1.1运动的描述（1）（教案）-高教版第三版《物理（通用类）》【上好课】

该教案聚焦运动的描述核心知识，涵盖参考系、质点、时刻与时间、位移与路程。以复兴号高铁情境导入，通过问题引导学生思考运动描述标准，承接初中认知，形成从选定标准到描述时空变化的完整知识链。 该教案特色在于情境化教学与模型建构融合，以高铁、北斗导航等案例为载体，通过对比辨析、即时练习突破重难点，培养学生物理观念（运动相对性）和科学思维（质点模型）。帮助学生建立规范描述运动的能力，为教师提供清晰教学路径，提升课堂效率。

高教版第三版《物理（通用类）》 主题一 运动和力 1.1 运动的描述（1） 授课班级 授课类型 新授课 授课教师 教学时长 1课时（45分钟） 教材分析 本课选自主题一第一节《运动的描述》（1），承接初中物理对运动现象的认识，先由“如何准确描述运动”引入，按教材顺序整合讲授参考系、质点与物理模型、时刻与时间、位移与路程四组基本概念，形成从“选定描述标准”到“描述时间和空间位置变化”的完整知识链。为后续速度、速率等内容的学习奠定基础。 学情分析 学生熟悉高铁、跑步比赛、列车时刻表和导航等情境，但容易把运动理解为绝对状态，把时刻和时间混用，把位移与路程都理解成“走了多远”，也可能把质点误认为没有质量的小球。需要通过参考物对比、列车尺度比较、时间轴和有向线段，建立相对运动、物理建模及矢量/标量意识。 教学目标 1.理解参考系、质点、物理模型、时刻、时间、位移和路程的含义；知道无特殊说明以地面为参考系，知道时间和位移、路程的国际单位制单位分别为s和m，知道位移是矢量、路程是标量。 2.能依据参照对象判断运动或静止，能根据研究目的判断物体能否看作质点；能在时间轴上区分时刻与时间，比较位移与路程并完成简单位移大小和方向的判断。 3.通过高铁、跑步、北京至上海出行和北斗导航案例，形成“突出主要因素、忽略次要因素”的建模思维，认识用规范物理量描述运动的科学性和工程价值。 教学重难点 重点：参考系的含义及运动、静止的相对性；质点模型及适用条件；时刻与时间、位移与路程的区别。 难点：根据研究目的进行质点化判断；用时间轴区分时刻与时间；理解位移的方向性以及位移与路程的联系和区别。 教学方法 情境导入、案例分析、对比辨析、提问讲解、即时练习与归纳总结。 课前准备 教师准备：教材、课件。 学生准备：教材、练习本和笔。 教学环节设计 教学环节 教学内容 设计意图 教学导入 北京冬奥会期间复兴号智能动车组飞驰在京张高铁线路上，人们感叹“它跑得真快”。 【问题】怎样才能更准确地描述列车的运动状态？司机相对于车外景物和驾驶室座椅的运动状态是否相同？ 学生观察图片，分别作答并说明参照对象。 教师归纳：描述运动必须选定参考物或系统；同一物体相对不同参考系的运动状态可能不同。 以高铁情境制造“跑得快”但难以准确描述的认知需要，通过参照物对比引出参考系，帮助学生从生活观察过渡到物理描述。 新知讲授 一、参考系 【教材定义】在描述物体的运动状态时，要选择一个物体或系统作为参考。这些被选择作为参考的物体或系统，称为参考系。如无特殊说明，本书均以地面作为参考系。 【案例】高铁司机以车外景物为参考是运动的，以驾驶室仪器或座椅为参考是静止的。 【即时练习】小华看到路旁的树木不断向后退，他所选择的参考系是（　）。 A.路旁的树木 B.地面 C.小华乘坐的汽车 D.路边的房屋 【答案】C 【解析】树木相对于行驶的汽车位置不断向后变化，因此参考系是汽车。 【即时练习】甲、乙两列火车在平直轨道上同向行驶，速度相同。甲车乘客观察乙车，乙车的运动状态是（　）。 A.向前运动 B.向后运动 C.静止 D.无法判断 【答案】C 【解析】两列火车同向且速度相同，乙车相对于甲车的位置不变，因此乙车相对甲车静止。 【易错辨析】“运动/静止”不能脱离参考系判断。 【教师归纳】参考系是描述运动的标准，选择应服务于研究目的。 二、质点与物理模型 【教材定义】用来代替实际物体的有质量的点，称为质点。质点是物理学中的一种物理模型。 【建模依据】实际列车有整体平动、车轮转动和车体振动；研究北京—上海运行时间或平均速度时，列车长约439.9 m、路程约1318 km，大小形状影响很小，可忽略。 