1.1 质点　参考系 教学设计 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2019人教版物理必修一教学设计 出品人：老杨0177 第一章 运动的描述 1、质点 参考系和坐标系 【整体设计】 质点模型是高中物理提出的第一个物理模型，也是最简单的模型，对质点概念的形成以及质点模型的建立过程，教学要求是初步的。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、定量地描述质点的运动，又要建立坐标系，质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，所以本教学设计是逐步展开的。 课程的教学设计要解决两个问题：一是通过在教学中创设多样的问题情景，引导学生讨论并总结质点的概念；二是合作探究引入参考系和坐标系的意义，以及如何建立合适的参考系和坐标系，然后介绍全球卫星定位系统，让学生了解信息，拓展视野。 【教学目标】 （一）物理概念 1、理解质点的概念及条件，认识建立质点模型的意义和方法，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。 （二）科学思维与探究 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。 2、通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。 3、体会用坐标方法描述物体位置的优越性。 （三）科学态度与责任 1、通过认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，来建立渗透抓住主要因素而忽略次要因素，渗透具体问题而进行的辩证思维。 2、培养学生热爱自然、勇于探索的精神。 【教学重点】 1、理解质点概念以及初步建立质点要点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。 【教学难点】 在什么情况下可以把物体看作质点（质点这一物理模型的建立）。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、新课导入 我们在初中物理中初步了解到，从与人类生活和生产密切相关的自然界中宏观物体，到天体，到微观粒子，宇宙中的一切物体都在不停地运动着，其中，机械运动是最基本、最普遍的运动形式；分子运动是永不停息的。 请同学们列举几个物体做机械运动的例子。 机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。 二、 新课教学 下面这些宏观物体的运动：像鸟飞行、鱼的游动、列车行驶、地球转动等，我们怎么描述物体的运动？比如鱼在游的时候是前进的，但是尾巴是左右摆动的；地球绕太阳转的时候还有自转的。 研究物体的运动，第一步是要确定物体的位置。物体都具有大小和形状，在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的（一个物体的运动总是伴随着多种运动一起），所以要详细描述物体的位置及其变化，并不是一件简单的事情。 那么我们到底该怎么去好好的描述运动呢？ 我们在处理这些运动问题时，常常不考虑物体各部分的差异，把物体简化成为没有大小、形状的点，或者说用一个有质量而没有形状和大小的点来代替物体，问题就简单了。这就是物理科学家们的思维！ 1．物体和质点 （1）质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。 （2）质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常用到的一种研究问题的方法——科学抽象。 物理学对实际问题的简化，必须从实际出发，撇开不考虑的只能是与当前考察无关的因素，和对当前考察影响很小的次要因素。 （3）关于质点简化的条件性 一个物体能否抽象成质点，并不是取决于物体的形状和体积大小，这要看具体情况而定。 ①平动的物体一般可以看作质点 做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动，在这种情况下，物体的大小、形状就无关紧要了，可以把整个物体当质点。 例如：平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点。当然，假如我们需要研究汽车轮胎的运动，由于轮胎上各部分运动情况不相同，那就不能把它看作质点了。 要注意的是：同一物体在不同情况下有时可看质点，有时不可以看作质点，一列火车从北京开到上海，研究火车的运行的时间，可将火车看成质点，而火车过桥时，计算火车过桥的时间，不可以将火车看成质点。 ②有转动但转动为次要因素 例如：研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看质点。 ③物体的形状、大小可忽略 再如：乒乓球旋转对球的运动的较大的影响，运动员在发球、击球时都要考虑，就不能把乒乓球简单看作质点。 2.参考系 参考系是研究机械运动的标准。 （1）要描述或研究一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作为标准，这个被选来作为标准的