1.1 质点 参考系 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

形成天才的决定性因素是勤奋。 教学设计 案例名称 1.1 质点 参考系 科 目 物理 教学对象 高一学生 课型 新课 主备教师 一、教学目标 重、难点 1、 物理观念：能建立质点和参考系的物理观念，能用物理语言科学地描述运动的相对性,并建立辩证唯物主义的世界观。 2、 科学思维：知道质点是一种理想化的物理模型，现实中并不存在，具有建构“理想化的物理模型”的意识。 3、 科学探究：掌握把物体看作质点的条件,能将特定实际情景中的物体抽象成质点，初步掌握“科学抽象”这种研究方法。 4、 科学态度与责任：理解物理概念的建立的过程和规律；感悟自然界的统一、和谐美；认识到对物理现象的描述是客观的，物体的运动是相对的；感悟科学家为社会的奉献精神。 教学重点：1、质点概念的建立、质点模型的条件判断。 2、明确参考系的概念及运动的关系。 教学难点：1、什么情况下把物体看成质点。 2、研究实际问题时如何选取参考系。 二、【学情分析】 三、【教学方法】 质点模型是高中物理建立的第一个物理模型，是对于刚从初中进入高中的学生来说并不是很困难。本节课主要有两个内容质点和参考系，比以前少了一些。我们在学习这节课时主要注意学生的感性认识，我们要提供大量的素材来加强感性认识，这样学生才能建立理性认识。内容虽然简单，但是要详细的理解质点的条件也是要花许多时间的，所以教学设计上注重丰富感性认识的同时也要传递知识。 类教师启发引导教学与学生小组合作探究法相结合。 四、教学过程 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 导入（2分钟） 不了解运动，就不了解自然。 ——亚里士多德 这节课我就开了解我们生活的环境中的运动。 借助名人名言，创设问题情境，激发探究动机，引导学生发现问题。 思考 新课讲解（34分钟） （一）机械运动 通过多媒体课件动图展示：在我们周围，到处可以看到物体在运动。树叶在摇动，鸟儿在飞 翔……就连我们脚下的地球，也在不停地自转、公转。 对学生的分析回答给予评价，并根据学生的回答进一步引出机械运动的概念。 机械运动：物体的空间位置随时间变化叫做机械运动。 它是自然界最简单最基本的运动形式。在物理学中，研究物体做机械运动的分支叫力学。 如何描述物体的机械运动呢？ （二）物体和质点 生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰…… 对于这些运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？通过多媒体课件动图 问题1、那么我们是如何精确地用物理语言来描述运动呢？自然界里物体的运动是多种多样的，要想详细而准确地描述物体上各个部分的运动，是一件十分困难的事。 如：雄鹰在空中翱翔鹰拍打着翅膀在空中翱翔时，身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动；足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动的同时还在转动。 精确地描述物体的运动困难和麻烦在于，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。我们有时候关注物体各部分的运动，有时关注物体的整体运动，因此如何描述物体的运动办法是：要看我们关注（研究）的问题是什么。 我们以“雄鹰在空中翱翔”为例子进行研究。 ①要“研究雄鹰是如何飞行的”的这个问题，那么雄鹰翅膀的运动方式很重要，我们要看它的翅膀如何振动，尾翼如何摇摆，爪子怎么放等等，这就是我们只关注物体各部分的运动。 ②要“研究雄鹰从哪里移动到了哪里”的这个问题，那么雄鹰翅膀的运动方式就不重要了，就不必太在意它的形状，把它看成一个点来描述就可以了。这就是我们只关注物体整体的运动。 问题2、物体能不能看成一个“点”到底要满足怎么样的条件？ 下面我们来分析一些具体的实例，看看什么样的问题可以物体看成一个点，什么样的问题不能把物体看成一个点。 我们以地球为例子进行研究分析。 通过多媒体课件动图展示：人类居住的地球自转和绕太阳公转以及旅行者一号远离地球，地球逐渐变小成为一个点的过程。 地球自转时，它就在我们脚下，我们就是要研究他的转动方向大小等，是不能看成一个点的。而公转因为距离够远，在研究地球公转引起的位置变化问题时，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视为点。远离地球就可以很好的阐述这个知识了，地球越来越来远，看到的也就越来越小，它的形状大小都可以忽略掉了。所以大的物体也可以看成点。 通过多媒体课件动图展示：高速行驶的列车。列车在平直轨道上行驶，车轮的转动，我们考虑吗？我们是否要考虑火车本身大小？ 都不用考虑，尽管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，忽略某些次要因素------形状、大小、体积，只关心主要的因素------位置、质量。就可以不考虑上述各部分的运动差异，而用一个点的运动代替整列列车的运动。 教学设计说明：通过观察动图让学生体验忽略次要因素，突出主要因素。培养学生的观察、思考、归纳、总结的意识和能力，体会科学抽象的物理思想方法的精妙，为引入质点的概念作好铺垫。由于原有认知结构的局限和科学抽象思维能力水平不高，学生将遇到较大的困难。这就需要教师站在稍徽超前于学生智力发展的边界上，通过提问来引导学生探究。培养学生的逻辑思维能力和大局意识。 归纳总结：把物体看成一个点，这个点我们叫做质点。 质点：忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点。 作用：方便描述物体的运动，即用来代替物体的有质量的点。 思考：质点在现实生活中是否存在？ 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。 例如：前面提到过的例子（通过多媒体课件动图展示：人类居住的地球自转和绕太阳公转）研究地球公转规律，可以把地球看成质点。研究其自转，考查地球上各点的运动时，不能把地球看成质点。 归纳总结：物体看成质点的条件是当所研究的问题与物体本身的形状大小无关时，可以将物体简化成质点。 教学设计说明：质点，理想化的物理模型，以及初中与高中物理的区别。这是学生上到高中第一次接触高中的的概念，已经概念的建立过程，教师要特别注意引导学生过渡。帮助他们快速找到初高中物理的区别，这样他们才能转变学习方法，和思维习惯等。 课本思考与讨论：运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动（图1.1-2）。