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

文本解读

《质点 参考系》是人民教育出版社《普通高中教科书·物理（必修 第一册）》第一章"运动的描述"的第1节，也是学生进入高中阶段学习的第一节新授课。本节从生活中随处可见的机械运动出发，引导学生思考"如何准确地描述物体的运动"这一基本问题，进而建立质点这一理想化物理模型，并认识参考系对描述运动的意义。质点是高中物理学习中遇到的第一个理想化模型，"抓住主要因素、忽略次要因素"的科学抽象方法是贯穿整个高中物理的重要研究思想；参考系则是描述运动的前提，是理解运动相对性的基础。本节内容看似简单，却承载着物理观念与科学思维的启蒙功能，为学生后续学习位移、速度、加速度等概念奠定方法论基础。

教学目标

1.【物理观念】了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件，能将特定的实际情境中的物体抽象成质点；了解参考系的概念，知道在不同参考系中对同一运动的描述可能不同。

2.【科学思维】经历质点模型的建构过程，初步体会"抓住主要因素、忽略次要因素"的科学抽象方法，认识物理模型在探索自然规律中的作用。

3.【科学探究】通过对列车、地球、乒乓球等实际事例的分析与讨论，尝试运用质点模型解释现象，在交流与讨论中提高观察、分析和概括能力。

4.【科学态度与责任】体会物理模型是连接生活与物理的桥梁，感受物理贴近生活、服务生活的学科魅力，养成勤于观察、勤于思考的习惯。

重点难点

教学重点：1. 质点概念的建立以及物体能否看成质点的判断。2. 参考系的概念及其选取，体会运动的相对性。

教学难点：1. 在具体问题中判断物体能否看成质点。2. 理解参考系的选取对运动描述的影响，认识运动的相对性。

课时安排

1课时

教学过程

新课导入

（一）情境创设

同学们，2026年的中国处处涌动着"流动的美"：复兴号高铁列车以每小时约350千米的速度飞驰，国产大飞机C919翱翔在万米蓝天，中国空间站绕地球平稳飞行，绿茵场上滚动的足球牵动着亿万球迷的心……这些物体都在运动。要准确地描述这些物体的运动，并不是一件容易的事。雄鹰翱翔时，身体在向前运动，翅膀还在上下拍打；足球滚动时，整体在向前运动，自身还在转动。怎样才能把纷繁复杂的运动描述得既简单又准确呢？今天我们就从这个问题出发，开启高中物理的学习之旅。

（二）问题激趣

（教师在大屏幕上播放高铁列车飞驰、雄鹰翱翔的视频片段）

师：同学们，一辆高铁列车从北京开往上海，全程一千多千米。如果让你向别人介绍这辆列车此刻到达了哪里，你需要逐一描述每一节车厢、每一个车轮的运动吗？

（学生自由回答，教师引导）

生：不需要，只要知道整列车到了哪里就可以了。

师：很好！列车那么长、构造那么复杂，但在某些问题中我们完全可以把它"简化"。这种简化的方法，就是物理学中一种非常重要的研究方法——建立物理模型。今天我们要学习的"质点"，就是高中物理中的第一个理想化模型。

（学生齐读课题，教师板书：1. 质点 参考系）

探究新知

任务一：建构质点模型——化繁为简的科学抽象

1. 情境分析：雄鹰与足球

请同学们观察教材中的图片：雄鹰在天空中翱翔时，身体在向前运动，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。可见，要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。

【教师引导提问】雄鹰在天空中翱翔时，其大小和形状能忽略吗？雄鹰能否看成一个"点"？

【学生讨论】要研究雄鹰是如何飞行的，翅膀的运动方式很重要；但是，如果我们只关注雄鹰从哪里移动到了哪里，就不必太在意它的形状，可以把它看成一个点来描述它的运动。

2. 建构概念：什么是质点

大胆假设：在研究某些物体的运动时，忽略物体的大小和形状，将具体的物体视为一个有质量的"点"。

【要点点拨】（1）忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。（2）质点是一种科学抽象，是一个理想化的物理模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法，是一种非常重要的科学研究方法。

3. 问题讨论：列车能否看成质点

【教师引导提问】如图1所示，火车整体向前平动的同时，车轮在转动。研究哪些问题时可以把火车看成质点？研究哪些问题时不能把火车看成质点？

【学生回答】（1）可以视为质点的情况：研究火车从甲地到乙地的运行时间（甲、乙两地间的距离远远大于火车的长度）。（2）不能视为质点的情况：①研究火车通过大桥所用的时间（火车的长度不能忽略）；②研究火车车轮的转动情况。

图1 行驶中的列车

【教师引导】再比如，在研究地球绕太阳公转引起的位置变化问题时，地球的直径约1.3万千米，远小于地球到太阳的距离约1.5亿千米，由地球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，把地球视为一个点，如图2所示。

图2 研究地球公转时，地球可视为质点

4. 物体看成质点的条件

【要点点拨】物体能否看成质点，关键在于物体的大小和形状对所研究问题的影响是否可以忽略不计，而不是取决于物体实际体积的大小。同一物体，在不同问题中，有时可以看成质