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 质点概念的建立是本节的难点。质点是一个理想模型，模型建构是科学思维的重要组成部分，需结合教学中的内容逐步培养学生建构模型的能力。质点概念的建立就是学生在高中第一次经历针对实际问题抓住主要因素，忽略次要因素的科学思维方式，抽象概括出的理想化模型。教科书通过对各种实际运动例子的分析，使学生体会到有些物体的运动可以合理简化成用一个点来描述，进而逐步建构质点的科学概念。教科书还通过“思考与讨论”栏目中的问题让学生理解一个物体是否能简化成质点要视研究的问题而定，不能一概而论，要辩证地理解，进而应用质点模型处理物体运动的问题。 四、教学过程 （一）引入新课 世界万物都在运动，古希腊杰出的哲学家、科学家，形式逻辑学的创始人亚里士多德说过：不了解运动，就不了解自然。 出示动画：地球自转和公转 著名德国物理学家海森伯曾说过：“为了理解现象，首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么。” 今天我们通过引入质点 参考系这两个重要概念来准确描述复杂的大自然的运动。 （二）进行新课（黑体部分为板书内容） 出示图片：雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔 教师提问：你能说出雄鹰各部分的运动吗？ 出示参考答案：雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔时，身体在向前运动， 它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动。 出示图片：地球自转和公转 教师提问：你能描述地球的运动情况吗？ 出示参考答案：在地球绕太阳转动中，地球在绕太阳公转的同时又在自转，并且地球上每个点运动情况也各不相同，所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。 教师总结：可见要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。 思考讨论：很难准确地描述一个物体的具体运动的困难和麻烦出在哪里？怎样解决这一问题？ 出示参考答案： 这是因为任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。 在某些情况下，不考虑物体的大小和形状，把它简化成一个有质量的点——质点，只突出“物体具有质量”这一要素来描述物体运动。 出示课件关于质点的有关概念 1．质点 （1）定义：在某些情况下，确实可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点（mass point），简易理解为只有质量，没有形状和大小的点叫作质点。 （2）质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别。 （3）质点是一种理想化的“物理模型” ①质点是典型的物理模型之一，质点忽略次要因素：形状和大小、突出主要因素：质量。 ②在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，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。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。 观察思考：观察图片中物体的运动说说在什么情况下可以看作质点？ 出示图片：飞机、地球自转和公转、体操运动员、火车 研究飞机在空中的位置、离开地面的高度； 研究地球公转时；研究地球自转；体操运动员比赛；研究火车从上海到南京通过的路程； 参考答案：研究飞机在空中的位置、离开地面的高度； 研究地球公转时；研究火车从上海到南京通过的路程；此时飞机、地球、火车本身的大小和形状是对所研究的问题没有多大的影响属于次要因素，因此可忽略，可看成质点。 研究地球自转和研究体操运动员比赛、要研究各个点的情况，所以不能用点来代替，形状和大小不能忽略，不可以看作质点。 提问：你能总结物体能看成质点的条件吗？ 教师总结：物体是否能看成质点是有条件的，它由我们所研究的问题的性质来决定，同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。 一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 （二）板