【适用边界】研究列车通过长1615 m的大桥时，列车长度约为桥长四分之一，不能简化为质点。 【易错辨析】质点不是实际小球，而是根据研究目的建立的理想化模型；同一物体在不同问题中能否质点化不同。 【典型案例】比较列车长439.9 m与北京—上海1318 km路程，以及列车长度与1615 m桥长的关系，判断两种研究中质点模型是否适用。 【答案】运行时间研究可看作质点；过桥研究不能忽略列车长度。 【即时练习】研究列车从北京到上海的运行时间，能否把列车看作质点？为什么？ 【答案】能；列车大小和形状相对研究路程影响很小，可忽略。 【即时练习】研究列车通过大桥时，能否忽略列车长度？为什么？ 【答案】不能；列车长度约为桥长四分之一，会影响通过过程。 【教师归纳】建模要突出主要因素、忽略次要因素，质点化必须服从研究目的。 三、物理模型的工程应用 【教材结论】建构物理模型能把复杂抽象的物理问题简单化、理想化，从而突出主要因素、忽略次要因素，简明扼要地揭示事物的本质。 【北斗案例】北斗卫星导航系统可提供定位、导航和授时服务。定位时，因卫星距离地面较远，可将人、汽车、飞机和轮船看作质点；通常需要4颗及以上卫星实现精准定位，我国曾用该技术测得珠峰高程8848.86 m。 【即时练习】北斗定位时把汽车看作质点的依据是什么？ 【答案】汽车大小相对定位尺度很小，研究主要关注其位置。 【即时练习】建构物理模型时如何处理次要因素？ 【答案】忽略次要因素，保留影响问题的主要因素。 【教师归纳】模型是否合理取决于研究目的、物体尺度和需要保留的主要因素。 四、时刻和时间 【教材定义】时刻表示某一瞬间，在时间轴上用一个点表示；时间表示两个时刻之间的间隔，在时间轴上用一条线段表示。在国际单位制中，时间的单位是s（秒）。 【教材情境】跑步比赛中，发令枪声响起的瞬间是起跑时刻；运动员身体躯干抵达终点线垂直面的瞬间是撞线时刻；两个时刻之间的间隔是比赛时间。 【即时练习】列车8:00:00从北京站开出，10:30:00到达天津站。两个时刻分别是什么？运行时间是多少？ 【答案】8:00:00和10:30:00都是时刻；运行时间为2 h 30 min（或9000 s）。 【解析】某一瞬间是时刻；两个时刻之差是时间。 【即时练习】“第10 s末”和“前10 s”分别表示什么？ 【答案】时刻；时间。 【解析】“末”指时间轴上的一个点；“前3 s”指时间间隔。 【教师归纳】时刻回答“何时”，时间回答“经过多久”。 五、位移和路程 【教材定义】位移表示质点的位置变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示；有向线段的长度表示位移大小，方向表示位移方向。位移是矢量，单位是m（米）。路程表示质点运动轨迹的长度，只有大小、没有方向，是标量，单位是m（米）。 【教材情境】从北京到上海可乘高铁、汽车或飞机，运动轨迹不同，路程一般不同；但初、末位置相同，位移方向均由北京指向上海，大小约为两地直线距离1100 km。 【即时练习】物体向东运动100 m后又向西运动40 m返回。它的路程、位移大小和位移方向分别是什么？ 【答案】路程为140 m；位移大小为60 m；方向向东。 【解析】路程等于各段轨迹长度之和；位移只由初、末位置决定。 【即时练习】游客先向北800 m，再向西600 m。路程是多少？位移大小是多少？ 【答案】路程为1400 m；位移大小为1000 m，方向为西北方向。 【解析】位移大小为=1000 m。 【易错辨析】位移不等于路程；往返运动可能路程不为零而位移为零。 【教师归纳】位移看初、末位置，路程看实际轨迹；路程≥位移大小。 按照参考系—质点—模型应用的依赖顺序组织内容，结合列车数据和北斗案例突破模型适用条件这一难点，并用即时练习及时诊断理解。 课堂背诵 1.填空：被选作标准、用来确定物体位置的物体或系统叫______；无特殊说明以______为参考系。 【答案】参考系；地面。 2.请完整背诵质点的定义。 【答案】用来代替实际物体的有质量的点，称为质点。质点是物理学中的一种物理模型。 3.填空：建构物理模型要______主要因素，______次要因素。 【答案】突出；忽略。 4.