高一物理 第一章《运动的描述》课件必修1.ppt

物理必修1第一章 运动的描述 一 知识结构及概念分析 1 知识结构 2 概念分析 1 质点 为什么要建立质点这一理想模型 描述实际物体运动状态的复杂性 什么情况下 实际物体的运动才能看作质点的运动 结论之一 能否把物体看成质点 取决于所研究物体的运动特性 平动的刚体可以模型化为质点 其具体意义在于 尽管刚体的形状 大小不能忽略 但由于刚体内各点的运动情况相同 因而可用其上任一点的运动来描述该刚体的运动 结论之二 能否把物体看成质点 还取决于物体的形状 大小对于所研究的问题是否可以忽略 其具体意义在于可将其视为一个物质点 质点概念的重要性质点概念的重要性还在于它的建立揭示了 理想模型 在物理学中的必要性 并给出了建立 理想模型 的一般原则 建立理想化的物理模型 是进行科学抽象的一种重要形式 也是一种深刻的科学思想方法 理想模型 是一种抽象的理想客体 原则上只能在思维中才能实现 但没有它 科学将无法面对错综复杂的现实世界 一句话 没有理想模型 就没有科学 物理学科学方法的精髓在于 用模型描述自然 用数学表达模型 用实验检验模型 2 参考物 坐标系与参考系判断一个物体究竟是运动还是静止 都要选择另外的物体作为参照 被选为参照的物体叫参照物或参考物 为了确切地或定量地说明一个物体的运动 还必须在参考物上建立一套坐标系 有了坐标系 就可以定量地确定物体在空间的位置 但描述物体的运动还需指明另一要素 即它在什么时刻经过什么位置 从原则上说 坐标系的各处都应该配置一个钟 而且同一坐标系各处的钟都必须是 同步 的 即走得快慢一样 因为绝对的时空观 时间就天然确定了 一个依托参考物建立的 标示空间位置的坐标系 和配置在此坐标系内各点的 一套指示时间的同步的钟 就组成一个参考系 3 速度定义 平均速度 的目的是为了定义 瞬时速度 平均速度 的定义 位移对时间的平均值 一维情况 建立ox轴 s b t 瞬时速度的定义 c d e 4 加速度 二 演示实验及学生实验示例 1 平均速度与瞬时速度 滴水计时器 2 速度与时间的关系 轨道小车 气垫导轨 自由落体 三 教学建议 1 教学低起点 学生易接受例如 质点的教学人在列车中走动列车在京广线上运行googleearth看北京等生活实例 建立模型 建立概念 例如 位置与位移的教学每位同学通过电子地图 打印出包含自己家庭住址和学校地址的地图 并寻找至少3条两者之间有特点的线路 例如 变化量与变化率的教学一年中小学生身高随时间的变化一天中气温随时间的变化火炉上热水壶中水的温度随时间的变化 例如 加速度的教学变速运动很常见 如蝴蝶 苍蝇的运动 苍蝇比蝴蝶速度变化快 因此 扑蝶可以徒手 而打苍蝇不仅要用苍蝇拍 动作还必须敏捷 速度大 速度变化大 速度变化快不同 发生在身边的事儿 去年国庆 我的第一界毕业生聚会 因我曾经是他们高中阶段的班主任 同时任教他们的物理课 故被他们邀请到场 大家非常开心 兴致勃勃 嘘寒问暖 他们都大学毕业三年了 有的高中毕业后就未曾谋面 一朝相聚 不免要回忆高中阶段的一些学习片段 一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去 然后用手接住 笑着对我说 老师 加速度多大 旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答 摘自 物理教师 2007年第9期 你是指抛上去还是落下来的过程 一个女孩 也是医科大学毕业的 上升加速度朝上 下降时加速度朝下 军事指挥院校的毕业生干脆利索地回答 上升过程中速度都没增加 哪有加速度 下降才有加速度吧 师范大学毕业的 不是学物理专业 最高点苹果都停下来了 肯定没有加速度 竟然是一个重点大学理工科毕业生的回答 老师 我忘得一干二净了 全还给你了 白学了 一个女孩 后来学文科了 2 教师善示范 学生好规矩例如 坐标x与坐标变化量 x例如 速度 时间图象实验数据测量与记录 求速度 建坐标 描点 连线例如 做实验的规矩座次 行为规范 实验准备等 3 情景和方法 一以而贯之实现教学内容的实验很多 例如描绘速度 时间图象 可用电磁打点计时器 火花打点计时器 轨道小车 气垫导轨 传感器 处理数据求速度 可选四点三段距离 可选三点两段距离等 入门时 让学生关注的少点 掌握得好点 在情景和方法上应该注意 一以贯之 4 提升实不易 常用巩固之 手把手地教会学生用v t图线描述物体的运动 不要轻易地 束之高阁 要让学生反复地使用 并在使用中加深理解 例如 用v t图线描绘牙买加飞人博尔特在2008年北京奥运会100m决赛中的运动 例如 从v t图线看物体加速度的变化 可以让学生学会用其他图线描述相关情景 例如物体的位置 时间图线等 艺术家与科学家都被同一事物所吸引 自然及人性艺术家和科学家都在探讨宇宙的起源 生命的真谛 以及死亡的涵义科学用数学这个共同语言来表达 因此大家可以分享对于世界的认知 而艺术很难找到共同语言 科学语言的应用科学素养的提高 5 课时建议总课时 8 9节 第1节质点参考系和坐标系1课时第2节时间和位移1课时第3节运动快慢的描述 速度2课时第4节实验 用打点计时器测速度2课时第5节速度变化快慢的描述 加速度2课时机动1课时 四 习题教学例题1 在研究下述运动时 能把被研究物体看作质点的是a 研究地球的自转b 研究乒乓球的旋转c 研究火车从南京到上海运行需要的时间d 研究 嫦娥一号 发射后的轨道变化 展示模型建立图景 例题2 以下说法正确的是 a 一江春水向东流 的参考系是江岸b 坐地日行八万里 巡天遥看一千河 这首诗描绘的是坐在地上的人相对其它星球的运动图景c 小小竹排江中游 是以竹排为参考系而言的d 巍巍青山两岸走 是以竹排为参考系而言的 例题3 关于时间的下列说法中 哪些表示的是时刻a 2008年8月8日晚20 00 第二十九届奥林匹克运动会在北京开幕b 校运动会100m赛跑的最好成绩是12 8sc 学校上午8 00开始上课d 神舟七号 绕地球运行一周用时90分钟 例题4 下图为a b两只棕熊在野外沿直线散步的位置 时间图象 由图可知 a 在这一小时内 a熊的平均速度较大b 在t 10 0min时刻 b熊的速度较大c a熊的速度总是沿着一个方向d b熊的速度总是沿着一个方向 t 例题5 下图为某运动物体的速度 时间图象 下列说法中正确的是 a 物体从静止开始运动b 物体在4 5s时的速度为5m sc 物体在0 2s内速度逐渐增加 2 4s内静止 4 5s内速度逐渐减小d 物体在0 5s内始终向同一方向运动 例题6 下图为某运动物体的速度 时间图象 下列说法中正确的是 a 在0 2s内物体的加速度方向与速度方向相同b 在0 2s