人教版高一物理必修一 第一章《运动的描述》 教材分析 课件（30张）

人教版物理 必修一第一章 运动的描述教材分析物体的运动质点的运动参考系（坐标系）位置时刻时间位移平均速度瞬时速度速度时间图象速度的测量平均加速度瞬时加速度一、知识结构及概念分析1、知识结构2、概念分析（1）质点为什么要建立质点这一理想模型？描述实际物体运动状态的复杂性。什么情况下，实际物体的运动才能看作质点的运动？结论之一：能否把物体看成质点，取决于所研究物体的运动特性，平动的刚体可以模型化为质点。其具体意义在于，尽管刚体的形状，大小不能忽略，但由于刚体内各点的运动情况相同，因而可用其上任一点的运动来描述该刚体的运动。结论之二：能否把物体看成质点，还取决于物体的形状、大小对于所研究的问题是否可以忽略。其具体意义在于可将其视为一个物质点。质点概念的重要性质点概念的重要性 质点概念的重要性还在于它的建立揭示了“理想模型”在物理学中的必要性，并给出了建立“理想模型”的一般原则。建立理想化的物理模型，是进行科学抽象的一种重要形式，也是一种深刻的科学思想方法。“理想模型”是一种抽象的理想客体，原则上只能在思维中才能实现。但没有它，科学将无法面对错综复杂的现实世界。一句话，没有理想模型，就没有科学。物理学科学方法的精髓在于：用模型描述自然，用数学表达模型；用实验检验模型。（2 2）参考物、坐标系与参考系）参考物、坐标系与参考系 判断一个物体究竟是运动还是静止，都要选择另外的物判断一个物体究竟是运动还是静止，都要选择另外的物体作为参照。被选为参照的物体叫参照物或参考物。体作为参照。被选为参照的物体叫参照物或参考物。为了确切地或定量地说明一个物体的运动，还必须在参为了确切地或定量地说明一个物体的运动，还必须在参考物上建立一套坐标系。考物上建立一套坐标系。有了坐标系，就可以定量地确定物体在空间的位置。但有了坐标系，就可以定量地确定物体在空间的位置。但描述物体的运动还需指明另一要素，即它在什么时刻经过描述物体的运动还需指明另一要素，即它在什么时刻经过什么位置。从原则上说，坐标系的各处都应该配置一个钟，什么位置。从原则上说，坐标系的各处都应该配置一个钟，而且同一坐标系各处的钟都必须是而且同一坐标系各处的钟都必须是“同步同步”的，即走得快的，即走得快慢一样。慢一样。（因为绝对的时空观，时间就天然确定了）（因为绝对的时空观，时间就天然确定了）一个依托参考物建立的一个依托参考物建立的“标示空间位置的坐标系标示空间位置的坐标系”和配和配置在此坐标系内各点的置在此坐标系内各点的“一套指示时间的同步的钟一套指示时间的同步的钟”就组就组成一个参考系。成一个参考系。（3 3）速度）速度定义定义“平均速度平均速度”的目的是为了定义的目的是为了定义“瞬时速瞬时速度度”“平均速度平均速度”的定义的定义(位移对时间的平均值）位移对时间的平均值）一维情况（建立一维情况（建立ox ox 轴）轴）AsBtOxABxtAs1Bt1s2Ct2s3D t3s4E t4瞬时速度的定义ACDEB平均速度平均速率（4 4）加速度）加速度vAvBv平均加速度瞬时加速度二、演示实验及学生实验示例1、平均速度与瞬时速度滴水计时器2、速度与时间的关系时间时间(s)位置坐标位置坐标(cm)连续连续0.04s内内的位移的位移(cm)速度速度(ms-1)00/0.021.001.000.250.062.401.400.350.104.051.650.410.146.052.000.500.188.402.350.590.2211.052.650.660.2614.103.050.760.3017.403.300.830.3421.003.600.900.3825.004.001.000.4229.204.201.050.4633.904.701.180.5038.854.951.24轨道小车时间时间(s)位置坐标位置坐标(cm)连续连续0.04s内内的位移的位移(cm)速度速度(ms-1)00/0.021.751.750.440.064.052.300.580.107.002.950.740.1410.353.350.840.1814.203.850.960.2218.704.501.130.2623.705.001.250.3029.355.651.410.3435.606.251.560.3842.506.901.73气垫导轨时间时间(s)位置坐标位置坐标(cm)速度速度(ms-1)00/0.020.150.160.040.650.350.061.550.540.082.800.730.104.450.930.126.501.110.148.901.300.1611.701.510.1814.951.730.2018.60/自由落体三、教学建议1、教学低起点、学生易接受 例如，质点的教学 人在列车中走动 列车在京广线上运行 Google Earth看北京 等 生活实例，建立模型，建立概念例如，位置与位移的教学 每位同学通过电子地图，打印出包含自己家庭住址和学校地址的地图，并寻找至少3条两者之间有特点的线路。