填空：某一瞬间叫______，两个时刻之间的间隔叫______。 【答案】时刻；时间。 5.填空：位移是有大小和方向的______，路程是只有大小的______。 【答案】矢量；标量。 用填空和完整复述提取核心定义及判断依据，促使学生准确说出术语、条件和建模原则，形成可检查的记忆结果。 师生互动 【任务】判断下列研究中物体能否看作质点，并说明依据。 ①研究地球绕太阳公转；②研究跳水运动员入水姿态；③北斗导航确定汽车位置。 【参考答案】①能，主要研究地球位置，大小影响可忽略；②不能，身体形状和姿态影响研究；③能，主要研究汽车位置，大小影响可忽略。 教师归纳：质点化没有固定答案，必须依据研究目的判断哪些因素是主要因素。 【任务】小组完成综合判断：①司机相对车外景物和座椅分别是运动还是静止；②操场一圈后回到起点，比较路程与位移。 【参考答案】①相对车外景物运动，相对座椅静止；②路程为一圈长度，位移为0。 通过三个真实研究任务进行迁移判断，要求学生说明保留或忽略哪些因素，在交流与纠错中深化模型意识。 课堂练习 1.小明坐在向东行驶的公交车内。以车内座椅为参考系，小明是（ ）。 A.运动的 B.静止的 C.先运动后静止 D.无法判断 【答案】B 【解析】小明相对于座椅的位置没有改变，因此是静止的。 2.研究地球绕太阳公转时，通常把地球看作______；研究地球自转对昼夜交替的影响时，地球的______不能忽略。 【答案】质点；大小和形状 【解析】同一物体能否看作质点取决于研究目的；公转主要研究位置，自转研究自身转动。 3.下列研究中，最适合把物体看作质点的是（ ）。 A.研究跳水运动员的空中姿态 B.研究乒乓球旋转 C.研究火车从北京到上海的运行时间 D.研究汽车车轮转动 【答案】C 【解析】火车长度和形状对跨区域运行时间的影响可以忽略。 4.关于位移和路程，下列说法正确的是（ ）。 A.位移只有大小没有方向 B.路程有方向 C.位移由初、末位置决定 D.路程一定等于位移大小 【答案】C 【解析】位移是矢量，路程是标量。 5.列车9:00出发，9:20到站。9:00和9:20是______，运行时间是______。 【答案】时刻；20 min（或1200 s） 【解析】瞬间为时刻，两时刻之差为时间。 6.物体向东走30 m，再向北走40 m。求路程和位移大小，并说明位移方向。 【答案】路程70 m；位移大小50 m；方向北偏东约37°。 【解析】路程沿轨迹相加，位移连接初、末位置。 7.长400 m列车通过长500 m隧道，研究完全进入过程时能否质点化？ 【答案】不能。列车长度与隧道长度同量级，会影响研究过程。 【解析】物体大小影响结果时不能忽略。 8.导航软件确定汽车位置时，请说明研究对象、参考系、模型及忽略因素。 【答案】研究对象是汽车；参考系可选地面或道路；汽车可看作质点；忽略大小和形状等次要因素。 【解析】模型选择必须服务于研究目的。 采用选择、填空和解答的梯度练习覆盖核心概念与应用，收集典型错误并通过解析帮助学生形成规范表达。 课堂小结 核心知识： 参考系是描述运动的标准； 运动和静止相对于参考系； 质点是有质量的理想化物理模型； 时刻是时间轴上的点，时间是两个时刻的间隔； 位移看初、末位置，路程看实际轨迹。 易错归纳： 判断能否质点化，要依据研究目的，比较物体大小、形状等因素是否可以忽略； 建模应突出主要因素、忽略次要因素。 回应导入：准确描述列车，先选定参考系，再建立适合研究目的的质点模型。 先让学生回顾，再由教师结构化归纳并回应导入问题，促进知识网络化和方法迁移。 作业布置 1．复习本节课的知识点； 2．完成课后练习； 3．整理笔记和易错题。 教学反思 ①目标达成与参与：观察学生能否在高铁、跑步、出行和导航情境中指出参考系、质点化条件、时刻/时间及位移/路程，结合课堂练习正确率评价目标达成。 ②典型问题：部分学生把质点理解为没有质量的点，把“9:00—9:20”写成时刻，或把闭合路径的路程误写为零。 ③原因分析：生活语言常把“时间点”“走了多远”混用，学生对时间轴、有向线段和研究尺度比较缺少经验。 ④改进措施：通过课后练习巩固知识，并在下次课进行课前复习。 学科网（北京）股份有限公司 $