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

该高中物理教学设计聚焦质点、参考系和坐标系核心知识点，通过飞驰的高铁、翱翔的雄鹰等生活运动画面导入，设问如何简化描述运动，衔接初中机械运动基础，铺垫平动与转动概念，搭建从生活感知到物理建模的学习支架。 该资料以物理核心素养为导向，通过情境创设和小组合作探究建构理想化模型，如质点判定环节让学生讨论“大物体能否看成质点”等议题，参考系教学结合汽车乘客与地面观察者的情境体验及红箭飞机编队例题互动，培养科学思维与科学探究能力，多样教学方法助力学生建立运动观念，提升教师教学效率。

1.1 《质点 参考系》 教学设计 一、基本信息 课题：1.1 质点、参考系 教材版本：人教版高中物理必修第一册 授课课时：1 课时 授课对象：高一学生 二、核心素养目标 物理观念 建立质点、参考系、坐标系的基本物理观念；理解运动具有绝对性、静止具有相对性；能区分平动与转动，会利用质点模型简化描述物体的机械运动。 科学思维 掌握理想化物理模型的建构方法；能依据研究问题的需求，判断物体能否看成质点；能通过变换参考系进行逻辑推理，辨析物体运动状态，培养归纳、推理与批判性思维。 科学探究 通过生活实例对比、小组合作讨论、情景体验辨析，自主归纳质点判断条件、参考系基本特点，经历 “观察现象 — 提出问题 — 合作探究 — 归纳结论” 的科学探究完整过程。 科学态度与责任 感受物理学科源于生活、服务生活的特点，养成严谨求实、理性分析的科学态度；乐于小组合作交流、大胆表达观点，树立辩证唯物主义运动观。 三、教学重难点 教学重点：质点的概念及判定条件；参考系的理解与实际应用。 教学难点：理想化物理模型思想的建立；不同参考系下物体运动状态的逻辑推理与辨析。 四、教学方法 情境教学法、讲授法、小组合作探究法、师生互动问答法、例题辨析法、归纳总结法 五、教学准备 多媒体 PPT 课件、地球公转示意图、京沪高铁线路素材、雄鹰飞行及足球运动图片、飞机编队飞行影视素材、课堂随堂练习单。 六、教学过程 环节一 新课情境导入 情境呈现：教师播放 PPT 展示飞驰的高铁、翱翔的雄鹰、地球公转自转、足球运动等生活运动画面。 设问激趣：自然界一切物体都在运动，物体有大有小、形状各异。物理学如何简洁、准确描述物体运动？研究地球公转、高铁长途运行时，是否需要考虑自身大小与形状？ 师生互动 师：请同学们举手举例，说说生活中哪些物体在做机械运动？ 生：行驶的汽车、天上的月亮、流动的河水、飞翔的小鸟、行驶的火车等。 师：大家都是依靠生活直觉判断运动，物理学需要科学的方法简化问题。今天我们学习三个描述运动的核心工具：质点、参考系、坐标系。 教师板书课题：1.1 质点 参考系 坐标系 环节二 铺垫知识：机械运动、平动与转动 概念讲授 机械运动：物体的空间位置随时间的变化，简称运动，是自然界最基本的运动形式。 平动：物体各部分的运动特点完全相同。 转动：物体的各部分绕某一点（或固定轴）做圆周运动。 师生互动辨析 师：平直公路上匀速行驶的大巴车，车身和车轮分别做什么运动？ 生：车身做平动，车轮做转动。 师：在水平地面滚动的足球，包含哪两种运动形式？ 生：同时参与平动和转动。 师小结：生活中多数物体的运动都是平动与转动的组合，研究目的不同，关注的运动形式也不同。 环节三 新知探究一：质点 情境设问 引发思考 PPT 展示两组对比实例： ① 研究地球公转：地球直径远小于日地间距离； ② 研究京沪高铁从北京到上海运行时间：高铁车身长度远小于京沪全程距离。 教师设问：地球体积巨大、高铁车身较长，研究上述问题时，它们的形状、大小对研究结果影响大吗？能否简化为一个点来处理？ 质点概念讲授 定义：用来代替物体的有质量的点，称为质点。 