1.1 质点 参考系 教学设计-2026-2027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（理想化模型及判断条件）和参考系（运动相对性）核心知识点，以导航软件蓝色小圆点导入，通过“是否是你”的提问引出“抓住主要因素、忽略次要因素”的思维，为后续质点条件判断及参考系理解搭建从生活到物理模型的学习支架。 该资料亮点在于生活化情境与科学思维融合，如用公交车内外观察视频构建参考系冲突，《西游记》特效揭秘深化理解，通过问题链和小组抢答培养模型建构与科学抽象能力，结合高考真题及思维导图小结，既激发学生兴趣，又帮助教师高效落实物理观念与科学态度，提升教学实效。

一、教学目标 （一）物理观念 1. 理解质点的概念及把物体视为质点的条件，知道质点是一种理想化物理模型。 2. 理解参考系的概念，理解运动的相对性，知道对同一运动选择不同参考系，观察结果可能不同。 （二）科学思维 1. 通过实例分析，体会“抓住主要因素、忽略次要因素”的科学抽象方法。 2. 初步建立理想化物理模型的思维方式。 （三）科学探究与态度 1. 感受物理与生活的紧密联系，激发学习高中物理的兴趣。 2. 体会辩证看待问题的科学态度——同一个物体能否视为质点，取决于研究的问题本身。 二、教学重难点 教学重点： 1. 质点概念的理解以及物体可视为质点的条件判断。 2. 参考系的概念及其在描述运动中的作用。 教学难点： 1. 在具体问题中正确判断物体能否被视为质点——学生容易受“大不能、小能”的直觉误导。 2. 将质点与参考系结合起来分析实际问题。 三、教学过程 （一）新课导入（约5分钟）——“导航上的你” 教师拿出手机打开地图导航软件（或展示导航截图），提问：“同学们，当你打开导航从家到学校时，导航上代表你的那个蓝色小圆点，是不是就是你？”学生笑答“是”。教师追问：“可你明明是一个有胳膊有腿、背书包穿校服的人，导航却用一个点来代替你——这合理吗？导航为什么敢这么‘偷懒’？”学生自由发言30秒。 教师总结：导航只关心你“从哪儿到哪儿”，不关心你“长什么样、怎么走路的”。这种“忽略次要因素、抓住主要因素”的思维，在物理学中非常重要。今天我们就来学习物理学家是怎么“偷懒”的——质点与参考系。 设计意图：用学生每天使用的导航软件导入，贴近生活、直击痛点，比传统“汽车行驶、小鸟飞翔”更有代入感，也为后续“物体能否视为质点取决于研究问题”埋下伏笔。 （二）质点（约15分钟） 1. 概念建立 教师提出问题链： 问题1：研究地球绕太阳公转时，能否忽略地球的大小和形状？ 学生回答：能。地球直径约1.3万公里，但日地距离约1.5亿公里，地球大小相比之下微不足道。 问题2：研究地球自转时，能否忽略地球的大小和形状？ 学生回答：不能。自转时赤道和两极的运动情况完全不同。 问题3：同一个地球，为什么有时候能忽略、有时候不能？ 结论：物体能否视为质点，不取决于物体本身的大小，而取决于研究的问题。 定义：质点——用来代替物体的有质量的点。它是一种理想化模型，实际并不存在。 板书要点： · 质点 = 有质量的点（无大小、无形状） · 条件：物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略 · 本质：理想化模型（科学抽象） 2. 判断训练（小组抢答） 展示以下情境，学生判断能否将研究对象视为质点，并说明理由： 教师总结口诀：“大不一定不能，小不一定能；转不一定不能，平不一定能。关键看一点：形状大小影响研究问题吗？” （三）参考系（约12分钟） 1. 冲突情境——“到底谁在动？” 播放两段短视频（或现场模拟）：①坐在行驶的公交车里看窗外，树木在后退；②站在站台上看同一辆公交车，车在前进。提问：树木到底动没动？车到底动没动？ 学生发现：同一个物体的运动，选择不同的参考物，描述结果不同。 定义：参考系——描述物体运动时，选来作为参考的物体。 板书要点： · 参考系 = 假定不动的“参照物” · 特点：①任意选择 ②不同参考系，结果可能不同 · 通常选地面为参考系 2. 趣味辨析——“《西游记》的拍摄秘密” 展示问题：电视剧《西游记》中，孙悟空“腾云驾雾”的镜头是怎么拍的？ 