质点参考系空间时间导学案老师用

1、2013年12月2日1时30分,搭载着“嫦娥三号”的“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空。“嫦娥三号”是中国发射的第一个地外软着陆探测器,包括巡视器(月球车),也是月球24号结束后重返月球的第一个软着陆探测器,是探月工程二期(落)的关键任务,起承上启下的作用。2013年12月14日21时11分,嫦娥三号在月球正面的虹湾以东地区着陆。图示为“玉兔”号月球车。课时1.1质点参考系空间时间1.知道机械运动的概念。2.理解质点的概念,并掌握什么情况下物体可以视为质点。3.理解参考系的选取在物理学中的作用,会根据实际情况选定参考系。4.知道时间和时刻,并能在时间轴上表示时间与时刻。重点难点:

2、理解参考系和质点的概念,时间和时刻的概念,物体近似看作质点的条件。教学建议:本节内容需要安排一个课时教学,若自主学习安排在课外,建议2025分钟,安排在课内则只能有15分钟左右。可以通过教材中的两个“讨论交流”让学生理解什么情况下,可以将物体视为质点及如何选择参考系,同时认识到物理内容来源于生活,又在实际生活中得到体现和应用,从而培养学生学习物理的兴趣。在时间、时刻的教学中,可以在同一时间轴上让学生来完成教材中的“讨论交流”。教材中的练习与评价可作为本节课的随堂练习来自我检测。导入新课:在我们生活中随处可见物体的运动,如人在街道上行走,车在道路上行驶。但我们乘公交车回家只看车内,感觉旁边的同学

3、没动,却从一个地方到了另一个地方,这是为什么呢?我们计算从离开学校至回到家中的时间时,是否需要考虑是左脚还是右脚先迈出校门,是左脚还是右脚先迈进家门?这里有没有物理学上的知识呢?1. 机械运动:物体的运动形式多样,其中最简单的一种是一个物体相对于另一个物体 的改变,这种运动称为机械运动。运动的普遍性和绝对性最基本的两种运动形式：2.参考系:要确定一个物体的位置并描述它位置的变化情况,就要选定其他的物体做参考,这个被选做参考的物体叫作参考系,也称为参照物。参考系的四性：参考系的选取是任意的,应以 为原则。在中学阶段,若不作特殊说明,一般取 为参考系。3.质点:在研究一个物体的运动时,如果被研究物

4、体的大小和形状在所讨论的问题中可以忽略,就可以把整个物体简化为一个有 的点,称为质点。特点：物体能被视为质点的条件：质点的物理意义：理想化方法：突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。4. 时间和时刻:时刻：时间（时间间隔）：时间轴：时间和时刻的区别：。主题1:参考系(重点探究)甲、乙两同学一起乘车出游,甲看见车外的树木说:“树木后退的好快哟!”乙马上反驳说:“车外的树木没动,是我们和汽车在飞快的前进。”为此两人互相争论起来。(1)甲和乙谁对谁错?为什么?(2)为了分析

5、物体的运动我们应该怎样选择参考系?知识链接:参考系的选取具有:任意性,即可选择任意物体;统一性,即在同一问题中,必须选择同一个物体;差异性,即选择不同参考系观察的结果一般不同；标准性：被选作参考系的物体是假定不动的物体。主题2:质点2013年10月国务院总理李克强在出访泰国期间透露,中国将用高铁换取泰国的大米和橡胶,这一举措被媒体称为“高铁换大米”,标志着我国的动车技术和高铁技术已达到世界领先水平。图示是一辆从北京开往上海的“和谐号”动车正在通过一个百米长的隧道。(1)在分析计算“和谐号”从北京到上海的时间时,需要考虑列车的长度吗?此时“和谐号”列车可以看作质点吗?(2)若分析计算“和谐号”列

6、车通过这个隧道的时间,需要考虑列车的长度吗?此时“和谐号”列车可以看作质点吗?(3)什么情况下可以将物体视为质点呢?(4)你认为用质点来代替物体有什么好处?知识链接:质点是一种为了研究问题的方便而引入的“理想模型”,是一种科学抽象。主题3:时间轴阅读教材中“空间、时间和时刻”的相关内容,借助时间轴回答:什么是时间?什么是时刻?生活中所指的“时间”都是时间吗?举例说明。如图甲所示,时间轴的起点0叫作零时刻,时间间隔的单位为1 s。请在时间轴上标出第5 s末、第6 s初、前2 s内、第4 s内。甲知识链接:世界上最快而又最慢,最长而又最短,最平凡而又最珍贵,最容易被人忽视,而又最令人后悔的就是时间

