质点 参考系 教学设计 高中物理新人教版必修第一册（2023~2024学年）

第1节质点参考系教学设计备课人学科物理课题1.1质点参考系教学内容分析教科书启发学生思考“如何准确地描述物体的运动”，从而引出本节研究运动所需的两个基本概念--质点和参考系。建立质点模型和选定参考系是描述“问题”中这些物体运动的前提，不建立质点模型和选定参考系就无法描述这些物体的运动。其中，质点概念的建立是本节的难点。质点是一个理想模型，模型建构是科学思维的重要组成部分，需结合教学中的内容逐步培养学生建构模型的能力。质点概念的建立就是学生在高中第一次经历针对实际问题抓住主要因素忽略次要因素的科学思维方式，抽象概括出的理想化模型。教科书通过对各种实际运动例子的分析，使学生体会到有些物体的运动可以合理简化成用一个点来描述，进而逐步建构质点的科学概念。教科书还通过“思考与讨论”栏目中的问题让学生理解一个物体是否能简化成质点要视研究的问题而定，不能一概而论，要辩证地理解，进而应用质点模型处理物体运动的问题。参考系是准确描述物体运动的基础，教科书由不同的观察者对同一运动的描述不同的实例。提出建立参考系的必要性，进而让学生体会运动的相对性及参考系的选择对描述物体运动的意义。学情分析质点的概念，学生在初中没有学习，是一个新概念，也是学生进入高中后的第一个理想化的物理模型，在理解上会有所困难。对于参考系这个概念，学生理解和掌握上难度应该不是太困难，毕竟初中已经学习过参照物这个概念了。教学目标1.理解质点的定义，知道质点是一个理想化的模型，初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。2.理解参考系的概念，知道在不同的参考系中对同一运动的描述可能是不同的。教学重难点1.理解质点的概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。（重点）2.会根据问题情境选择参考系。（重点）3.将一个实际的物体抽象为质点的条件。（难点）教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课首先，观看两个视频。【教师提出问题】1.雄鹰拍打翅膀在空中翱翔时，你是否可以准确地描述它的运动呢？2.足球在地上滚动时，你是否可以准确地描述它的运动？对以上两个实例，之所以我们不能够准确的描述出翱翔的雄鹰和滚动的足球的运动，你认为困难和麻烦出在哪里呢？3.如果我们研究雄鹰从我国黑龙江飞到西藏用的时间的话，雄鹰的形状大小会有影响吗？学生观看视频，然后根据教师所提问题，分组讨论问题。分组讨论问题分组讨论问题并回答第1、2两个问题是为了引导学生思考体会描述雄鹰和足球运动的滚动的困难之处。得出无法描述的困难是什么。第3个问题为了质点这个概念做引入铺垫。讲授新课一、物体和质点1.质点：忽略物体的大小和形状用来代替物体的、有质量的点；2.条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时。【教师提出问题】1.下列两种情况下，对于“很大”的地球来说，它可以看做质点吗？2.下列两种情况下，对于“很长”的火车来说，它可以看做质点吗？3.下列情况下，对于“很小”的足球和乒乓球来说，它可以看做质点吗？4.下列情况下，对于“旋转”的运动员来说，它可以看做质点吗？结论总结：1.是不是很小的物体才能看作质点，很大的物体不能看做质点？2.当涉及问题研究物体自身转动和具体动作时，物体是否可看做质点？3.日常生活中是否存在质点？4.物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同？【思考与讨论】通过观察和思考，发表一下你的看法？【回顾初中知识】1.要描述一个物体是运动的还是静止的，要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做参照物.2.同一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物．这也说明了物体的运动和静止是相对的。二、参考系1.参考系：为了确定物体的位置和描述物体运动而被选做参考的物体。（注：初中所学参照物是通俗说法，但本质相同）要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，观察物体相对这个物体(其它物体)的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。【思考与讨论】甲同学和乙同学第一次乘高铁列车，把一枚硬币立于窗台上。甲同学说：“硬币静止不动！”乙同学却说：“你看错了，硬币是运动的。”你认为甲乙同学的说法谁对谁错？2.参考系的选取：（1）可以任意选取；（2）应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则；（3）常选择地面或相对地面静止的物体为参考系；（4）参考系的选取不同，对物体运动的描述可能不同；（5）比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义。注意：以后凡是说到运动，都应该首先选择参考系，常默认为地面或相对地面静止的物体为参考系。三、课堂练习学生记忆并掌握质点的概念和条件根据教师所提问题，分组讨论问题。根据教师所提问题，分组讨论问题。根据教师所提问题，分组讨论问题。根据教师所提问题，分组讨论问题。根据教师所提问题，分组讨论问题。讨论之后小组分组发言交流结果，得出最终结论。根据教师所提问题，发表看法。学生回顾衔接初中知识学生记忆并掌握参考系的概念根据教师所提问题，分组讨论问题。学生记忆并掌握参考系选择的要求学生记忆并掌握参考系有关知识。学生练习牢固掌握基础知识与概念四个问题的设置，重点突破大物体也可以看做质点；小物体不一定能看做质点；研究物体旋转时，物体一定不能看做质点。通过四个问题让学生进一步明确能不能看做质点不是看物体的大小，而应该看在所研究的问题中大小和形状是主要因素还是次要因素培养学生协调合作的精神和独立学习的品质。为引入参考系的概念做铺垫。为引入参考系的概念做铺垫。牢固掌握基础知识与概念通过此问题为说明同一个物体的运动会因参考系选择的不同而不同。牢固掌握基础知识与概念牢固掌握基础知识与概念巩固知识课堂总结板书设计§1.1质点参考系一、物体和质点1.定义：忽略物体的大小和形状用来代替物体的、有质量的点。2.条件：