2022年高中物理 质点坐标系教案 新人教版必修1

2022年高中物理 质点，坐标系教案 新人教版必修1运动的描述质点 参考系和坐标系教学目标：知识与技能1认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点。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理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。3认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用过程与方法1体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法让学生将生活实际与物理概念相联系，通过具体事例引出质点的这个理想化的模型通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中自主升华为物理中的概念2通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力3体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较，增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力情感态度与价值观1认识运动是宇宙中的普遍现象运动和静止的相对性培养学生热爱自然，关心科技发展、勇于探索的精神2通过质点概念和参考系的学习，体会物理规律与生活的联系3渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想4渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观5通过本节学习，激发学生学习高中物理课程的兴趣教学重点、难点：重点：1理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法2在研究具体问题时，如何选取参考系3如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系难点：在什么情况下可以把物体看作质点，即将一个实际的物体抽象为质点的条件教学方法：探究、讲解、讨论、练习教学手段：录像资料、多媒体课件课时安排：新授课（1课时）教学过程：新课导入 师：请同学们观看一段录像后思考问题(有关运动的话题) (放映录像)选择有关反映物体运动的画面播放给学生看如：雄鹰、小鸟在空中飞翔，飞机在天空中划过，行星、卫星在宇宙中运行，航天员杨利伟在宇航舱中给地球拍照，汽车在公路飞驰，轮船在海水中搏击海浪。 师：雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子等请大家根据刚才观看的录像片，回顾初中学过的机械运动，提出一些关于运动的话题 教师总结学生发言，讲述机械运动 机械运动：简称“运动”指物体与物体间或是物体的一部分和另部分间相对位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式机械运动是空间位置随时间变化的体现这里涉及到空间和时间的问题 师：古希腊杰出的哲学家、科学家、圣贤亚里士多德曾说过“不了解运动，就不了解自然”，这句话向我们提出了严峻的挑战我们要充满信心，迎接这一挑战 指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：要描述物体的机械运动，本节课将从哪几个方面去描述? 学生通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的，要研究物体的运动首先从学好这些基本概念人手 师：我们在刚才的录像片中看到：汽车在公路上飞驰，江水在咆哮着奔向远方，鸟儿在飞翔，树叶在摇动，高山上流水，瀑布直泻千尺，雪花在空中飞舞(放映录像)(播放“神舟”五号升空的录像片)“2003年10月15日，一个令人骄傲的日子，一个彪炳史册的日子，我国第一艘载人飞船满载着全国人民的希望成功升空”师：飞船在茫茫太空中遨游，假如你是文学家，你如何描述它的运动呢?这就是我们今天要研究的课题质点 参考系和坐标系板书：质点 参考系和坐标系新课教学一、物体和质点针对上面看过的录像，老师提出问题：请你描述出一些运动，详细描述物体的运动有什么困难?足球 向前 球体 滚动雄鹰 向前 翅膀 上下发现描述物体运动不容易，我们需要了解物体各部分运动的区别吗? 问：可以将问题简化吗？为什么？要准确描述物体的运动，特别是物体各部分的详细运动情况，并不是一件很容易的事因为物体本身都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般并不一样 师：在刚才看过的录像片中，我们见到了杨利伟，看到了“神舟”五号据报道，“神舟”五号飞船载人舱长74m，直径28m，用长58 m、重达480t的“长征”2号火箭发射升空后，显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗? 生：不需要，我们可以用荧光屏上的小光点代替这个“庞大”的飞船呀! 引入质点：用来代替物体的有质量的点（板）根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到简化，这是一种重要的科学研究方法 引子；乒乓球小而轻，运动员研究各种旋转球的打法时，要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响这种情况下，必须考虑到球的大小和形状，不能把它简化为一个点 讨论与交流(供参考) 1地球是一个庞然大物，研究地球绕太阳的公转时，能不能把它看成质点?研究地面上各处季节变化时，能不能把它看成质点? 参考答案：若研究地球绕太阳公转时，由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多，则可以把地球看作质点；但若研究地面上各处季节变化时，则不能把其看作质点 2撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段：助跑、撑杆起跳、越过横杆讨论并思考后回答，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)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时，能否将其看成质点? 参考答案：(1)不能，纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作，也就是说不能忽略运动员的形状和大小(2)能，分析助跑速度时，可以忽略运动员的姿势及动作(3)能 3物理中的“质点”跟几何中的点有什么相同和不同之处? 参考答案：相同之处为：都是没有形状和大小的点不同之处为：质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相对的概念；几何学中的点没有质量，仅表示一个位置，而且应该是“绝对得小” 师：请同学们对质点进行小结： 生：对质点小结：1质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型2质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法3一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关 4一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质即使是同个物体，在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点. (课堂探究) 亲自做一做、试一试，书本在下列情景中能否被看成质点 1沿一个方向推动桌面上的书本，如果测量书本移动的距离，是否可以将书本视为质点，为什么? 2如果测定书本经过桌面上方某一定点所需要的时间，是否可以将书本视为质点，为什么? 3还有什么情况下书本可以被视为质点?什么情况下书本不能被视为质点? 参考答案： 1沿同一个方向移动书本时，书本各部分的运动情况完全相同，可以将它视为质点 2相对桌面上方的某一定点来说，书本本身的长度(或宽度)不能忽略，并对经过该定点位置所需要的时间起决定作用，所以这种情况下不能将书视为质点。 3答案视学生提出的问题而定(根据学生提出的各种情景，老师进行准确恰当的点拨) 说明：将物体看作质点的条件： (1)平动的物体可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点 (2)物体有转动，但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时，物体本身的形状和大小已变成了次要因素 (3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点，如研究火车过桥的时间时就不能把火车看作质点 课堂训练) 1下列关于质点的说法中，正确的是 A体积很小的物体都可看成质点 B质量很小的物体都可看成质点C.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点