质点参考系和坐标系教案

1、第一章运动的描述1 点参考系和坐 系教学目 一、知 与技能：（1）理解 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）理解参考系的 取在物理中的作用，会根据 情况 定参考系。（3）会用坐 系描述物体的位置和位置的 化。二、 程与方法：（1）体会物理模型在探索自然 律中的作用， 学生将生活 与物理概念相 系，通 几个具体的例子 学生自主 ， 在 与交流中， 自主升 物理概念。（2）通 参考系的学 ，知道从不同角度研究 的方法， 学生从熟悉的常 象和已有 出 ， 体 不同参考系中运 的相 性，揭示参考系在确定物体运 客 存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于 察、 勤于

2、思考的 ，提高学生自主 取知 的能力。三、情感 度与价 ： 自然，关心科技，正确方法，科学 度。教学重点 点概念的理解，如何 取参考系。教学 点 什么情况下可以把物体看成 点。 安排 1 课时教学 程 一、 入新 雄 在空中 翔， 足球在 茵 上 ， 静静的山川也在 “坐地日行八万里”。宇宙中的一切物体都在不停地运 。运 是宇宙 永恒的主 ，也是日常生活中常 的 象。李白用“ 流直下三千尺，疑是 河落九天”，来描 气 磅礴的瀑布。 画家也用美 的画笔描 出 感十足的情景。那么作 我 未来的科学家，我 怎 描 物体的机械运 呢二、新授内容1. 物体和 点研究物体的运 ，第一步是要确定物体的位置。

3、物体都具有大小和形状，在运 中物体的各点的位置 化一般 来是不同的， 所以要 描述物体的位置及其 化，并不是一件 的事情。例如： ( ) 投 手榴 怎么 量投 距离？( ) 把教室的 桌向后推出0.5m 怎么 量距离？(3) 你从校门口向校园内走 100m，你现在在哪儿？在学生议论过程中，引导学生想到我们在处理这些问题时，常常不考虑物体各部分的差异， 把物体简化成为没有大小、 形状的点，或者说用一个有质量的点来代替物体。引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念， 使物体的复杂运动转化成点的运动。( ) 质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点，质

4、点具有物体的全部质量。( ) 质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常用到的一种研究问题的方法科学抽象。物理学对实际问题的简化，必须从实际出发，撇开不考虑的只能是与当前考察无关的因素，和对当前考察影响很小的次要因素。（ 3）关于质点简化的条件性一个物体能否抽象成质点，并不是取决于物体的形状和体积大小，这要看具体情况而定。平动的物体一般可以看作质点做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动，在这种情况下，物体的大小、形状就无关紧要了，可以把整个物体当质点。例如：平直公路上行驶

5、的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候， 就可以把汽车当作质点。 当然，假如我们需要研究汽车轮胎的运动， 由于轮胎上各部分运动情况不相同， 那就不能把它看作质点了。要注意的是：同一物体在不同情况下有时可看质点，有时不可以看作质点，一列火车从北京开到上海， 研究火车的运行的时间， 可将火车看成质点， 而火车过桥时，计算火车过桥的时间，不可以将火车看成质点。有转动但转动为次要因素例如：研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看质点。物体的形状、大小可忽略再如：乒乓球旋转对球的运动的较大的影响， 运动员在发球、 击球时都要考虑，就不能把乒

6、乓球简单看作质点。2. 参考系参考系是研究机械运动的标准， 要研究一个物体的运动， 首先必须选取参考系。（1）要描述一个物体的运动， 就必须选择另外一个物体作为标准， 这个被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系。 一个物体一旦被选为参考系， 就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参考系中去观察物体的运动。（请同学们思考课本p12 图 1.1-4 。并思考观察结果为什么不同。 ）(2) 选择不同的参考系来观察同一个物体的运动， 观察的结果可能会有所不同。(3) 比较两个物体的运动时必须选择同一参照系，比较才有意义。(4) 在运动学中，参考系的选取是任意的， 但在实际选择参考系时应以运动的

7、描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。例如，描述地面上物体的运动时， 通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。3. 坐标系位置就是质点在某时刻所在的空间的一点。 物体做机械运动时， 其位置发生变化，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。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系。（ 1）坐标系即参考系的具体化， 是在参考系上建立的， 坐标系相对参考系是静止的。具体有： 一维坐标：描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以以这条直线为 x 轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图 11

8、1 所示，若某一物体运动到 a 点，此时它的位置坐标 xa3m，若它运动到 b 点，则此时它的坐标 xb-2m（“- ”表示沿 x 轴负方向）。boa-20x m3图 111 二维坐标：平面直角坐标，描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置，如图 112。 三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。(2) gps 定位仪确定地球物体的具体方位，提供准确时间。要注意以下几点：（ a）坐标系相对参考系是静止的。（ b）坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。（ c）用坐标表示质点的位置。（ d）用坐标的变化描述质点的位置改变。三、课堂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