模型属性：理想化物理模型，忽略物体形状、大小等次要因素，只保留质量这一核心属性，现实中并不存在。 概念区分：质点具有质量；几何点仅表示位置，无质量。 小组合作探究（3 分钟） 讨论议题： ① 大物体一定不能看成质点，小物体一定能看成质点吗？ ② “神舟十五号” 与天宫空间站对接时，飞船能否看作质点？ ③ 做平动的物体一定可以看成质点吗？ 组织形式：前后 4 人为一小组，限时讨论 3 分钟，各小组推选 1 名代表发言。 师生互动交流 教师归纳 师：哪个小组分享第一个问题，物体能否看成质点和本身大小有关吗？ 生：没有必然关系，大物体有时可看作质点，小物体有时不能看作质点。 师：飞船与空间站对接时，为什么不能看成质点？ 生：对接需要考虑飞船外形、姿态和相对位置，大小和形状不能忽略。 教师总结质点判定标准：物体的形状和大小对所研究的问题影响可忽略时，即可看成质点；与物体体积、质量大小无必然联系。 课堂抢答 巩固新知 教师逐题提问，学生举手抢答： 研究地球公转、研究地球自转； 研究火车广州到北京全程时间、研究火车车轮转动； 研究马拉松运动员全程时间、研究体操运动员动作姿态； 研究乒乓球飞行轨迹、研究乒乓球旋转。 教师逐一点评，强化判断逻辑。 典型例题精讲 【例题 1】关于质点，以下说法正确的是（　　） A．质点就是很小的物体，如液滴、花粉颗粒、尘埃等 B．体积很大的物体一定不能看成质点 C．一山路转弯处较狭窄，司机下车实地勘察，判断汽车是否能安全通过，此时在司机看来，汽车是一个质点 D．研究顺水漂流的小船漂流10km所用的时间，可以把小船看成质点 【答案】D 师生共同逐一分析选项，归纳易错点：质点不等于微小物体；体积大的物体满足条件也可视为质点；涉及姿态、转动、空间通过问题时，不能视为质点。 环节四 新知探究二：参考系 生活情境体验 教师创设情景：坐在平稳行驶的汽车内，感觉同车乘客静止不动，路边树木、行人向后快速倒退；站在地面的观察者，看到汽车及车上乘客整体向前运动。 深度师生互动 师：路边的树木，究竟是静止还是运动？ 生：有的认为静止，有的认为是运动的。 师：同一物体运动状态描述截然不同，根本原因是什么？ 生：选择的参照标准不一样。 教师自然引出参考系概念。 参考系概念及要点讲授 定义：在描述物体运动时，选来作为标准的另外的物体或物体系，叫做参考系。 四点说明： ① 被选为参考系的物体，我们假定它是静止的； ② 参考系的选择具有任意性； ③ 选择不同参考系，对同一物体运动的描述可能不同； ④ 比较多个物体运动快慢或状态时，必须选择同一参考系。 选择原则：遵循方便性原则，研究地面物体运动，通常选大地、房屋、树木为默认参考系。 例题互动辨析 【例2】第十二届中国国际航空航天博览会上英国皇家空军“红箭”特技飞行表演队的中国航展首秀。如图所示，9架表演机保持队形不变飞过观礼台。下列关于“红箭”特技飞行表演的说法正确的是(　　 ) A． 地面上的人看到飞机飞过，是以飞机为参考系 B． 飞行员看到观礼台向后掠过，是以地面为参考系 C． 以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的 D． 以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的 【答案】C 结合红箭特技飞机编队例题互动： 师：地面上的观众看到飞机飞过，是以什么为参考系？ 生：以地面为参考系。 师：飞行员看到观礼台向后掠过，是以什么为参考系？ 生：以自身或飞机为参考系。 师：以编队中任意一架飞机为参考系，其余飞机是静止还是运动？ 生：相对静止。 教师订正并归纳运动相对性特点。 拓展推理提升 【例3】甲、乙、丙三人各自乘一架直升机。甲看到楼房匀速上升；乙看到甲机匀速上升；丙看到乙机匀速下降；甲看到丙机匀速上升。