎 船行 这样两种不同的感觉 小结 小结 物体的运动和静止是相 对的 同时也说明自然科学与人文 科学是相通的 为描述物体的运动 需要另外 选取一个物体作为标准 否则无法 判断 这个作为标准的物体叫做参 考系 它是参照物的科学名称 展示 展示飞机空投的挂图 提问 选择不同的参考系观察 结果如何 从中你有什么发现呢 提问 参考系的选择是任 意的 但怎样选择比较好呢 如观察研究月球的运动 如右 图 选什么参考系较好 是地球 还是太阳 由此你得出的结论如何 小结 小结 参考系的选择应以对运 动的描述简单 方便为原则 要注意的是 若无特别说明 通常是以地面或相对地面静止的物 体为参考系 学生自由回答 因为这与参照物的选取有关 山迎 的感觉是由于选船作为参考物 船行 是选山作 为参考物 学生观察思考 小组讨论后回答 以飞机为参考系 看到投下的物资沿直线竖直下落 地 面上的人以地面为参考系 看到物体是沿曲线下落的 我们发现 选择不同的参考系来观察同一运动 观察的 结果会有不同 学生观察思考 自由回答 以地球为参考系比较好 因 为此时研究月球的运动比较简单 而以太阳为参考系研究月 球的运动比较复杂 因此我们认为 参考系的选择应以对运动的描述越简单 越好 学生回答 可以说在操场上旗杆东面或西面几米处 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学5 三 坐标系三 坐标系 1 1 假设你 质点 在学校操 场上 沿东西方向笔直 直线 地 奔跑 如果要问你 质点 到了哪 里 我们会怎样表示呢 对我们可以选择大家所熟悉的 标志作为参考 说明你的位置 那 么能否借助数学方法呢 小结 小结 一般说来 为了定量地 描述物体的位置变化 需要在参考 系上建立适当的坐标系 用坐标值坐标值 来表示物体的位置 提问 如何选择坐标轴和正方向 如何选坐标原点 如何确定坐 教师活动教师活动 学生思考 讨论后回答 可以建立坐标系来描述物体的 物质 教师引导学生回答 对质点的直线运动 一般选质点运 动轨迹为坐标轴 质点运动的方向为坐标轴正方向 选取质 点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点 学生活动学生活动 标轴上的刻度值 如果我们以广场上旗杆作为坐 标原点 x 3m x 2m 表示什么意 思 正负号表示什么意思 说明 方向常用正负号表示说明 方向常用正负号表示 2 2 说一说 说一说如果同学们 你 在冰场上滑冰 对于这种平面运动 要描述自己的位置或位置的变化 你认为应该建立怎样的坐标系 重 重 如果我们要研究 神舟 号这种 三维运行呢 3 3 请同学们阅读课本第 页 科学漫步 并回答 此 GPS 定位器此刻处于我国哪个城市 从 显示屏中你还能获得哪些信息 老师解释 显示屏上第 1 行的 西 和第 2 行的航向 267 其含 义 见右图 请同学举例说明它还有哪些用途 学生回答 x 3m 表示在广场上旗杆东面 3 米处 x 2m 表示在广场上旗杆西面 2 米处 正负号表示方向 即 学生回答 对于平面运动 我们可以建立平面直角坐标 系描述位置或位置的变化 对于 神舟 号可以建立三维 坐标系研究它的运动 学生回答 显示屏上的北纬 39 55 451 东经 116 23 504 是 北京所处的经度和纬度 还可以知 道时间 航向 航速 航程 GPS 应用领域有交通管理 测量 实时 导航 精确定位 资源开发等 本课小结本课小结 这节课我们学习了质点 参考 系和坐标系等概念 它们是运动学 乃至整个力学的最基本最重要的概 念 要描述物体的运动 首先要对 实际物体建立一个物理模型 最简 单的是质点模型 由于运动的相对 性 描述质点的运动时必须明确所 选择的参考系 为了准确地 定量 地描述质点的运动 还要建立坐标 系 学生回答 物理学研究问题的基本方法 建立物理模 型 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学6 除了以上知识 你还学到了什 么方法 布置作业布置作业 复习本节课本 思考课本第 13 页 问题与练 习 中各题 要求准确回答 想一想 练一练 做一做 加深对课堂所学知识的理解和掌握 联系实际对所学内 容进行应用 七 教后反思七 教后反思 本节课主要学习描述物体运动的几个基本概念 