《质点参考系》教学设计

《质点参考系》教学设计教学目标知识与技能1.运动的观念：位置变化叫机械运动。2.质点：忽略物体的大小和形状，看作有质量的点。过程与方法在不同参考系中物体的运动性质不同。情感、态度与价值观认识科学本质。教学重点参考系、坐标系教学难点质点教学过程引入物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动（mechanicalmotion）.一、物体和质点定义：列举物体运动：运动会百米赛跑，行驶的汽车，和谐号高铁飞驰，地球绕太阳运转，等等忽略物体的形状和大小，把它简化成一个有质量的点，叫作质点（masspoint）。在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，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，质点这一理想化模型就是这种方法的具体体现——建模。什么样的物体可以看作质点？（1）在所研究的问题中，问题的形状和大小可以忽略不计（2）物体做平动（不是转动），物体上各点运动情况完全相同，物体上一点的运动完全可以反映整个物体的运动。例题：火车的运动能不能看作质点？=1\*GB3①研究火车在京沪线上运行的位置和速度:当然是可以的，因为火车长度及百米与京沪线长几千千米相比可以忽略不计，调度员在办公室看列车运行动态图，列车在图上就是一个点。=2\*GB3②研究火车过南京长江大桥的时间，列车能不能看作质点看视频：列车通过列车通过南京长江大桥。讨论：学生甲：短的列车可以看作质点，长的不可以。学生乙：快的列车可以看作质点，慢的不可以。学生们有的同意甲的意见，有的同意乙的意见，有的两者都同意，有的两者都不同意，争论不休。让我们研究一下，大家打开手机，百度“南京长江大桥长度”，显示：南京长江大桥铁路桥长1576m。再百度“动车长度”，显示各种车型的车厢长度，我们取一般情况：动车每节车厢大约25m，一般有8节或16节车厢，加上车头共225m或425m再百度：列车速度，也有好多，我们取一般比较高的如240km/h=67m/s和比较低的120km/s=33m/s8节列车的动车通过南京长江大桥的最短时间应该为8节列车的动车通过南京长江大桥的最长时间应该为16节列车的动车通过南京长江大桥的最短时间应该为16节列车的动车通过南京长江大桥的最长时间应该为如果把火车看作质点，则列车通过南京长江大桥的最短时间为8节列车的动车的误差为16节列车的动车的误差为列车通过南京长江大桥的最长时间为8节列车的动车的误差为16节列车的动车的误差为从以上数据可以得到以下结论：无论长列车（16节车厢）还是短列车（8节车厢）过南京长江大桥都不能看作质点。无论列车快速（速度240km/h）还是慢速（120km/h）过南京长江大桥都不能看作质点。并且快速和慢速的误差是相等的，因为误差与速度无关。那么，汽车通过南京长江大桥能不能看作质点呢？南京长江大桥的公路桥长约4500m，小轿车长约4m，那么把小轿车看作质点的误差仅为，所以看作质点是没有问题的。例题：1．关于质点，下列说法不正确的是()A．物体能否看做质点，不能由体积的大小判断B．物体能否看做质点，不能由质量的大小判断C．物体能否看做质点，不能由物体是否做直线运动判断D．研究月相时，可以把月球视为质点【答案】D例题2。以下关于质点的说法中，正确的是A．质量很小的物体就可以当作质点。B．质量很大或体积很大的物体一定不能看成质点。C．体积很小的物体就可以看成质点。D．同一物体有时可看作质点，有时不能看作质点。【答案】D例题3．下列各种运动中，物体可以视为质点的是A、一列火车从路旁边一电线杆经过B、行驶汽车的轮胎越过一凹坑C、研究绕地球飞行的航天飞机D、研究芭蕾舞蹈演员正在进行精彩表演E、参加百米跑竞赛的运动员【答案】CE二、参考系定义：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考，观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化，这种用来参考的物体叫作参考系（referenceframe）.参考系可以任意选择。默认为地面为参考系。选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果有所不同。例题1.我们所说的“日出东方，夕阳西下”是以作为参考系的，“小小竹排江中流，巍巍青山两岸走”第一句以为参考系，第二句是以为参考系。【答案】地球，岸，竹排例题2.甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是A、甲向上、乙向下、丙不动 B、甲向上、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【答案】BCD例题3.第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米的高空飞行时，发现旁边有一