例如，变化量与变化率的教学 一年中小学生身高随时间的变化 一天中气温随时间的变化 火炉上热水壶中水的温度随时间的变化例如，加速度的教学 变速运动很常见，如蝴蝶、苍蝇的运动，苍蝇比蝴蝶速度变化快，因此，扑蝶可以徒手，而打苍蝇不仅要用苍蝇拍，动作还必须敏捷；速度大、速度变化大、速度变化快 不同发生在身边的事儿 去年国庆，我的第一界毕业生聚会，因我曾经是他们高中阶段的班主任，同时任教他们的物理课，故被他们邀请到场，大家非常开心，兴致勃勃，嘘寒问暖，他们都大学毕业三年了，有的高中毕业后就未曾谋面。一朝相聚，不免要回忆高中阶段的一些学习片段，一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答：l你是指抛上去还是落下来的过程？你是指抛上去还是落下来的过程？（一个女孩，也是医科大学毕业的）（一个女孩，也是医科大学毕业的）l上升加速度朝上，下降时加速度朝下。上升加速度朝上，下降时加速度朝下。（军事指挥院校的毕业生干脆利索地回答）（军事指挥院校的毕业生干脆利索地回答）l上升过程中速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度上升过程中速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧？吧？（师范大学毕业的，不是学物理专业）（师范大学毕业的，不是学物理专业）l最高点苹果都停下来了，肯定没有加速度。最高点苹果都停下来了，肯定没有加速度。（竟然是一个重点大学理工科毕业生的回答）（竟然是一个重点大学理工科毕业生的回答）l老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。（一个女孩，后来学文科了）（一个女孩，后来学文科了）2、教师善示范，学生好规矩例如，坐标 x 与 坐标变化量x 例如，速度时间图象 实验数据测量与记录，求速度，建坐标，描点，连线例如，做实验的规矩 座次，行为规范，实验准备 等 3、情景和方法，一以而贯之 实现教学内容的实验很多，例如描绘速度时间图象，可用电磁打点计时器、火花打点计时器、轨道小车、气垫导轨、传感器。处理数据求速度，可选四点三段距离，可选三点两段距离等。入门时，让学生关注的少点，掌握得好点，在情景和方法上应该注意“一以贯之”。4、提升实不易，常用巩固之 手把手地教会学生用vt图线描述物体的运动，不要轻易地“束之高阁”，要让学生反复地使用，并在使用中加深理解。例如，用vt图线描绘牙买加飞人博尔特在2008年北京奥运会100m决赛中的运动；例如，从vt图线看物体加速度的变化；可以让学生学会用其他图线描述相关情景，例如物体的位置-时间图线等。艺术家与科学家都被同一事物所吸引自然及人性 艺术家和科学家都在探讨宇宙的起源、生命的真谛，以及死亡的涵义 科学用数学这个共同语言来表达，因此大家可以分享对于世界的认知；而艺术很难找到共同语言。科学语言的应用 科学素养的提高5、课时建议 总课时：89节第1节 质点 参考系和坐标系 1课时第2节 时间和位移 1课时第3节 运动快慢的描述-速度 2课时第4节 实验：用打点计时器测速度 2课时第5节 速度变化快慢的描述-加速度 2课时机动 1课时 四、习题教学例题1、在研究下述运动时，能把被研究物体看作质点的是A研究地球的自转B研究乒乓球的旋转C研究火车从南京到上海运行需要的时间D研究“嫦娥一号”发射后的轨道变化展示模型 建立图景例题2以下说法正确的是：A“一江春水向东流”的参考系是江岸B“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，这首诗描绘的是坐在地上的人相对其它星球的运动图景C“小小竹排江中游”是以竹排为参考系而言的D“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系而言的例题3关于时间的下列说法中，哪些表示的是时刻A 2008年8月8日晚20:00，第二十九届奥林匹克运动会在北京开幕B 校运动会100m赛跑的最好成绩是12.8sC 学校上午8:00开始上课D“神舟七号”绕地球运行一周用时90分钟 例题4下图为A、B两只棕熊在野外沿直线散步的位置-时间图象。由图可知：A在这一小时内，A熊的平均速度较大B在t=10.0min时刻，B熊的速度较大CA熊的速度总是沿着一个方向DB熊的速度总是沿着一个方向 A熊500100015002000250030000102030405060t/minx/mtB熊500100015002000250030000102030405060 t/minx/m 例题5下图为某运动物体的速度时间图象，下列说法中正确的是：A物体从静止开始运动B物体在4.5s时的速度为5m/sC物体在02s内速度逐渐增加，24s内静 止，45s内速度逐渐减小D物体在05s内始终向 同一方向运动 1051234560v/ms-1t/s 例题6下图为某运动物体的速度时间图象，下列说法中正确的是：A在02s内物体的加速度方向与速度方向相同B在02s内物体的加速度大小为2.5m/s2C在45s内物体的加速度方向与速度方向相反D在45s内物体的加速度方向与速度方向相同1051234560v/ms-1t/s作业（例题）与课堂教学要相适应作业要让学生有成就感学生作业老师要先做教师对作业要有个性化反馈多则惑 少则获 教师的教学就是在多与少之间找到最佳的点，这是一门艺术！