那么甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是（　 　） A．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙停在空中 B．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速上升 C．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙<v甲 D．甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲 【答案】ABC 甲乙丙三架直升机运动分析，教师引导学生逐步逻辑推导： 由甲看楼房上升推出甲相对地面匀速下降；由乙看甲上升推出乙下降速度更大；再共同分析丙静止、匀速上升、低速下降三种可能情况，师生共同得出结论，突破难点。 环节五 新知探究三：坐标系 过渡设问 师：借助参考系只能粗略描述运动或静止，想要精准、定量确定物体具体位置，应该如何操作？ 生：建立坐标系。 坐标系定义 在选定的参考系上建立带有刻度的坐标系，利用坐标数值可以精确表示物体的位置及位置变化。 师生生活化互动 师：如何用坐标精准表示教室内每位同学的座位？ 生：以教室墙角为坐标原点，横向为 x 轴、纵向为 y 轴，用坐标数对表示位置。 坐标系分类 一维坐标系：适用于描述直线运动； 二维坐标系：适用于描述平面运动； 三维坐标系：适用于描述空间运动。 环节六 学以致用 课堂讨论 教师抛出问题，全班自由发言交流： 研究足球飞行轨迹时，足球能否看作质点？选择什么参考系？ 守门员判断足球旋转、预判来球落点时，能否将足球看作质点？ 以飞行中的足球为参考系，球门是运动还是静止的？ 教师收拢总结，综合应用质点与参考系知识。 环节七 课堂小结 师生共同梳理本节课核心知识： 质点：有质量的理想化模型，判断关键看大小形状是否可忽略； 参考系：描述运动的参照标准，运动是绝对的，静止是相对的； 坐标系：定量描述物体位置，分为一维、二维、三维。 环节八 随堂检测练习 学生独立完成两道随堂练习题，教师统一公布答案，针对易错点进行精讲点拨，巩固当堂所学。 1.下列情况中，物体可以被看作质点的是（ ） A. 研究跳水运动员在空中的翻转动作 B. 研究火车通过大桥所需时间 C. 研究人造卫星绕地球运行的周期 D. 研究汽车轮胎的转动 【答案】C 2.诗句“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是？ A. 船和山 B. 山和船 C. 地面和山 D. 河岸和流水 【答案】A 七、板书设计 1.1 质点 参考系 坐标系 一、机械运动 位置随时间变化 平动 转动 二、质点 定义：有质量的理想化点 判定：大小形状对研究问题可忽略 素养：理想化模型建构 三、参考系 定义：运动描述的参照标准 特点：任意性 相对性 同一性 原则：方便、简洁 四、坐标系 一维→直线运动 二维→平面运动 三维→空间运动 核心：运动绝对 静止相对 八、作业布置 整理课堂笔记，熟记质点判定条件、参考系特点与坐标系分类。 列举 3 个生活实例，说明选择不同参考系，物体运动描述不同。 完成教材本节课后配套习题。 九、教学反思 本节课紧扣物理四大核心素养设计教学，通过情境导入、小组探究、多层师生互动，将抽象的质点、参考系概念具象化，课堂学生参与度高，教学流程完整顺畅。理想化模型建构、运动相对性理解是本节思维难点，通过分层设问、实例辨析、例题推理有效实现突破。后续教学可增加更多生活化探究任务，进一步强化学生模型建构与科学推理核心素养的落地培养。 学科网（北京）股份有限公司 $