充分利用多种素材 创设出生动有趣教学情境 使学生很快进入一种乐学的学习状态 注意从学生身边或社会实践活动中选取典型事例 并紧密联系学生已有的直接经验 使 抽象的物理概念变成生动 形象的认知对象 从而有效地降低了概念学习的难度 对于质点 参考系等概念 不是将现成的结论直接告知给学生 要着力拓展它们的建立 过程 在情景中提出学习和探究的主题后 精心设计问题串 把学习的主题分解成若干问题 在一系列的解决过程中逐渐达成对概念的深入 全面的认识 从中体会基本的物理思想方法 1 2 1 2 时间和位移时间和位移 2 课时 一 教学目标 三维 一 教学目标 三维 1 知识与技能 1 知道时间和时刻的含义以及它们的区别 知道在实验室测量时间的方法 2 知道位移的概念 它是表示质点位置变动的物理量 它是矢量 可以用有向线段来表示 3 知道位移和路程的区别 矢量与标量的区别 2 过程与方法 1 联系生活实际 通过师生共同讨论的方法来确定二组概念 2 通过的数学方法来突破时刻与时间 直线运动的位置和位移及相关方向 3 运用所学的概念判断一些与生活相关的实际问题 用标矢量表示和计算质点的位移 路程 3 情感态度与价值观 1 通过对实例的讨论学习 使学生体会到物理现象所蕴含的自科美 2 通过对问题的讨论 培养学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题 提高学习兴趣 3 培养学生有主动与他人合作的团队精神 提高学生的科学素养 二 教学重点 难点二 教学重点 难点 教学重点及其教学策略 重点 时间 时刻 位移 路程的概念 矢量与标量的概念 教学策略 通过自主学习 观察 思考 讨论和实例分析来加深理解 教学难点及其教学策略 难点 路程和位移的区别 位移的矢量性 其大小 方向的表示方法 教学策略 通过问题的讨论 结合学生生活实际 联想 达到攻克难点 三 设计思路三 设计思路 1 本节内容比较简单 大部分内容学生可通过自学获得知识 充分培养学生的自主学习能力 2 质疑讨论法 这节课主要采用学生自己从实际出发 启发学生自己讨论 鉴别 从而培养了 学生自己分析问题 解决问题的能力 3 用数学上坐标描述时间与时刻 位置 位移与路程 培养利用数学知识描述物理问题的能力 四 教学资源四 教学资源 挂图 投影仪 或幻灯 多媒体等 可供实物投影 放像 课件播放等 五 板书设计五 板书设计 1 2 1 2 时间和位移 位移和路程时间和位移 位移和路程 1 1 时刻 时间间隔 也称时间 时刻 时间间隔 也称时间 1 时刻 某一瞬间 在时间坐标轴上对应于一点 与状态量相对应 2 时间 两个时刻间的间隔 在时间坐标轴上对应于一段 与过程量相对应 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学7 3 时刻和时间的关系 时间 末时刻 初时刻 即 12 ttt 4 实验室中测量时间的方法 用停表 用打点计时器 测量和记录很短的时间 2 2 位移和路程 位移和路程 1 路程 质点运动轨迹的长度 与运动路径有关 2 位移 位移是用来描述物体位置改变的物理量 是由初位置指向末位置的有向线段 线段 长即位移大小 初位置指向末位置即位移方向 与运动路径无关 只由初 末位置来决定 3 矢量与标量 矢量与标量 1 矢量 既有大小 又有方向的物理量 如位移 速度 力等 2 标量 只有大小没有方向的物理量 如温度 长度 质量 密度 时间 路程等 4 直线运动的位置和位移 直线运动的位置和位移 位移 末位置 初位置 即 12 xxx 六 教学设计六 教学设计 教师活动教师活动学生活动学生活动 引入新课引入新课 fd 为了准确描述物体的运动 我们引入了一理想的物理模型 质点 定量描述物体的位置及 位置变化引入了坐标系 下面请同学们根据质点的 条件来回答如右问题 过渡 然而有这些物理 量还是不够的 为了更确切地 描述物体的运动 我们还需要 哪些物理量 运动体现时间 巩固实物看成质点的条件 下列情况中的物体 哪些可以看作质点 A 研究从温州开往杭州的一列火车的运行快慢 B 研究火车通过一座铁路桥所用的时间 C 孙海平教练员研究刘翔跨栏时的动作 D 研究地球自转时的地球 学生思考回答 引入课题 讲授新课讲授新课 一 时刻 时间间隔 也一 时刻 时间间隔 也 称时间 称时间 运动是和时间相联系的 