高中物理第一章第一节质点参考系和坐标系教案新人教版必修1

高中物理第一章第一节质点参照系和坐标系授课设计新人教版必修1高中物理第一章第一节质点参照系和坐标系授课设计新人教版必修1高中物理第一章第一节质点参照系和坐标系授课设计新人教版必修1第一章运动的描绘第一节质点参照系和坐标系【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【授课目标】知识与技术理解质点的见解．能明确物体在什么情况下能够看作质点知道参照系的见解．知道采用参照系时，要考虑到使运动的描绘尽可能简单知道坐标系的见解．能够用坐标系描绘物体的地点和地点的变化过程与方法1.让学生将生活实质与物理见解相联系，经过详细事例引出质点这一理想化模型，初步掌握经过科学抽象来抓住物体实质成立物理理想化模型的方法。经过参照系的学习，知道从不同样角度研究问题的方法，让学生从熟悉的事例中体验运动描绘的相对性。意会用坐标系描绘物体地点的优越性，让学生感觉数学知识在物理研究中的作用感神态度与价值观1.经过质点模型的成立体验物理学研究问题的方法之一-------科学抽象浸透研究问题时突出主要要素，忽略次要要素的辩证唯物主义价值观和科学思想方法。2.经过学习和意会“参照系的采用不同样对运动的描绘能够不同样”。培养学生运用察看和比较研究物体运动的习惯，提高对周围世界的认识本领。经过本节内容的学生，让学生意会物理与生活实质的联系，激发学生学习高中物理课程的兴趣。【重点难点】重点：（1）理解质点见解以及初步成立质点所采用的抽象思想方法；（2）在研究详细问题时，怎样采用参照系；（3）怎样用数学上的坐标轴与实质的物理情况联合起来成立坐标系。难点：理想化模型——质点的成立，及相应的思想方法授课方法：研究法，问题法【授课过程】【新课引入】【显现】观看以下四幅图【介绍】这四幅图分别显现了雄鹰.小鸟在空中展翅遨游，汽车在公路上急速行驶，行星.卫星在宇宙中运行，依照初中学过的机械运动的知识，可知这些物体都在做机械运动。雄鹰的身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动，地球在绕太阳公转的同时自己还在自转，可见物体的详细运动都是很复杂的，想要精确的描绘描绘物体的运动其实不是一件简单的事情。【思虑】想要精确的描绘物体详细的运动，麻烦和困难出在哪儿？【答案】因为任何物体都有必然的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来其实不同样样【承接】本节课我们用一种科学的思想方式成立一种物理模型来解决我们在描绘物体时碰到的困难【新课讲解】（一）物体与质点【启迪】物体的大小和形状在一些问题的描绘过程中，起重视要的作用，不能忽略。如教练研究刘翔跨栏的动作要领；裁判依照跳水运动员在空中翻腾的动作打分时，物体的大小和形状就起了重点作用.【思虑】可否是我们研究的所有问题，大小和形状都起重点作用而不能忽略呢？在现实的自然界中，在某些情况下，依照所要研究问题的性质，可否能够忽略某些物体的大小和形状，而可是将物体看做是一个“点”？【显现】图一

