质点、参考系和坐标系教案

0 物理教案设计物理教案设计 人教版高中物理必修一人教版高中物理必修一 第一章第一章 运动的描述运动的描述 第一节第一节 质点 参考系和坐标系质点 参考系和坐标系 姓姓 名 名 李 星 学学 号 号 22130719 院院 系 系 教师教育学院物理 任课教师 任课教师 吴伟 1 课题课题 第 1 章 运动的描述 第一节 质点 参考系和坐标系 人民教育出版社 高一上 主讲人主讲人 院系 教师教育学院物理 学号 22130719 姓名 李 星 知识与技能知识与技能 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 2 通过参考系的学习 知道从不同角 度研究问题的方法 让学生体验不同参 考系中运动的相对性 揭示参考系在确 定物体运动时客观存在的必要性和合理 性 3 体会用坐标方法描述物体位置的优 越性 增强学生发现问题并力求解决问 题的意识和能力 教学目标教学目标 情感态度情感态度 与价值观与价值观 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 3 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 教学重点教学重点 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 在研究具体问题时 如何选取参考系 教学难点教学难点将一个实际的物体抽象为质点的条件 参考系的合理选择 教学方法教学方法启发引导 讲授 讨论 练习 学情分析学情分析 作为高一物理的学生 已经具备一定的物理学习能力 和基本物理知识储备 作为高一的第一节物理课 要引导 学生建立高中物理学习方法 培养抽象学习的能力和逻辑 2 思维的锻炼 设计理念设计理念 1 从生活出发 帮助学生认识物体运动 2 紧扣知识点以及课表要求 进行讲解 教学资源教学资源 多媒体教学 教教 学学 设设 计计 学习内容学习内容学生活动学生活动教师活动教师活动 一 新课引入 从生活出发 帮助学生认 识生活中我们如何认识物 体的运动 进行怎样的描 述 联系生活 引入课题 创设情境 引导学生 二 知识点串讲 介绍质点 参考系及坐标 在描述物体运动的作用 及知识点应用 讨论思考 积极作答 引导学生 新知学习 4 知识应用灵活应用 加深理解 创设情境 引导学生 三 总结形成结构框架总结知识 教教 学学 过过 程程 教学教学 环节环节 教学教学 方式方式 教学教学 目标目标 教学内容教学内容学生学生 活动活动 引入 问答 形式从生活 出发 理解生 活中对 物体运 动的描 述 引入引入 我们知道 运动是绝对的 静止是相对 的 对于生活中无时无刻处处发生的运 动的现象 我们在生活中是如何去描述 的呢 首先从语言上说 我们会形容小明同学 跑步跑得快 可说风驰电掣 那大家还 知道那些关于描述运动的词语呢 那么用照片 图像是不是也可以记录下 运动的状态呢 比如说我画一辆小车 大家如何通过作图 让他动起来呢 当然 刚刚那些的描述方式 都比较笼 统 我们如何精确的去描述运动呢 比 如要描述你八百米的成绩 大家怎么说 学生思考讨论 问题 3 所以要准确 是不是就要用科学的数据 去定量的描述啊 新知 学习 引导 学生 学习 新的 物理 知识 以对物 体运动 的描述 为目的 介绍质 点 参 考系和 坐标的 知识 要解决的问题 为了描述物体的运动 我们还有这 些问题亟待解决 问题 1 什么叫机械运动 问题 2 如何确定物体的位置 问题 3 运动是相对的 坐标建立 在哪 问题 4 物体之大 如何确定物体 的位置 你希望物体越大越好 还 是越小越好 因此我们这就是我们今天学习质点 参考系 坐标系的必要性 质点 首先我们来举个例子 请那位同学描述一下 今天你从家 里到学校上学这段距离的运动 但是问题又来了 你在从家到学校 这段时间内的运动 你甩了多少次 胳膊 你的脚是怎么运动的 你是 不是没有说明 也就是说 你在这 段距离的运动描述概括了你的一个 整体 你可以尝试告诉我 你身上 每一个点是怎么运动的 那你认为你是否解决了我一开始提 出的问题呢 很好 也就说虽然物体都是由许多部分组 成 且他们的运动可能不一样 但 是我们在有目的的描述物体的运动 是 可以描述物体的整体或特定的 局部 来表征物体的运动 那再举个例子 