2022年高中物理必修第一册《第一章 运动的描述》质点、参考系和坐标 教案
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资料简介
1.1质点参考系和坐标系教案一、教学目标(一)知识与技能(1)理解质点的概念.能明确物体在什么情况下可以看作质点.(2)知道参考系的概念.知道选取参考系时,要考虑到使运动的描述尽可能简单.(3)知道坐标系的概念.能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化.(2)过程与方法通过数形结合的学习,认识数学工具在物理学中的作用(3)情感态度价值观领悟质点概念的提出和分析、建立的过程,激发学生的学习兴趣二、教学重点和难点重点:质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立难点:理想化模型——质点的建立,及相应的思想方法三、教学方法探究式教学四、教学过程(一)问题引入 呈现“神舟”5号从发射到返回舱成功回收的主要阶段。播放神州五号发射升空过程的录像。问题:飞船在茫茫太空遨游,如何描述它的运动呢?文学家、艺术家采用形象的手法。“凌云戏月游银汉,转瞬翔天过太空”,短短一两句话就勾勒出航天飞船的雄姿。科学家怎样描述物体的运动呢? (二)新课教学(一)、物体与质点1、播放鸽子飞行的录像。提问:(1)要准确描述鸽子身上各点的位置随时间的变化不是容易事,困难和麻烦出在哪儿呢?(2)如果我们研究它从家里出发到你亲戚家送信,需要了解它各部分运动的区别吗?(3)如何才能较准确地描述它的运动呢?呈现信息窗:“神舟”5号飞船载人舱长7.4m,直径2.8m,用长58m,重达480t的“长征”2号火箭发射。如科学家研究“神舟”5号飞船在空中的运动位置、高度、速度等问题时就把它简化为一个有质量的点。播放“神舟”5号运行时在指挥部荧光屏上的显示为一个小小的光点。物理学中,用来          物体的               的点叫质点。在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,经过科学抽象而建立理想化的“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。质点就是这种物理模型之一。2、提问:(1)研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个点呢?播放太阳系运行的模拟动画。(2)一列沿京沪铁路运动的火车,若研究它从上海到北京的运动能否把它简化为一个点?播放火车运行模拟动画。(3)研究地球上各处的季节变化时,能否把它视为质点呢?播放地球公转和四季变化的模拟动画。 (4)研究火车通过南京长江大桥的运动时,能否把它简化为一个质点?呈现火车过桥的图片。3、通过以上几个问题请同学们进一步讨论:(1)物体是否在所有的情况下都能看作质点?(2)物体看作质点的条件是什么?(3)物理中的“质点”跟几何学中的点有什么相同和不同的地方?(4)大的物体一定不能看成质点?小的物体随时都看成质点吗?播放地月系运行模拟动画,28届雅典奥运会上张怡宁发球录像。演示乒乓球发球情况。(二)参考系1、设想一下,你和你的同桌正在太空站里一边喝咖啡一边聊天。在“地球人”看来,你们随太空站以很大的速度绕地球运动。提问:你和你的同桌能感到自己在高速运动吗?为什么?呈现太空站的图片。为描述物体的运动,需要另外选取一个物体作为标准,否则无法判断。这个作为标准的物体叫做参考系。提问:有一首唐代流传下来的诗词:“满眼风波多闪灼,看山恰似走来迎,仔细看山山不动——是船行。”作者为什么会有“山迎”、“船行”这样两种不同的感觉?2、播放飞机空投的模拟动画。提问:选择不同的参考系观察结果如何?从中你有什么发现呢?3、提问:参考系的选择是任意的。但怎样选择比较好呢?播放地月系、太阳系运行的模拟动画(几何画板制作),请同学观察思考研究月球的运动选什么参考系较好?由此你得出的结论如何?(三)、坐标系 1、假设你在学校攀登楼前广场上,沿东西方向笔直地奔跑,如果要问你到了哪里,我们会怎样表示呢?对我们可以选择大家所熟悉的标志作为参考,说明你的位置。那么能否借助数学方法呢?一般说来,为了定量地描述物体的位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。用坐标值来表示物体的位置。提问:如何选择坐标轴和正方向?如何选坐标原点?如何确定坐标轴上的刻度值?如果我们以广场上旗杆作为坐标原点,x=5m,x=-10m表示什么意思?正负号表示什么意思?2、如果你在学校里从前校门到后校门,对于这种平面运动,要描述你的位置或位置的变化,应该建立怎样的坐标系?如果我们要研究“神舟”5号这种三维运行呢?请同学举例说明它的还有哪些用途。五、课堂小结这节课我们学习了质点、参考系和坐标系等概念,它们是运动学乃至整个力学的最基本最重要的概念。要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个物理模型,最简单的是质点模型。由于运动的相对性,描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。为了准确地、定量地描述质点的运动,还要建立坐标系。除了以上知识,你还学到了什么方法?(物理学研究问题的基本方法——建立物理模型。)六布置作业复习本节课本。

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