在研究如何才能踢出“香蕉球”时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以把足球看作质点？ 通过多媒体课件动图展示：香蕉球动态图。 （三）参考系 要描述物体的运动，通常要先判断它是运动的还是静止的；如果物体是运动的，再根据需要来说明它是怎样运动的。 通过多媒体课件展示：静止的树木，已经树木和地球一起转动，还有车乘的情景。 我们说房屋、树木是静止的，这大概是不会错的。但是，房屋、树木在随着地球一起运动，这也是事实。再比如，行驶的列车中的乘务员与旅客在交流，列车外的人认为他们随列车一起运动，但他们彼此看对方却是静止的。所以物体是运动的还是静止的，不好说。 问题3、为什么人们的看法会不一样呢？ 自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的。我们在地球上，以为地球是静止的，其实地球是绕太阳运动的。当地球绕太阳运动的时候我们又以为太阳是静止的，其实太阳也是绕着银河系运动的、、、、 通过多媒体课件动图展示：地球绕太阳和太阳绕着银河系运动的动态图。 就此意义而言，我们说运动是绝对的。但是，描述某个物体的位置随时间的变化，却又总是相对于其他物体而言的。这便是运动的相对性。 教学设计说明：让学生看到自然的伟大，自己的渺小奥，增加对自然的敬畏，对知识的敬畏，也可以调节课堂氛围。通过对我们生活的大环境的思考，理解运动是绝对的，静止是相对的。为引入参考系的概念做好铺垫。 可见，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为参考，观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。 归纳总结：参考系：描述物体运动时,用来作为参考(假定为不动)的物体。（初中叫参照物，这里也要注意区分和引导学生过渡） 教学设计说明：通过对生活中常见现象的思考、讨论、交流，从而体验物理与生活的密切联系。 请同学们思考回答：1、你感受到以上几个例子中物体的状态是什么？ 2、 你是如何判断出来他们都在动的？ ] 描述物体运动的困难和麻烦在哪里？能不能克服这些麻烦呢？ 教学设计说明：通过雄鹰这个例子来剖析，例子中既有整体的运动也有明显区别的个体部分的运动，比较好分析，也能很好的与课本照应。为学生提供具体生动的感性材料，增强感性认识的同时，使得学生发生认知冲突，萌发探索、发现新知的欲望。 结论①：当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,可看成质点。 有些物体上各点的运动差异虽然不小，但如果我们不研究各点的运动差异，而只关注物体整体的运动时，同样可以把物体看作一个点。 结论②：我们不研究各点的运动差异，而只关注物体整体的运动时，同样可以把物体看作一个点。 分析：由质点的定义和质点的条件可知（1）在研究如何才能踢出香蕉球时，足球的形状大小不可忽略，不能把足球看作质点；（2）足球的形状大小对研究对象的影响可以忽略时，可以把足球看作质点。 结论①：运动是绝对的，静止是相对的。 思考：选择参考系的原则是什么？ 答：他们都在动。 答：位置在变化 如何精确地用物理语言来描述运动呢，有两个步骤：①要看我们研究的问题是什么。是物体的部分呢，还是整体；②把我们要研究的物体看成一个“点”。 答：在现实生活中不存在的。因为：质点是一种理想化的物理模型，在实际生活中并不存在。 由此引出理想化的物理模型的概念：在物理学从前面的讨论可以看出，一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。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。这个“有时可以”和“有时不可以”，它就是初中与高中物理的区别，初中是定性描述，高中是有条件的描述。 1、原则上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取。 2、一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系 当堂练习（5分钟） 【典型例题】：例1：独立寒秋湘江北去，橘子洲头看万山红遍，层林尽染。问：江水北去，以什么为参考系？ 例2：观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（ ） A、甲、乙两车一定向左运动 B、甲、乙两车一定向右运动 C、甲车可能运动，乙车向右运动 D、甲车可能静止，乙车向左运动 小结（1分钟） 质点：忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点。 参考系选取原则：1、原则上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取。 2、一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系 布置习题 衔接练习册p9 五、板书设计 1.1运动的描述 机械运动：物体的空间位置随时间变化叫做机械运动。 一、物体和质点 1、质点：忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点。 2作用：方便描述物体的运动，即用来代替物体的有质量的点。 3、物体看成质点的条件：当所研究的问题与物体本身的形状大小无关时，可以将物体简化成质点。 4、理想化模型：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。 二、参考系 1、运动是绝对的，静止是相对的。 2参考系:描述物体运动时,用来作为参考(假定为不动)的物体。 3、原则上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取。 4、一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系。 六、教学反思 本节课作为高中物理开篇第一课，整体教学流程顺畅，通过生活实例、动态图片与情境设问，有效激发了学生的学习兴趣，学生基本能掌握质点的概念、看成质点的条件以及参考系的选取原则，初步建立了理想化物理模型的科学思维。但教学中仍存在不足：部分学生对 “物体能否看成质点由研究问题决定” 理解不透彻，易凭物体大小主观判断；参考系的相对性讲解较抽象，学生迁移应用能力较弱；课堂练习量不足，对易错点强调不够。后续教学需增加典型实例对比分析，强化变式训练，用更直观的方式突破难点，提升学生科学抽象与解题应用能力。 学科网（北京）股份有限公司 $