一辆车从南京开到 上海 怎样描述他的运动呢 要不 要考虑轮子的转动呢 那考虑它过一座桥的时间的运动呢 很好 我们发现 根据具体的问题 思考作答 生 我按一定 路线 从家走 到学校 花了 20 分钟的时间 生 太复杂了 生 解决了 学生思考理解 生 不要 讨论 生 要 4 我们有时候需要把运动的物体以整 体考虑 看作一个点 又是看作一 个点又行不通 那首先我们看这个点 在我们物理 中是一个怎样的概念 对 质点 总结一下 就是 将物 体看成一个有质量的点 该点称为 质点 只有能用一点代表物体的运 动 才可以将物体看成质点 那大家可以尝试小组交流总结一下 什么时候可以用质点这样一个物理 模型 等效运动的物体 再据此判断一下以下情形 A 比如做花样滑冰的运动员 B 研究地球绕太阳转动 C 研究地球的自转 D 测定火车通过南京长江大桥的时 间 很好 总结一下 质点模型适用情 况 1 如果一个点的运动能代表整 个物体的运动 则我们就可以将此 物体看成一个点 2 从所研究的问题性质来看 如果 用一个点来 代表物体的运动 能 达到我们研究的目的 此时也可以 将物体看成一个点 质点的提出 是为了能简洁地研究 物体的运动 而用一个有质量的点 来代表物体 它是一个理想模型 理想模型 在物体实际变化 过程中 抓住主要因素 忽略次要 因素而抽象出的物体模型 它是一 种科学的思维方法 例 匀速直线运动 光滑平 面 简谐运动 理想气体等等 参考系 我们在描述物体运动 有时还会出 现两种不同的情况 比如说 坐在车上的小李看到路边 的树向后移动 树边上的小王却说 树就静止的 大家说 谁错了 学生 质点 学生学习 学生作答 学生讨论作答 小组讨论 发言 观看 PPT 理 解应用 讨论 5 其实两位同学都没有错 为什么 我们发现 两个人 都是觉得自己 没动 站在自己的立场角度看问题 的 我们知道 自然界中 运动是绝对 的 静止是相对的 也就说我们在 描述一个物体运动状态是 找一个 标准去对比的 那这个标准物体 我们就叫他 参考系 我们看中国古人 早就明白这个道 理了 比如 小小竹排江中游 巍巍 青山两岸走 大家还可以举出其他的诗句吗 总结一下 参考系在自然界中 没 有绝对静止 只有永恒的运动 运 动总是相对的 为了研究物体的运动 总是要选择 一个参考物体 我们把这个参照物 称之为参考系 参考系选择得当 会使问题的研究 变得简洁 方便 所以参考系的选择 要以研究问题 方便为原则 这也是对我们的能力 的考察 例题 人划船逆流而上 当船行到 一座桥下时 一木箱落入水中立刻 随水漂向下游 船继续前进 过了 15min 船上的人才发现木箱丢了 于是立即返回追赶 求船返回到追 上木箱所花的时间 船对水速度大小 不变 不计船掉头的时间 大家来讲讲看 怎样看 坐标系 在选定参考性后 我们如何以作图 的方式 定量的描述物体运动的位 置变化呢 是的 我们就要建立适当的坐标系 学生 都没错 学生 一个在 车上 一个在 路边 学生作答 小小竹排江中游 巍巍青山两岸走 两岸青山相对出 孤帆一片日边来 众鸟高飞尽 孤 云独去闲 无边 落木萧萧下 不 尽长江滚滚来 两岸猿声啼不住 轻舟已过万重山 飞流直下三千尺 疑是银河落九天 学生计算 学生作答 6 比如如果物体在同一直线运动 为 了确定物体位置的变化 可以做一 个怎样的坐标系 可以在这条直线上建立一 X 轴 这 是一维运动问题 同理 如果物体在同一平面上运动 为了确定物体位置的变化 一维坐 标系还适用吗 在运动的平面上 建立二维 X Y 坐 标 那三维呢 很好 只有在坐标系内 我们才能 更好描述我们的位置 生活中 我 们如何利用一个系统定位位置啊 很好 全球卫星定位系统 GPS GPS 由三大子系统构成 空间卫星系统 地面监控系统 用户接收系统 所以说 坐标系 与我们生活也息 息相关啊 学生 x 轴 学生 x 轴 y 轴 学生 x 轴 y 轴 z 轴 学生 GPS 总结 教师 引导 学生进 一步理 解章节 知识 知识总结知识总结 今天我们总的回顾可本章节有关知 识 大家 有谁带领同学们一起在 课堂的最后进行一次概括 很好 其实我们今天做的全部都是 为了更好的描述一个物体的运动 所以我们学习了三个概念 一是为了简化运动的物体而引入的 理想模型 质点 其中要理解质点 模型的理想性 有质量 没有形状 大小 鉴于物体运动的相对性 我们又引 入了什么 用什么描述物体位置变化