因此要研究物体的运动 首先 就要弄清楚时间上的两个不同 概念 时间间隔和时刻 那 么 什么是时间 什么是时刻 呈现呈现神舟五号 提问 提问 上述中的时间含义一样吗 并列举出实际的例子 师生共同 学生自主 归 与神舟五号有关的几个时间 学生讨论回答并举例 上方指的是时间间隔 下方指的是时刻 几点钟开会 会议长达 2 个小时 什么时间下课 几 2003 10 152003 10 152003 10 152003 10 15 09 0009 0009 0009 00 9 9 9 9小时小时小时小时40404040分分分分50505050秒秒秒秒11111111小时小时小时小时42424242分分分分10101010秒秒秒秒 10 1510 1510 1510 15 18 4018 4018 4018 40 10 1610 1610 1610 16 06 2306 2306 2306 23 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学8 纳出时刻 时间的定义 时刻 某一瞬间 时间间隔 从开始到结束 的时间间隔 提出 提出 怎样区别时间与时刻的不 同 出示投影片 学生回答哪 些表示时刻 哪些表示时间 总结 总结 1 时刻 某一瞬间 在 时间坐标轴上对应于一点 与 状态量相对应 2 时间 两个时刻间的 间隔 在时间坐标轴上对应于 一段 与过程量相对应 教师活动教师活动 点发车 一堂课 40 分钟 学生讨论回答 如果把时刻 时间在数轴上表示出来 那含义就一目 了然 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 学生活动学生活动 3 时刻和时间的关系 时间 末时刻 初时刻 4 实验室中测量时间的 方法 用停表 用打点计 时器测量和记录很短的时间 后面第四节将详细讨论 强调 在时间轴上表示出在时间轴上表示出 时刻 时间 时刻表示为一点 时刻 时间 时刻表示为一点 时间表示为一线段 这在以后时间表示为一线段 这在以后 的直线运动中的速度的研究中 的直线运动中的速度的研究中 常要用到这两个概念 常要用到这两个概念 例例 1 1 在如图所示的时间 坐标轴上找到 第 3s 末 第 2s 初 第 3s 初 3s 内 第 3s 内 解析 在时间坐标轴上时 刻用点表示 时间用一段距离 表示 故 D 点既表示第 3s 末 又表示第 4s 初 B 点既表示第 2s 初 又表示第 1s 末 C 点既 表示第 3s 初 又表示第 2s 末 AD 段表示 3s 内 BE 段同样表 示 3s 内 CD 段表示第 3s 内 注意 3s 内 是包含计 时开始后的一段时间 第 3s 引导得出学生时间单位及符号 时间的国际单位是秒 另外还有分 时等 符号分别是 s min h 师生共同归纳总结得出结论 学生举例说明时间的测定方法种类 总结实验室中时 间的测定方法 实际上测距离 往往是通过测时间 如地月 车距时 只要测出 光 声音 传播的时间 利用距离 速度 时间就可搞定 学生思考 得出答案 课堂巩固 一列从宜山驶往温州的汽车运行情况 1 温州快客从宜山车站出发的时间为 5 30 2 温州快客到达温州客运中心的时间为 6 40 3 温州快客在温州客运中心停了 15 分钟时间 03 会考 以下数据中记录时刻的是 A 航班晚点 20min B 午休从 12 30 开始 C 一般人的反应时间约 0 2s D 火车离站已有 3min 上课 下课 上课 上课 8910 45min45min 10min t h t t t s s s 计时起点计时起点计时起点计时起点 01234 EDCBA 5t s 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学9 内 不包含计时开始后的一段 时间 二 位移和路程二 位移和路程 同学们去北京旅游过吗 有句话 学好数理化 走遍 全天下 所以要学好物理哦 设想你在北京和重庆两地旅游 当你旅游完北京想去三峡 重 庆 旅游 那么你一般会选择 怎么走 呈图 探究位移概念的建立 探究位移概念的建立 提问 从北京到重庆用不 同的交通工具 他们的运动过 程有何共同与不同的地方 路程是否相同 位置的改变 是否相同 教师活动教师活动 学生 大部分没去过 学生观察图 培观察获取信息能力 