7、。1.(考查质点)（多选）我国田径名将奥运会冠军刘翔,2004年在雅典奥运会上以12.91秒的成绩平了保持11年之久的世界纪录。下列关于刘翔能否看作质点的说法中正确的是()。A.确定刘翔飞奔过程中的速度,可以将其视为质点B.教练为了分析其动作要领,可以将其视为质点C.无论研究什么问题,均不能把他视为质点D.能否视为质点,取决于我们所要研究的问题2.(考查参考系)两列火车最初平行地停在某一站台上,过了一会儿,甲车内的乘客发现窗外树木向西运动,乙车内的乘客发现甲车仍没有动。如以地面为参考系,上述事实说明()。A.甲车向东行驶,乙车不动B.乙车向东行驶,甲车不动C.甲车向西行驶,乙车向东行驶D.甲、

8、乙两车以相同的速度向东行驶3.(考查参考系)宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春天出游时曾经写了一首诗,如图所示,诗中“云与我俱东”所选取的参考系是()。A.船B.云C.诗人D.榆堤4.(考查时间与时刻)（多选）以下数据中指时刻的是()。A.学校课程表上显示第一节课的上课时间是上午的815B.中国2010年上海世界博览会是第41届世界博览会,将于 5月15日10时开始C.张培萌创造了10.04秒的男子100米全国好成绩D.我国航天员翟志刚在“神舟七号”飞船外完成了历时20秒的太空行走拓展一、参考系的选择1.烟囱冒出的烟和平直路面上甲、乙两车上的小旗的朝向如图所示。关于甲、乙两车相对于路旁房子的

9、运动情况,下列说法正确的是()。A.甲、乙两车一定向左运动B.甲车可能静止或向右运动或向左缓慢运动,乙车一定向左运动C.甲车可能向右加速运动,乙车可能向右减速运动D.甲车一定向右运动,乙车一定向左运动拓展二、物体看作质点的条件2.撑竿跳高是一项非常刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑竿跳高运动分为如下几个阶段:助跑、撑竿起跳、越过横杆,如图所示。讨论并思考后回答,在下列几种情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程。(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点?(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点?(3)测量所跳的高度(判断其是否打破纪录)时,能否将其

10、看成质点?拓展三、时间和时刻3.请在如图所示的时间轴上指出下列时刻或时间(填相应的字母)。(1)第1 s末,第3 s初,第2个两秒的中间时刻。(2)第2 s内,第5 s内,第8 s内。(3)2 s内,头5 s内,前9 s内。4.巧选参考系一船夫划船逆流而上，驾船沿河道逆水航行，经过一桥时，不慎将心爱的酒葫芦落入水中，被水冲走，但一直划行至上游某处时才发现，便立即返航经过1小时追上葫芦时，发现葫芦离桥5 400 m远，若此船向上游和向下游航行时相对静水的速率是相等的，试求河水的速度1.（多选）关于机械运动和参考系,以下说法正确的是()。A.一个物体相对于别的物体的位置变化,叫作机械运动B.参考系

11、必须是和地面连在一起的物体C.参考系就是不动的物体D.任何物体都可以被选作参考系2.（多选）下列说法正确的是()。A.研究“神舟八号”绕地球飞行时,飞船可看作质点B.研究“神舟八号”与“天宫一号”对接时,“天宫一号”可看作质点C.研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时,火车可看作质点D.研究电子绕原子核的运动情况时,电子可看作质点3.关于机械运动和参考系,以下说法正确的有()。A.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参考系C.一定要选固定不动的物体为参考系D.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参考系4.如图所示,第一次世界大战期间,一名法国飞行员

12、在2000 m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹,是因为()。A.飞行员的反应快B.子弹相对于飞行员是静止的C.子弹已经飞得没有劲了,快要落在地上了D.飞行员的手有劲5.第26届世界大学生夏季运动会于2011年8月23日在中国深圳胜利闭幕,中国体育代表团获取了75枚金牌、145枚奖牌的优异成绩,名列金牌榜首。在下列比赛项目中,运动员可视为质点的为()。A.健美操B.花样游泳C.跳水D.田径长跑6.关于时刻和时间,下列说法正确的是()。A.作息时间表上的数字均表示时间 B.1 min只能分成60个时刻C.