揭秘：让演员站在平台上做飞行动作，背景播放急速飘动的白云。放映时观众以飘动的白云为参考系，觉得“孙悟空”在飞速前进。追问：如果以平台为参考系呢？孙悟空是静止的。同一个镜头，参考系不同，结论完全不同。 设计意图：用影视特效揭秘替代传统的“汽车、树木”例子，新鲜有趣，学生印象深刻。 （四）质点和参考系的综合应用（约8分钟） 情境：“神舟十五号”与“天和”核心舱对接。 展示图片，提出问题： · 选地球为参考系，“天和”是静止的还是运动的？→ 运动的（绕地球飞行） · 选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的还是运动的？→ 静止的（已对接） · 研究飞船与核心舱对接过程，能否将飞船视为质点？→ 不能（对接精度要求高，形状细节关键） 小结：质点和参考系是描述运动的两大基础工具——质点解决了“描述谁”的问题（简化研究对象），参考系解决了“相对于谁描述”的问题。 四、历年高考真题精练（约15分钟） 真题1（2023年1月浙江选考） “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则（ ） A．选地球为参考系，“天和”是静止的 B．选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的 C．选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的 D．选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的 答案：C 解析：对接后两者相对静止，选“天和”为参考系，“神舟十五号”静止。A、B错在选地球为参考系时两者均在绕地运动；D错在两者相对静止，选“神舟十五号”为参考系，“天和”也是静止的。 真题2（2024年浙江高考真题） 杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是（ ） A．研究甲图运动员的入水动作 B．研究乙图运动员的空中转体姿态 C．研究丙图运动员的马拉松成绩 D．研究丁图运动员的体操平衡 答案：C 解析：研究马拉松成绩只关心运动员从起点到终点的时间，形状大小可忽略。A、B、D均涉及动作姿态细节，不能忽略运动员的形状。 真题3（经典高考改编） 下列情况中的物体，可以看作质点的是（ ） A．研究地球的自转 B．研究运动员百米赛跑的起跑动作 C．研究从北京开往上海的火车的运行时间 D．研究原子核的内部结构 答案：C 解析：A自转不能忽略地球大小；B起跑动作不能忽略运动员姿态；D原子核结构不能忽略其形状；C火车长度远小于北京到上海距离，可忽略。 真题4（经典高考） 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，下列说法中正确的是（ ）（图略，题意：房子左方有烟囱冒烟向左飘，甲车旗向左飘，乙车旗向右飘） A．甲、乙两车可能都向左运动 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 答案：AD 解析：由烟向左飘可知风向左吹。甲车旗向左飘，甲可能静止、可能向右运动、也可能向左但速度小于风速；乙车旗向右飘，乙车必须向左运动且速度大于风速。 五、课堂小结（约3分钟） 师生共建思维导图（板书文字）： 描述运动的工具 ├── 质点 │ ├── 有质量的点 │ ├── 理想化模型 │ └── 判断标准：形状大小是否影响研究问题 └── 参考系 ├── 假定不动的物体 ├── 可任意选择 └── 不同参考系 → 描述结果可能不同 一句箴言：“质点让你抓住本质，参考系给你观察角度——两者结合，才能准确描述运动。” 六、作业布置 1. 基础作业：完成课本“问题与练习”第1-3题。 2. 拓展作业：观察生活中的一个运动场景（如电梯上下、操场跑步），用质点和参考系的知识写一段描述，至少涉及两种不同的参考系。 3. 预习作业：阅读“坐标系”相关内容，思考——有了参考系，为什么还需要坐标系？ 学科网（北京）股份有限公司 $