思考后回答 坐飞机 坐火车 先坐火车 再乘船 学生活动学生活动 讲述 为了描述物体位置 变化的这种共同的特点 物理 学中引入位移 讨论总结得出结论 1 位移 物理意义 用来描述物体 位置改变的物理量 思考 思考 A 要把位置变化的直线距 离和方位这个共同的特点共同的特点直观 的表示出来 可用什么来表示 好呢 可用由初位置指向末位置 的有向线段来表示 如图 B 位移与物体具体通过的路 径有关吗 有否方向呢 路程 与物体具体通过的路径有关吗 有否方向呢 位移与运动路径无关 只 由初 末位置来决定 即 大小 初 末位置间直线距离 即有向线段的长度 方向 由初位置指向末位置 老师点拨 学生讨论 分析归纳得出结论 不同 沿不同的轨迹 走过的路线长度不同 时间不 同 快慢不同 距离不同 相同 起点相同 终点相同 但位置变化相同 直线 距离 方位 学生观察图 P 15 老师进行启发 可用一条由初位置指向末位置的有向线段来表示 根据刚才的分析学生经过思考回答 位移与路径无关 由过程的初 末位置决定 并且位移 是有方向的 路程与路径有关 它是路线的长度 并且路程是没有方 向的 课堂巩固 在体育场上正在进行800米竞赛 某运动员沿400米的跑 道 跑了两圈后 正好回到出发点 则正确的是 A 他的位移是400米 B 他的位移是800米 C 他的位移是零 D 他通过的跑程也是零 启发 引导学生 运动员回到出发点时 位置有否变化 04 温州 一个皮球从离地 3m 高处落下 又被地弹回 在离地 1m 高处被接住 则皮球通过的路程和位移大小 分别是 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学10 2 路程 质点运动轨迹的 长度 与运动路径有关 继续讨论 继续讨论 通过上题 1 路程与位移有何区别 与联系 2 在何情况下物体的位 移大小等于路程 3 路程与位移有何区别与 联系 小结 质点运动的实际轨 迹的长度即路程 它只表示大 小 而没有方向 而位移是物 理学中表示质点位置变化变化的物 理量 是从始位置指向末位置 的有向线段 在单方向直线运 动中位移大小等于路程 学习方法指导 在求物体学习方法指导 在求物体 的位移时 应去找这段时间内的位移时 应去找这段时间内 的初 末位置 一旦初 末位的初 末位置 一旦初 末位 置确定 则位移的大小和方向置确定 则位移的大小和方向 就可确定 就可确定 教师活动教师活动 A 4m 4m B 3m 1m C 3m 2m D 4m 2m 02 会考 如图所示 三位旅行者从北京到上海 甲乘 火车直达 乙乘飞机直达 丙先乘汽车到天津 再换轮船 到 上海 者三位旅行者中 A 甲的路程最小 B 丙的位移最大 C 三者位移相同 D 三者路程相同 第 1 课时 老师启发学生思考 讨论 分析归纳得出结论 区别 位移有方向 路程没方向 位移大小 路程 路程与路径有关 位移与路径无关 仅由这段时间内的初 末位置决定 位移大小小于或等于路程 联系 都与一段时间对应 单位都是米 sI 在单方 向直线运动中位移大小等于路程 03 江苏 重 学生活动学生活动 三 矢量与标量三 矢量与标量 在物理学中 象位移这样 的既有大小 又有方向的物理 量叫做矢量 只有大小没有方 向的物理量叫做标量 我们学过的物理量中 还 有哪些是矢量 哪些是标量 举例说明 讲述 矢量 标量的本质 学生思考后回答 矢量有 位移 速度 标量有 路程 长度 质量 温度 时间等 学生看书 P 15 思考与讨论 学生讨论 回答其 中提出的问题 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学11 区别在于它们的运算法则不同 标量运算满足算术运算法则 直接相加减 那么矢量计算满 足平行四边形法则 学生思考讨论得出结论 矢量运算满足勾股定理 准 确为 平行四边形法则 四 直线运动的位置和位四 直线运动的位置和位 移移 时刻与质点的位置相对应 时间与质点运动位移或路程相 对应 而位移是描述物体位置 变化的物理量 对直线运动的 物体 在坐标系中 怎样根据 位置的变化表示出位移的大小 和方向 总结 总结 位移 末位置 初位置 即 12 xxx 出示 P 15 投影片 位移中负号的意义位移中负号的意义 方向方向 指导学生阅课本 P 15 直线运动的位置和位移回 答问题 例例 