高中物理 质点参考系和坐标系教案 粤教版必修1.doc

1、1质点参考系和坐标系一、三维目标1．知识与技能：（1）理解质点的概念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）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。2．过程与方法：（1）体会物理模型在探索自然规律中的作用让学生将生活实际与物理概念相联系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经验出发体验不同参考系中运动的相对性提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．情感态度与价值观：热爱自然关心科技正确方法科学态度。二、重点、难点重点：质点概念的理解如何选取参考系。难点：什么情况下可以把物体看成质点。三、教具液晶投影机、笔记本电脑、三角尺。四、教学过程（一）引入1．观看一段反映物体运动的动画然后思考问题。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运动是宇宙间永恒的主题也是日常生活中常见的现象诗人可以用“飞流直下三千尺疑是银河落九天”来描绘气势磅礴的瀑布画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景那么作为我们未来的科学家我们怎样描绘物体的机械运动呢？（二）参考系关于机械运动同学们肯定有许多的看法下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨论。（1）坐火车旅行图片（2）飞机投弹图片（3）地球绕太阳转动图片请同学们设想一下你和一位同伴正坐在这辆火车上铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景而同伴认为你是怎样的。地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的。地球在绕太阳转动而我们却没感觉到这又是为什么。虽然说物体的运动是永恒的但在描述某一物体的位置随时间的变化却又总是相对于其它物体而言的这便是运动的相对性。看来要描述一个物体的运动即位置随时间的变化首先要选定“某个其它物体”做参考然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化以及怎样变化。象以上分析的用来做参考的物体称为参考系。思考：1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁看山恰似走来迎仔细看山山不动是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？2．坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里巡天遥看一千河”时我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾？说明理由。3．描述一个物体的运动时参考系：_________A．可以任意选取B．是一定的4．选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时其结果：_______A．一定不同B．可能不同C．一定相同由于运动描述的相对性凡是提到运动都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的要比较两个物体的运动情况必须选择同一参考系比较才有意义！参考系选择得当就会使问题研究变的简洁、方便！比如一个星际火箭在刚发射时主要研究它相对于地面的运动所以把地球选作参考系但是当火箭进入绕太阳运行的轨道时为了研究的方便便将太阳选作参考系。为研究物体在地面上的运动选地球作参考系最方便。再如初中有这一问题有一队伍正在匀速前进通讯员从队尾匀速行至队首再从队首行至队尾求时间。这一问题我们选择队伍作参考系就非常方便。因此选择参考系是研究问题的关键之一。（二）质点知道了物体运动的相对性之后我们再来研究物体相对于参考系的运动情况。还是看刚才的三幅图。在地球绕太阳转动的图片中地球在绕太阳公转注意地球同时又在自转所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化可见要准确地描述物体的运动并不是一件容易的事。分析：当我们讨论地球的公转时怎么看待地球？有什么巧妙的方法。地球是一个庞然大物直径约为12800km与太阳相距1.5×108km也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一。学生：因此研究地球公转时由于地球的大小而引起的地球各个部分的差异很小可以忽略不计也就是说可以忽略地球的大小把它视为一个点。忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时能够忽略地球质量吗？（质量是物体的固有属性）刚才同学们其实已经做了一件伟大的事什么伟大的事呢在研究某一问题时对结果影响非常小的因素把它忽略掉突出研究对象的主要方面这是一种科学抽象物理学中称之为物理模型。例如刚才研究地球公转时把地球本身的大小、形状忽略不计突出地球具有质量而把地球简化为一个有质量的点就是建立了物理模型物理学中称这种不考虑物体的大小和形状而突出物体具有质量的点称为质点。于是对实际物体运动的描述就转化为对质点运动的描述。那么如果研究地球自转考查地球上各点的运动还可以把地球看作质点吗？为什么？不能因为地球上各点的运动情况不一样。又如研究火车在沿平直轨道运动时可以把火车看