13、手表上指针指示的是时间 D.“宁停三分,不抢一秒”指的是时间7.下列情形中的人或物体可以看作质点的是()。A.观看跳水运动员在跳水比赛中的动作 B.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上C.确定马拉松运动员在比赛中的位置 D.欣赏花样滑冰运动员在比赛中的表演8.唐词“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动,是船行”中,“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是()。A.船和山 B.山和船C.地面和山 D.河岸和流水9.我们在车站乘车时往往会觉得自己所乘坐的车子已经启动了,但过会儿会发现自己所乘坐的车子没有动,而是旁边的车子启动了,这前后两次采用的参考系是()。A.站

14、台,旁边的汽车 B.两次都是旁边的汽车C.两次都是站台 D.旁边的汽车,站台10.（多选）在平直公路上,甲乘汽车以10 m/s的速度运动,乙骑自行车以5 m/s的速度运动,则甲、乙()。A.同向运动时,甲观察到乙以5 m/s的速度远离 B.同向运动时,乙观察到甲以5 m/s的速度靠近C.背离运动时,甲观察到乙以15 m/s的速度远离 D.相向运动时,乙观察到甲以15 m/s的速度靠近11.（多选）（多选）有甲、乙、丙三架电梯,甲中的乘客看见一高楼在向下运动;乙中的乘客看见甲在向下运动;丙中的乘客看见甲、乙都在上升。这三架电梯相对地面的运动情况可能是()。A.甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、

15、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢12.2007年4月18日,我国铁路第六次大面积提速,重点城市间大量开行时速200公里及以上动车组旅客列车“和谐号”CRH系列国产化动车组列车。下表是D665次动车组列车运行的时刻表。试求D665次动车组列车从上海到海宁、杭州、义乌、金华的时间。(保留两位有效数字)D665次列车时刻表停靠站到达时刻开车时刻里程(km)上海南-13:120海宁13:5914:01108杭州14:3514:37173义乌15:2515:27312金华西15:53-36013.刻舟求剑的故事说的是有一个楚国人乘船过江,他身上的佩剑

16、不小心掉落江中。他立即在船舱板上画记号,对他的船友说:“这是我的剑掉落的地方。”到了河岸,船停了,他就在画记号的地方下水找剑。这则寓言不但有讽刺意义,而且还包含了一定的物理知识。从选择参考系的角度回答下列问题:(1)该楚国人找剑选择的参考系是什么?(2)请你为该楚国人提供一种找到这把剑的方法。阅读材料: 理想模型及其在科学研究中的作用在自然科学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义。第一，引入“理想模型”的概念，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。把现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近。在一定的场合、一定的条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型

17、”来处理，即可以将“理想模型”的研究结果直接地应用于实际事物。例如，在研究地球绕太阳公转的运动的时候，由于地球与太阳的平均距离(约为14960万公里)比地球的半径(约为6370公里)大得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计。在这种场合，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理。在研究炮弹的飞行时，作为第一级近似，可以忽略其转动性能，把炮弹看成一个“质点”；作为第二级近似，可以忽略其弹性性能，把炮弹看成一个“刚体”。在研究一般的真实气体时，在通常的温度和压强范围内，可以把它近似地当作“理想气体”，从而直接地运用“理想气体”的状态方程来处理。第二，对于复杂的对象和过程，可以先研究其理想模型，然后，将理想模型的研究结果加以种种的修正，使之与实际的对象相符合。这是自然科学中，经常采用的一种研究方法。例如：“理想气体”的状态方程，与实际的气体并不符合，但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程，就能够与实际气体较好地符合了。第三，由于在“理想模型”的抽象过程中，舍去了大量的具体材料，突出了事物的主要特性，这就更便于发挥逻辑思维的力量，从而使得“理想模型”的研究结果能够超越现有的条件，指示研究的方向，形成科学的预见。例如：在固体物理的理论研究中，常常以没有“缺陷”的“理想晶体”作为研究对象。但应用量子力学对这种“理想晶体”进行计算的结果，表明其强度竟