2 2 03 江苏 如图所示 物体沿两个半径为R的半圆弧 由A运动到C 则它的位移和 路 程分别是 A 0 0 B 4R 向东 2 R 向东 C 4 R 向东 4R D 4R 向东 2 R 例例 3 3 下列关于位移和路程的 说法中 正确的是 A 位移的大小和路程总是相等 但位移是矢量 路程是标量 C 位移取决于始末位置 路程取决于实际运动路线 D 运动物体的路程总大于位移 B 位移描述直线运动 路程描述曲线运动路程总大于位移 例题精析例题精析 例例 4 4 一个质点在 x 轴上运动 其位置坐标如下表 t s012345 x m20 4 1 7 6 请在 x 轴上画出各时刻物体的位置 该质点 0 2s 末的位移大小是 方向是 该质点在开始运动后 s 内位移最大 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学12 该质点在第 s 内位移数值最大 大小是 方向是 例例 5 5 一支长 150m 的队伍匀速前进 通讯员从队尾前进 300m 后赶至队首 传达命令后 立即返回 当通讯员回到队尾时 队伍已前进了 200m 则此过程中通讯员的位移是 m 走过的路程是 m 例例 6 6 关于位移和路程 下列说法中正确的是 A 沿直线运动的物体 位移大小与路程相等 B 质点运动的位移大小可能大于路程 C 质点通过一段路程 其位移可能为零 D 质点沿不同路径从 A 点到 B 点 路程可能不同 位移一定相同 本课小结 略 本课小结 略 布置作业布置作业 请学生课后探讨课本第 16 页 1 2 题 把 3 4 两题做在作业本上 七 教后反思七 教后反思 本节课克服了 教师讲 学生听 的弊病 采用问答 讨论和与生活相关的具体实例 以 及老师必要的点拨 尤其是位移的概念的引入及大小 方向的理解 启发与解释等师生互动交 错进行 使学生主动学习 在自主的探索中寻找到获得知识的乐趣 充分调动了学生的学习积 极性 培养了学生的自学能力和团队精神 另外 在教学过程中 尽量用手头的电教手段 教学挂图 能提高课堂教学效果和增加讲 课容量 1 3 1 3 运动运动快慢的快慢的 描述描述 速度速度 2 课时 一 教学目标 三维 一 教学目标 三维 1 知识与技能 1 正确理解速度的概念 知道速度是表示物体运动快慢的物理量 知道速度的定义 2 明确速度是矢量 知道速度的单位 了解生活实际中的某些直线运动的速度的大小的数据 3 理解平均速度 瞬时速度的概念以及区别 会用平均速度的公式解决一些简单问题 4 知道瞬时速度的概念 知道速度和速率的区别 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学13 2 过程与方法 1 比值定义法是物理学中经常采用的方法 学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之 间的关系的方法 2 培养学生的迁移类推能力 抽象思维能力 3 情感态度与价值观 由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向 培养学生认识事物的规律 由简单到复杂 二 设计思路二 设计思路 通过和初中的知识比较比较 区分并加深对速度的理解 按照位移 速度 平均速度 瞬时速度 速度和速率的顺序递进教学 矢量性和比较教学是这节课的主线 结合实际生活中的例子 给学生感性的认识 可以增加学生学习的兴趣 学生回答问题时 答案要加以修正 引导学生向正确的答案和科学的学习 研究方法努力 三 教学重点和难点三 教学重点和难点 1 教学重点及其教学策略 重点 速度 平均速度与瞬时速度的概念及其区别 教学策略 通过实例分析来加深理解 2 教学难点及其教学策略 难点 怎样由平均速度引出瞬时速度 平均速度 速度的 初中 教学策略 通过数学上微元法的思想来推导和加深学生的理解 同时可以为后面的类似的 问题埋下伏笔 四 教学资源四 教学资源 充分利用现代化教学技术 通过多媒体课件 形象地再现物体运动的情况 挂图 实物投 影 五 板书设计五 板书设计 1 3 1 3 运动快慢的描述运动快慢的描述 速度速度 1 坐标与坐标的变化量 坐标与坐标的变化量 2 速度 速度 v 1 物理意义 速度是表示运动的快慢 运动方向的物理量 2 定义 等于位移跟发生这段位移所用时间的比值x