2022年《质点参考系与坐标》教案 .pdf

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1、第一章运动的描述第一课质点、参考系与坐标【教学目标】1知识与技能 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； 理解运动的相对性，明确参考系在运动研究中的作用，能根据实际情况选择适当的参考系； 认识一维坐标系，掌握坐标系简单应用。2过程与方法 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。让学生通过生活实际与物理概念想联系，通过具体事例建立质点模型； 通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。让学生从生活中常见的运动出发，理解运动的相对性，选择参考系对研究运动的重要性。 列举生活中确定物体位置的不同方法，理解坐标的意义与坐标在描述物体位置的优越性

2、，体会科学研究的过程与方法。情感态度与价值观 通过质点概念的研究，渗透在科学研究过程中抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想； 认识运动是中的普遍现象，理解运动与静止的相对性，培养学生热爱科学，勇于探索的精神。【教学过程】一问题引入问题 1：什么叫机械运动？物体位置的变化。问题 2：如何确定物体的位置？通过坐标。问题 3： 运动是相对的， 坐标建立在哪？建立在匀速运动的物体上。这个问题称之为参考系。问题 4： 物体之大， 如何确定物体的位置？你希望物体越大越好，还是越小越好？越小越好，可以精确确定物体的位置。物体大小是一定的，有时可以将物体用一个理想的点来表示。总结： 要描述物体的机械运动，所以

3、我们有必要研究质点、参考系与坐标等概念。二质点的概念名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 质点概念的引入：用给学生两幅体育运动中的图片，由此向学生提出问题。其中图 1.1-1 为美国选手拜尔宾/ 阿格斯特在北京进行的2004年中国杯世界花样滑冰大奖赛冰舞比赛中。图1.1-2 举世瞩目的男子110 米栏的决赛。中国选手刘翔获得金牌，他的成绩为12 秒 91，打破奥运纪录，同时也追平了世界纪录。图为刘翔在

4、比赛中。问题： 这两幅图中，那一幅可以将运动员看成点？图 1.1-1 中是展示给人们运动员身体各点的协调美，无法用一点去展示运动员的运动美。而图 1.1-2 中是展示给人们的是速度美，如果用一点用表示，更加容易来精确研究运动员的运动速度，所以可以看成一点。总结： 将物体看成一个有质量的点，该点称为质点。只有能用一点代表物体的运动，才可以将物体看成质点。例题 1：下列各种运动中，哪一种可以看成质点：(A) 比如做花样滑冰的运动员(B) 研究地球绕太阳转动(C) 研究地球的自转(D) 测定火车通过南京长江大桥的时间。解析： 做花样滑冰运动员，人们关心的不是速度，而是运动员的动作，身体各部分的习调性

5、， 因此无法用一点来替代。同样研究地球的自转过程中，地球各点的速度大小与方向均不相同， 因此也无法用一点去替代各点的运动。但在研究研究它绕太阳的转动，并不关注地球各点的速度，只是研究绕太阳转动情况，可以用一点去替代。火车通过大桥，火车长度与大桥长度相比不能忽略不计，因此不能看成质点，如果研究火车从北京开往南京的时间，就可以将火车看成质点。总结：为了能精确手描述物体位置，将物体看成一个理想的点。质点是一种理想的物理模型。当物体能用点来代表所要研究的运动形式，就可以将物体看成质点。图 1.1-1 图 1.1.2 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -

6、精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 三参考系问题讨论：问题 1：静止在地面上的人看火车是运动的，看路边的树是静止的。火车里的人看路边的树木是运动的。请讨论，究竟谁是运动的，谁是静止的？为什么人们容易接受树木是静止的？运动是相对的， 而人们生活在地球上，一般习惯地认为地面是静止的。问题 2：如图 1.1-3 所示，跳伞运动员从匀速运动的飞机上跳下， 对地面来讲， 物体做何运动？对飞机上人来讲做何运动？对谁运动更简单？对地面来讲， 运动员做曲线运动，对飞机来讲做直线运动。对飞机运动员的运

7、动比较简单。总结： 运动是相对的， 我们选择一个物体做参照来研究另一个物体的运动， 这个参照的物体称为参考系 。 参考系如何选择， 一般为了运动更加简单。例 2：人划船逆流而上，当船行到一座桥下时，一木箱落入水中立刻随水漂向下游，船继续前进，过了15min，船上的人才发现木箱丢了，于是立即返回追赶。求船返回到追上木箱所花的时间 ( 船对水速度大小不变，不计船掉头的时间) 。解析： 如果选择流动的水为参考系，即认为水不动， 那船相对于水在两个过程上速度大小不变，所以仍然用15min 即可追赶到木箱。此题因为选择了水做参考系，使船的运动变得简单。如果选用静止的岸做参考系，问题要复杂多了。思考题：

8、我们在地球上看月球绕地球转动，转动的周期为27.3 天，而且我们始终看到的一面，另一面总是背向地球。由此，能否推出月球有无自转？如果自转，自转周期为多少？如果我们站到月球上看地球，地球相对月球做何种运动？解析：如果月球不自转， 在地球上看月球应该能看到月球所有的面，而我们只看到一面，说明月球也在自转，而且自转周期与月球的公转周期相同时，我们只能看到他的一面( 可以由同学进行实际体验，一个人绕讲台转一圈，且总要面对讲台)。那么，人在月球上看地球，只能在朝向地球的一面才能看到，而且看地球不动。四坐标概念的引入： 如果我们规定靠门的一列同学为第一组，靠讲台的一排为第一排，现在请图 1.1-3 名师归

9、纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 第四组第3 列同学站起来。( 该同学站起来 ) 你为什么站起来？这个问题，教师就是用一组数字确定了同学的位置。这就是坐标。总结： 用来确定物体位置的称之为坐标。问题思考： 请同学们说出你家的住址，邮件地址。 在海洋中航行的船是如何确定自己位置的？住址是家的坐标，有了这个坐标， 就可以确定家的位置。船舶是根据地球的经度与纬度来确定位置的。问题 1：在研究运动的物体，是如何

10、确定物体的位置？坐标。 如果物体在一条直线上运动，就可以通过一维坐标，如果在平面上运动可以用二维坐标，同样，在空间运动，用三维坐标。注意：这里的坐标与数学中的坐标相同，只是要加单位( 如：米 ) 。五课堂小结机械运动是物体位置的变化，而位置需要用坐标来确定，为了精确确定物体的坐标，需要将物体看成一个理想的点( 质点 ) ，而运动是相对的，因此坐标必须建立在参考系上( 我们认为参考系是静止的) ，参考系的选择一般我们习惯于静止的地面，但为了研究运动的简单而选择适当的参考系( 注意，这里一般均选择匀速运动的参考系) 。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -