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

质点 参考系教学设计 教学目标 一、物理观念 1.了解质点的含义。 2.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。 二、科学思维 1.知道将物体抽象为质点的条件，能将特定情境中的物体抽象成质点。 2.从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中物体运动的相对性。 三、科学探究 1.通过将生活实际与质点概念相联系，初步体会建构物理模型的思维方式。 2.通过对生活中物体运动描述的理解，理解参考系对于描述物体运动的意义。 四、科学态度与责任 1.初步认识物理模型在探索自然规律中的作用。 2.进一步认识参考系的选择对描述物体运动的意义。 教学重点与难点 1.建立质点的概念； 2.理解参考系的概念和选取原则。 教学过程 一、机械运动 汽车在公路上行驶、飞机在天空中飞行、鸟儿在飞翔…运动无处不在。 物体的空间位置随时间的变化，叫作机械运动。 机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。研究物体做机械运动规律的物理学分支叫作力学。 二、物体和质点 1、新知探究 （1）思考：翱翔的的雄鹰，飞滚的足球……对于运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？ 雄鹰在空中翱翔身体向前运动、翅膀上下运动；足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动同时还在转动。可见，要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。 （2）那么困难和麻烦出在哪里呢？ 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。我们有时关注物体各部分的运动，有时关注物体整体的运动。所以如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。 （3）以研究雄鹰的飞行为例： 如果我们研究雄鹰是如何飞行的，那我们就需要关注它的翅膀的运动方式；如果我们只关注雄鹰从哪里移动到了哪里，可以把雄鹰看成一个点来描述它的运动。 2、什么样的情况下可以把物体看成一个点来研究呢？ （1）思考探究一 地球绕太阳公转，同时又在自转。地球到太阳的距离达1.5×108km，而地球的直径只有1.3×104km，在研究地球公转周期或速度的时候，能把地球看做一个点来研究吗？ 地球的直径还不到地日距离的万分之一，在研究地球公转周期或速度时，由地球的大小引起的运动差异很小，因此，可以忽略地球的大小和形状而把它看做一个点。 →物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计。 （2）思考探究二 火车在轨道上行驶，各部分的运动情况相同吗？如果只研究火车整体的情况，如火车从深圳到达广州，能用一个点的运动代替整列车吗？ 火车在平直轨道上行驶，它的传动机构及车轮的运动很复杂，但是当我们只关心列车整体的运动情况时，可以不考虑上述各部分的运动差异，用一个点的运动代替整列列车的运动。 →只关注物体整体的运动情况。 （3）思考探究三 一个木块在固定斜面上向下滑动，各部分的运动情况下相同吗？可以用一个点的运动代表整个木块的运动吗？ 木块各部分的运动情况完全相同，木块上任何一点的运动都能反映该木块的运动。 3、物体与质点 通过以上的分析我们可以知道： （1）质点：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点。 （2）根据质点的定义，可以归纳出质点的三个特点：没有大小和形状、具有全部质量、是一种理想化的物理模型，但实际生活中并不存在。 （3）可以把物体看做质点的情况分为三种： A.物体的形状和大小对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计； B.研究的问题中只关注物体整体的运动情况； C.物体上各部分的运动情况完全相同，物体上任何一点的运动都能反映该物体的运动 （4）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。 4、课堂检测 下列哪些运动的物体可看成质点？ A．研究某学生骑车回校的速度 B．对某位学生骑车姿势进行生理学分析 C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D．研究弧旋球的轨迹弯曲的成因 E．研究直升机上正在转动的螺旋桨 F．研究乒乓球的接发球技术 G．研究百米赛跑的运动员过终点线 答案：AC 三、参考系 1、新知探究 大家在初中学过参照物，请同学们思考ppt上的问题并讨论： （1）第一次世界大战期间，一名法国飞行员在高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。为什么飞行员能在空中抓到高速飞行的子弹呢？ 战斗机的速度和子弹的速度大致相同，飞行员相对于子弹是静止的。 →运动是绝对的，物体是静止还是运动取决于所选的参考系。 （2）如图所示，一位运动员在水平匀速飞行的飞机上自由掉落，关于其运动情况，飞机上的观察者：“他在沿直线下落呀！”地面上的观察者：“他明明在沿曲线下落嘛。”请问：两位观察者的说法哪个是正确的？为什么？