图二【介绍】图片一：人类居住的地球在绕太阳公转，同时又在自转。因此，地球的各个部分别太阳的远近在不短的改变。可是，若是考虑到地球到太阳的距离长达

1.5108km，而地球的直径只有1.3104km，还不到它与太阳距离的万分之一。在研究地球公转的时候，由地球的大小而惹起的地球上各部分的运动差别就能够忽略不计。图片二：据报道，“神舟”五号飞船载人舱长7.4m，直径2.8m，总长58m.重达480t，当其升空后，显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点.【提问】1.在研究地球公转的时候，由地球的大小而惹起的地球上各部分的运动差别可不能以忽略不计？科学家研究“神舟”五号在空中的地点.走开地面的高度.遨游的速度.运动轨道等问题时，需要考虑它自己的大小和形状吗？答案】1.在研究地球公转的时候，由地球的大小而惹起的地球上各部分的运动差别能够忽略不计，而把地球看做一个“点”。不需要，能够用荧光屏上的小光点代替“弘大”的飞船结论】1.在某些情况下，我们能够忽略物体的大小和形状，而突出“物体拥有质量”这个要素，把物体简化为一个有质量的点，这样的点称为质点。在另一些情况下，诚然不能够忽略物体的大小和形状，可是能够用其上随意一点的运动来代替整个物体的运动，于是整个物体的运动也能够简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点，它也组成一个质点。【扩展】依照所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要要素，忽略次要要素，成立一种理想化的物理模型，使复杂问题获得简化，这是一种重要的科学研究方法.质点就是这种物理模型之一。【提问】物理中的“质点”跟几何中的点有什么同样和不同样之处？【回答】同样之处为：都是没有形状和大小的点不同样之处为：质点是实质物体的抽象，它拥有必然的物理内涵，不只拥有物体的全部质量，而且是一个相对的见解；几何学中的点没有质量，仅表示一个地点，而且应当是“绝对得小”.【小结】1.质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型.2.质点是对实质物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法.一个物体可否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中可否能够忽略不计，而跟自己体积的大小.质量的多少和运动速度的大小没关.一个物体可否被看作质点，取决于所研究问题的性质.即即是同一个物体，在研究的问题不同样时，有的情况下能够看作质点，而有的情况可能不能以看作质点.（二）参照系【察看】（1）坐火车旅游图片（2）运动员跳伞图片（3）地球绕太阳转动图片图一中的少儿是静止仍是运动图二察看跳伞运动员图三地球绕太阳运动【提问】1.一个小朋友和一位伙伴正坐在一辆火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情况，而伙伴认为这个小朋友是怎样的？地面上的人察看跳伞运动员运动是怎样的下落情况，而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的？地球在绕太阳转动，而我们却没感觉到这又是为什么？【回答】1.铁路边的人看见火车中的乘客在飞速的走开，而伙伴认为这个小朋友是静止的2.地面上的人看见跳伞运动员是在沿曲线下落，而飞机驾驶员看见跳伞运动员在沿直线下落这是因为我们随着地球一同绕太阳转动，因此我们没有感觉【思虑】关于同一个运动，为什么人们的见解会不同样样？【提示】自然界的所有物体都处于永远的运动中，绝对静止的物体时不存在的。就此意义而言，我们说运动是绝对的，可是，描绘某个物体的地点及其随时间的变化，却又老是相对于其他物体而言的。这即是运动的相对性。【结论】为描绘物体的运动，需要其他采用一个物体作为标准，察看这个物体相关于标准的地点可否发生变化，以及怎样变化。这个作为标准的物体叫做参照系（referenceframe）.【提问】在上面三幅图中得出的不同样结论都是由采用的哪些参照系所惹起的？【回答】1.铁路边的人看见火车中的乘客在飞速的走开是以地面作为参照系，伙伴认为这个小朋友是静止的是以火车为参照系2.地面上的人看见跳伞运动员是在沿曲线下落是以地面作为参照系，飞机驾驶员看见跳伞运动员在沿直线下落是以飞机为参照系地球在绕太阳转动，而我们却没感觉，是因为我们以地球作为参照系【小结】1.选择不同样的参照系来察看同一个物体的运动，察看的结果可能会有所不同样。2.比较两个物体的运动时必定选择同一参照系，比较才存心义。在运动学中，参照系的采用是随意的，但在实质选择参照系时应以运动的描绘尽可能简单为原则。在没有特别说明时，平常以地面为参照系。比方，描绘地面上物体的运动时，平常选地面或相关于地面而静止不动的其他物体作为参照系。（三）坐标系【思虑】怎样定量的描绘物体的地点及地点的变化？【结论】地点就是质点在某时刻所在的空间的一点。物体运动时，其地点发生变化，为了定量地描绘物体的地点及地点的变化，需要在参照系上成立适合的坐标系。坐标系是在参照系的基础上抽象出来的见解，是抽象化的参照系。【提问】当物体做直线运动时，我们应当怎样成立坐标系？【回答】物体在一条直线上运动，即物体在做一维运动时，能够以这条直线为x轴，在直线上规定原点.正方向和单位长度，成立直线坐标系，把这种坐标系我们称为一维坐标系。如图1—1—1所示，若某一物体运动到A点，此时它的地点坐标X＝3m，若它运动到B点，则A此时它的坐标XB＝-2m（“-”表示沿X轴负方向）。BOA-203X／m图1—1—1【提问】当物体在一个平面上运动时，我们应当怎样成立坐标系？【回答】关于平面运动，我们能够成立平面直角坐标系，这种坐标系我们称为二维坐标系，比方在地理上用纬度和经度来确立某个地点的精确地点【介绍】全球卫星定位系统（GPS）我们在地图上看到的经纬线，实质上就是在地球表面成立的坐标系，地面任何一点的位置都能够用在个点的坐标（也就是经度和纬度）来确立。向空中发射几颗人造卫星，它们不停地向地面发射信号，表示自己现在所处的地点。地面的接收器收到这些信号后进行分析，就显示出接收器自己所在地的坐标（经度、纬度）、当前普及型GPS定位器能够做得很小，精确度能达到几米，价钱也比较低价，已经广泛应用在各样野外活动中，很多汽车上也安装了GPS定位器。我国独立自主研制的北斗导航卫星系统已经开始工作，并将最后拥有全球定位的功能。俄罗斯和欧盟也在开发自己的卫星定位系统。【显现】【提问】这个GPS定位器现在位于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中你还能够获得哪些信息？【回答】从GPS定位器上显示屏中的信息能够知道：1.第1行的“西”和第2行的“航向267°”表示的是航向，以以下列图所示.“航速0.0km”说明定位器现在相对地面静止“累计13：32”是指从开始启动定位器到现在的时间4.“N39°55.451′”和“E116°23.504′”是指定位器所处地点在北纬

39°55.45.

东经116°23.504′;5.时间：10：29：57”显示的是北京时间10点29分57秒联合上面的信息，经过地理知识或查阅地图手册能够知道定位器现在正处于西部.【小结】1.坐标系相对参照系是静止的。

北京市城区的坐标的三要素：原点.正方向.标度单位。用坐标表示质点的地点。用坐标的变化描绘质点的地点改变。【课时小结】【讲堂小结】本节课主要学习了质点见解的成立，能够看作质点的条件判断；参照系及坐标系的成立，对运动的描绘确立了知识基础，而且确立了物理模型的思想。抓住实质物理现象的主要要素，忽略次要要素，除去非实质要素的搅乱，突出反应事物的实质特点，进而使物理现象或过程获得简化，成立物理模型，这就是我们必定掌握的科学研究方法——科学抽象。【板书设计】【部署作业】教材第11页第题.五.板书设计第一节质点参照系和坐标系一、质点：用来代替物体的有质量的点．质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型．质点是对实质物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法．一个物体可否看作质点，取决于它的形状