t 3 表达式 SI 中 单位为 m s 1m s 3 6km h 让学生推导过 cm s km htxv 4 速度是矢量 速度的方向就是物体运动的方向 3 平均速度 瞬时速度 平均速度 瞬时速度 1 平均速度 描述物体在某段时间 位移 内的平均的运动的快慢 是矢量 2 瞬时速度 运动的物体在 经过 某一时刻 或某一位置 的速度 是矢量 3 平均速度与平均速率的区别 难点 前者位移与时间比值 矢量 后者路程除时间 标 量 4 速度和速率 速度和速率 1 速率是物体瞬时速度的大小 是标量 2 速度是矢量 六 教学设计六 教学设计 教师活动教师活动学生活动学生活动 一 引入新课一 引入新课 问 步行的人 骑自行车的人 汽车都在笔直的马路上运动 它们的 运动有什么不同 学生回答 运动的快慢不同 学生通过计算回答 火车运动的快 x km 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学14 问 匀速运动的火车和汽车 火 车 30 分钟行驶了 20 千米 汽车 5 分 钟行驶了 3 千米 火车和汽车哪个运 动得快 让学生通过计算回答 这节课来学习运动快慢的描述 二 新课教学二 新课教学 1 探究运动快慢的描述 探究运动快慢的描述 速度 平均速度 瞬时速度速度 平均速度 瞬时速度 提问 几个物体作匀速直线运动时 用什么方法比较它们的运动快慢 老师 那运动物体所走的位移 所用 的时间都不一样 又如何比较其快慢呢 老师 对 这就是用来表示快慢的 物理量 速度 在初中时同学就接触过 这个概念 那同学回忆一下 仔细仔细比较一 下有哪些地方有了侧重 有所加深 板书 速度是表示运动的快慢的物理板书 速度是表示运动的快慢的物理 量 它等于位移量 它等于位移跟发生这段位移所用跟发生这段位移所用x 时间时间的比值 用的比值 用表示 表示 t txv 师 由速度的定义式中可看出 在国 际单位制中 v 的单位及符号 常用单位及 符号 思考 1 据 有人说跟txv v 成正比 正确吗 你认为如何 x 指出 这是通过比值法来定义的物理 量 v 跟 无关 不能从纯数学角x t 度来理解 有自己物理意义 但可用它来 求解匀速运动物体的速度大小 类似的有 初中学过的密度 思考 2 两辆汽车从某地出发 速度 都是 20m s 他们的运动情况完全相同吗 思考 3 那速度是矢量还是标量 体会 速度仅指出大小是不够的 还 必须具有方向 强调 速度的矢量性 这就是这就是 whywhy 用位移而不是用路程的原因用位移而不是用路程的原因 板书 板书 速度的方向就是物体运动的方向速度的方向就是物体运动的方向 学生 1 同样长短的位移 看谁用的时间 少 学生 2 那比较谁通过的位移大 学生 3 单位时间内的位移来比较 即刚 才的问题 就找到了比较的统一标准 学生 初中的速度的定义是 速度等于路 程除以时间 区别在于一个是路程 一个是位 移 而且现在是用比值法定义 引导学生得出 在国际单位制中 v 的单位 由位移和时间共同决定 是米每秒 符号为 m s 或 m s 1 常用单位还有 km h cm s 等 马赫也是速度单位 学生回答不准确 老师引导通过实例及初 中学过的知识来帮助理解速度 学生 不相同 可能是背道而驰 因为它们的运动方向可能不一样 速度是矢量 因为位移是矢量 由 可知速度应该是矢量 txv 学生 位移 速度都是矢量 教师活动教师活动学生活动学生活动 2 平均速度 平均速度 在匀速直线运动中 运动快慢都是一样的 学生回答 用平均速度 不知道较多 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学16 即是恒定的 那么在变速直线运动 txv 运动快慢是不一样的 即 v 是不相等的 那又如 何描述物体运动的快慢呢 例 百米运动员 10s 时间里跑完 100m 那么他 1s 平均跑多少呢 师 对 这就是运动员完成这 100m 的平均快慢的程度 叫做平均速度 板书 平均速度公式txv 思考 运动员在前 50 米的平均速度 是否也是这样大 指出 但这个 10m s 只代表这 100v 米内 或 10 秒内 的平均运动快慢程度 而不代表他前 50 米的平均速度 也不表 示后 50 米或其他某段的平均速度 学法指导 求解平均速度时应明确求 