高中物理 质点 参考系和坐标系教案 新人教版必修1

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1、"质点参考系和坐标系"在我们周围，到处可以看到物体在运动：汽车在公路上飞驰，江水在咆哮地奔向远方，鸟儿在飞翔，树叶在摇动……连我们脚下的地球，也在不停地自转、公转。物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动（mechanicalmotion）.在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学（mechanics）.人们在力学的研究中，不仅了解物体做机械运动的规律，而且还创造了科学研究的基本方法。所以霍尔顿（G·Holton）说：“无论从逻辑上还是从历史上讲，力学都是物理学的基础，也是物理学及其他学科研究的典范……力学之于物理学如同骨骼之

2、于人体。”在这一章，我们研究怎样描述物体的运动。1、质点参考系和坐标系一、知识目标1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。2、理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。二、教学重点1、在研究问题时，如何选取参考系。2、质点概念的理解。三、教学难点在什么情况下可把物体看出质点四、教材分析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型

3、，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。教科书通过学生熟知的实例分析，让学生很自然地领会到“在某些情况下，真的可以不考虑物体的大小和形状”，“突出物体具有质量这一要素，把它简化为一个有质量的点”。这充分说明了将物体简化成质点的条件性，质点的两大基本属性。为了强调坐标的概念，教科书用数学和

4、物理学中通用的符号，即在直线运动中用x表示质点的位置，极坐标，用△x=x1－x2表示质点的位移。在表示物理量的变化时，“△”实际上是我们以前都在使用的符号，学生不会感到困难。相反，由于有了明确表示物理量的变化量的符号，学生更易区分某物理量与这个物理量的变化量。明确地把某个物理量与这个物理量的变化区分开，这是本书的特点。物理学中经常要区分这两种物理量，有意识地强调它们的区别，对于以后的学习会有好处。下一节中，时刻与时间间隔的关系也是这样。“科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，其后附有进一步研究的问题，例如“这个定位器处于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中你

5、还能获得哪些信息？”。这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。五、教学步骤1、物体和质点在研究某一问题时，对影响结果非常小的因素常忽略。常建立一些物理模型，这是一种科学抽象。那以前接触过这样的物理模型吗？如：光滑的水平面、轻质弹簧。这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。质点，并完成下列问题：填写：（1）质点就是没有，没有，只具有物体的点。（2）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（3）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否

6、把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？（4）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？（5）运动的质点通过的路线，叫质点的运动；是直线，叫直线运动；是曲线，叫。共评：质点是没有形状、大小、具有物体全部质量的点。这是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，这就必须是具体问题具体分析。如果在我们研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的，就可以把它看作质点。比如在平直公路上运动的汽车，研究它运动的特点，汽车的大小、形状及车上各部分运动的差异是次要的，可把汽车看作质点。而研究车轮的转动，是研究汽车上部分的运动，就

7、不能把汽车看作质点，再比如原子核很小，要是研究质子与质子的作用时，就不能把它看作质点。2、（1）参考系：为了描述一个物体的运动，选来作为标准的物体，叫参考系。（2）选择不同的参考系观察同一个运动，观察的结果会有不同。举例：描述同一个运动，选择不同参考系，观察结果也不一样。举例：运动的汽车，是选择地面为参考系，如选司机为标准，汽车是静止的。……（3）总结：参考系是可任意选取，但选择的原则要使运动和描述尽可能简单。比如，研究地面上物体的运动，选择地面或相对地面动的物体作参考系要比选太阳作参考系简单。3、坐标系如果物体沿直线运动，为了定量描述物