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

质点 参考系 一、教学目标 1.物理观念 (1) 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，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。 2.科学思维 学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。 3.科学探究 通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。 4.科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点：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。 教学难点：将一个实际的物体抽象为质点的条件、正确描述不同参考系中运动的相对性。 三、教学分析 了解质点的概念，知道它是一个理想化模型，知道物体能被简化成质点的条件；理解时间和时刻的含义以及它们的区别；理解位移及路程的意义及它们的区别与联系；理解速度和速率的概念，理解平均速度、瞬时速度的概念，会计算物体运动的平均速度；理解矢量与标量的概念及它们之间的区别。 四、教学过程 一、质点 1．提出问题：实际的物体都有一定的形状和大小，我们怎样确定或记录它所处的位置？如果这个物体很小，小到几乎成了一个点，怎样确定它的位置？ 2．交流评价：如果物体小到几乎成了一个点，可以很方便的用坐标确定它的位置，很方便地计算运动中它的位置改变。 3．提出问题：实际的物体都有一定的形状和大小，但如果它的大小与形状对于它的运动没有影响或影响很小，我们能否忽略物体的大小与形状把它看成仅仅具有质量的点而方便地研究它的运动呢？如果运动中，物体上各点的运动情况完全相同，能否用物体上的任何一点代表整个物体的运动，从而方便地研究它的运动呢？ 4．阅读教材“质点”部分，思考讨论上述问题。 5．交流评价：如果物体的大小与形状对于它的运动没有影响或影响很小，我们可以忽略物体的大小与形状，把它看成仅仅具有质量的点而方便地研究它的运动；如果物体上各点的运动情况完全相同，可用物体上的任何一点代表整个物体的运动，从而方便地研究它的运动。这时，物体就被简化成了只具有质量的一个点。 只有质量，没有大小与形状，这样的点叫质点。 6．问题讨论：自然界真正存在质点吗？它与几何中的点有什么区别？ 7．交流评价：自然界不存在质点，质点只是为了研究问题方便，在条件许可的情况下对实际物体进行合理简化后形成的“理想模型”，它与几何中的点的区别是它具有质量。 物理研究中，类似于忽略对实际物体运动无响应或影响不大的次要因素──大小和形状，而保留主要因素──质量的方法，叫理想模型方法，是物理学常用的一种研究方法，有点像生活中常用的“抓主要矛盾”的思想与方法，物理学研究中的重大突破与进展，与这一方法的运用密不可分。 ◆案例研究──巩固小结 例1 有人说：只有很小的物体才可以简化成质点，大的物体就不能简化成质点。请你谈谈对这句话的看法。 解析：物体能否简化成质点，关键是看它的大小与形状对所研究的运动有无影响或影响的大小，不在于物体的大小。比如研究跳水运动员在跳水比赛中身体的运动时，他的肢体的动作对他的比赛得分影响很大，它就不能被简化成质点。研究地球的自转运动时，地球上不同的点的运动情况差别很大，它不能被简化成质点；但研究它的公转时，地球上的不同点运动中的差别，对于地球绕太阳的圆周运动来说，几乎没有影响，可以把地球简化成质点。 二、参考系 1．提出问题：（1）教室里墙上的黑板是运动的还是静止的？ （2）古人的困惑： 2．阅读教材“参考系”部分，思考问题：研究物体的运动时，为什么要选取参考系？如何选取参考系？ 3．交流评价：一个物体是运动还是静止？是什么样的运动？相对于不同的物体来说，结果是不同的，如墙上的黑板，相对于墙或地面来说，它的位置始终不动，是静止的；相对于地球的转轴来说，随地球的自转，它绕地轴做圆周运动；相对于太阳来说，随地球绕太阳做圆周运动。 所以研究一个物体的运动时，必须选取一个假定位置不动的物体做参考。 参考系的选取是任意的，除了被研究的物体，都可以选取，不过选的参考系不同，得到的结果不同，研究过程的难易不同。通常研究物体运动时，为了研究方便，选地面或相对于地面不动的物体做参考系。选定了参考系后，我们根据同一段时间里研究者相对于参考系位置是否改变，来确定它是否运动，根据位置如何改变来确定研究者做何种运动。 （二）板书设计 质点参考系 一、质点： 忽略大小和形状具有质量 理想化模型一种研究方法 二、参考系 运动的相对性 $$