的是是哪段时间内或位移内的平均速度 然后找出对应位移和时间 代入 进行计算 txv 师 对于百米运动员 谁也说不来他在哪 1 秒跑了 10 米 有的 1 秒钟跑 10 米多 有的 1 秒 钟跑不到 10 米 但它等效于运动员自始至终用 10m s 的速度匀速跑完全程 所以就用这平均速 度来粗略表示其快慢程度 3 瞬时速度 瞬时速度 如果要精确地描述变速直线运动的快慢 应怎样描述呢 那就必须知道某一时刻 或经过 某一位置 时运动的快慢程度 这就是瞬时速度 在 t 时间内 我们只能够求出物体运动的 平均速度 当 t 趋向于 0 时 这一段时间就是 某一个时刻 所以瞬时速度就等于在趋向于 0 的 t 时间内的平均速度 v lim 同时 在某 t X 一个时刻 物体必定在某一个位置 所以瞬时速 度是物体在某一时刻或经过某一个位置时的速度 板书 瞬时速度 运动的物体在 经板书 瞬时速度 运动的物体在 经 教师活动教师活动 学生回答 每秒平均跑 10m 学生回答 不是 不一定 1988 年汉城奥运会的百米飞人大战中 加拿大明星本 约翰逊创造了 9 79 秒的世界 记录 获得了奥运金牌 但是他栽在了药检上 于是 这位 新科飞人 被剥夺了奥运金牌和 世界记录 1993 年 本 约翰逊被查出使用 睾丸激素 被终身禁赛 课堂练习 一辆自行车在第一个 5 秒内的位移为 10 米 第二个 5 秒内的位移为 15 米 第三个 5 秒内的位移为 12 米 请分别求出它在每个 5 秒内的平均速度以及这 15 秒内的平均速度 学生计算得出 smvsmv smvsmv 5 2 4 2 3 2 43 21 2006 年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子 110 米栏的的比赛中 刘翔以 12 秒 88 打破了 英国运动员保持 13 年之久的世界纪录并夺取 该项目冠军 1 试计算其速度 2 如要研究每次跨栏的快慢 这个速度 精确吗 学生活动学生活动 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学17 过 某一时刻 或某一位置 的速度 过 某一时刻 或某一位置 的速度 矢量 方向即该时刻物体运动的方向 矢量 方向即该时刻物体运动的方向 比如 骑摩托车时或驾驶汽车时的速 度表显示的就是瞬时速度 呈图 讨论 平均速度与瞬时速度都是描述 物体运动快慢 那它们之间有何区别 联 系 初中学的路程除时间是何意思 难 指出 应抓住平均速度与过程 一段 位移或时间 对应 瞬时速度与某位置 时刻 对应 有的同学答案为 这是错误的 平均速度不是瞬 2 21 vv v 时速度的平均值 要严格按照平均速度的 定义来求 用这段总位移与这段位移所用 的时间的比值 也就只表示这段位移内的 平均速度 平均速率是标量 一个运动员在百米赛跑中 测得他 50m 处的瞬时速度是 6m s 16s 末到达终点时 的速度是 7 5m s 则运动员在全程内的平 均速度大小是 A 6m s B 6 25m s C 6 75m s D 7 5m s 4 速度和速率 速度和速率 瞬时速度的方向即物体在这一位置的 运动方向 所以瞬时速度是矢量 通常我 们只强调其大小 把瞬时速度的大小叫瞬 时速率 简称为速率 是标量 三 课堂小结三 课堂小结 1 速度的概念及物理意义 2 平均速度的概念及物理意义 3 瞬时速度的概念及物理意义 4 速度的大小称为速率 组织学生进行讨论 归纳 区别 1 平均速度粗略描述变速运动物体 的运动快慢 瞬时速度精确描述运动快慢 2 平均速度与过程 一段位移或时间 对应 瞬时速度与某位置 时刻 对应 联系 1 二者都是描述运动快慢的物理量 2 都是矢量 前者的方向为位移的方 向 后者的方向为该时刻运动的方向 区分平均速度与平均速率 具体问题 在体育场上正在进行800米竞赛 某运动员 沿400米的跑道跑了两圈后 正好回到出发点 所用时间为3分钟 则该运动员在整个过程 中平均速度为多大 平均速率又为多大 解析 由于运动员回到出发点 所以他的 位置没有发生变化 因此位移为零 故平均速 度为零 但路程不为零 那路程除时间就是运 动员在全程中的平均速率即快慢 课堂练习 06 会考 关于速度 以下说法正确的 A 汽车速度计上显示 70 km h 指的是平均速度 B 某高速公路上的限速为 100 km h 指的 是平均速度 C 子弹以 900 m s 的速度从枪口射出 指 的是瞬时速度 D 火车从杭州到北京的速度约为 120 km h 指的是瞬时速度 四 布置作业 四 布置作业 1 认真理解表示物体运动快慢的几个物理量的区别 2 认真阅读课本的阅读材料 将课本的知识和日常生活中 乃至科学技术的运用结合起 来 学会纵向和横向比较 课本 19 页的 说一说 3 完成课本后面的练习 七 教后反思七 教后反思 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学18 速度这个概念在初中已经学过 但是初中只是粗略地讲速度是描述物体运动的快慢 初中 的定义是路程除以时间 而且 初中没有接触矢量这个概念 所以 在初中的知识范围内 速 度和速率是不分的 所以 高中阶段是对初中部分要加深 而这恰恰也是学生容易混淆的地方 所以我们可以运用比较的方法 结合初中的知识进行比较 加深 同时加深学生的印象和理解 1 4 1 4 实验 用打点计时器测速度实验 用打点计时器测速度 2 课时 一 教学目标 三维 一 教学目标 三维 1 知识与技能 1 知道计时器种类 结构 工作电压和频率 周期 2 掌握打点计时器的原理及其使用方法 3 掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力 4 能测定平均速度 画出 v t 图象 通过图象来分析物体的运动情况 2 过程与方法 1 能分析 处理实验过程中出现的问题 2 掌握建立图像的一般规律 了解用图象研究物理问题的方法 3 掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法 3 情感 态度和价值观 1 注意培养学生养成良好的实验习惯和实验及科学态度 2 注意培养学生的尊重原始测量的数据这一实事求是的科学态度 二 设计思路二 设计思路 本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程 使学生养成良好的实验习惯和实验态度显得非 常重要 而且打点计时器是一个既重要又较难的实验 应该让学生多想 多看 多动手 用打点计时器测速度 对于刚进入高一的学生来说常常有许多疑惑 什么是打点计时 器 如何使用打点计时器 又如何利用打点计时器测速度 如何利用测出的速度对物体的运动 状态进行分析等 因此本课也应该围绕这些问题来而展开教学活动 在这些问题中如何使用打 点计时器在纸带上打出清晰的点是关键 当然后几个问题都很重要 以后的学习过程中会多 次遇到 因此在教学过程中应采用边讲边做的方式 特别要让学生多练 遇到问题也要让学生 多想 激发他们探究的热情 并引导学生试着解决这些问题 从中体验成功的喜悦 三 教学重点 难点三 教学重点 难点 1 教学重点及其教学策略 重点 打点计时器的使用方法 教学策略 通过实验探索 观察思考和实际演练来加深理解 2 教学难点及其教学策略 难点 对纸带上记录的原始数据进行处理 测定瞬时速度 画出v t图象 并通过图象来分析物体的运动情况 教学策略 采用边讲边做的方式 遇到问题让学生多思考 激发他们探究的热情 并引导学生 试着解决这些问题 教师加强示范作用 学生规范训练 四 教学资源四 教学资源 电磁打点计时器 学生电源 导线 纸带 重垂 复写纸 固定夹 挂图 五 板书设计五 板书设计 1 4 1 4 实验 用打点计时器测速度实验 用打点计时器测速度 1 打点计时器的构造 4 利用打点计时器测瞬时速度 2 打点计时器的原理 在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度 3 打点计时器的操作 5 如何作 v t 图象 第一章第一章 运动的描述运动的描述 高一 上 新课程高一 上 新课程 人教版人教版 教案 共教案 共 2525 页页 宜山高级中学宜山高级中学19 六 教学设计六 教学设计 教师活动教师活动学生活动学生活动 引入新课 引入新课 中国在很早就发明了各种计时 仪器 展示展示日晷 壶漏 手表 大钟 走在世界的前 列 然而却在清代却没有抓住 机遇 没有大的建树 基本是 仿造国外的各种计时器 为什 么 今天我们就来研究一种新 的计时器 它就是 自大 对科学技术不重视 没有安定的社会环境 对于我们学