1、最新精编高中人教版必修一高中物理 11质点参考系和坐标系公开课优质课教学设计11质点 参考系和坐标系【习者分析】 本人所在校属于省级示范校，生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高手低”的问题及实验器材问题。 新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教过程中师生地位平等，充分贯彻以生为本，坚持生的主体地位，教师的主导地位。 本节课是一节探究课，呈现在生面前的是现象，是问题，积极引导生探究。探究式教重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀生探究的
2、欲望。【教材分析】教设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节质点 参考系和坐标系，要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型质点模型。由于运动的相对性，描述质点运动时必须明确所选择的参考系。为了准确的、定量的描述质点的运动，还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材中逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参考系和坐标系，不仅是这一章习的基础知识，也是以后力各章习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。【教目标】1知识与技能：（1）理解质点的概念，知道它是一种的抽象，知道抽象是一种普遍的研究方法（2）理解参考系的选取在
3、物理中的作用，会根据实际情况选定参考系（3）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化2过程与方法：（1）体会物理模型在探索自然规律中的作用，让生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子让生自主讨论，在讨论与交流中，自主升华为物理概念；（2）通过参考系的习，知道从不同角度研究问题的方法，让生从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，提示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高生自主获取知识的能力3情感态度与价值观：热爱自然，关心技，正确方法，态度 【重点难点】（1）理解质点的概念；（2）从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念【设
4、计思想】生在日常生活中接触到相应的质点、参考系的知识，本节主要采取理论与实际相结合的思路，引领生正确认识章节知识。因此，本章节主要采取举例方式，让生认识到物理与生活紧密的联系。【教环节】一课题的引入教师活动生活动（利用多媒体播放一段反映物体运动的视频，雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”）。请同们思考回答：这些场景中哪些物体是在运动的？在物理中，什么叫做机械运动？举例说明。2对生的举例分析给予评价，并根据生的回答进一步总结机械运动的概念。3指导生分析视频资料，指出：宇宙中的一切物体都在不停地运动，运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象，诗人可以用“飞
5、流直下三千尺，疑是银河落九天”，描绘气势磅礴的瀑布，画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景，那么，我们怎样描绘物体的机械运动呢？即怎样地描述物体上各点的位置及其随时间的变化呢？1生尝试回忆九年级过的运动的描述，举例说明什么叫做机械运动？如老师走下讲台（老师对讲桌位置改变），汽车驶过校（汽车对校位置改变）等。2回答：物理上把一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。3听讲，理解什么是位置变化，进一步体会机械运动，做记录。（二）物体和质点教师活动生活动1研究物体的运动，首先要确定物体的位置。物体都具有大小和形状，在运动中物体的各点的位置变化一般说是不同的，所以要详细描述物体的位置及其
6、变化，并不是一件简单的事情。（多媒体展示三幅图），在地球绕太阳转动的图片中，地球在绕太阳公转，注意地球同时又在自转，所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。2分析：地球是一个庞然大物，直径约为12800，与太阳相距15108，也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一。当我们讨论地球的公转时怎么看待地球？有什么巧妙的方法？3指导生讨论。在生讨论过程中，引导生想到我们在处理这些问题时，采用抽象的方法，即不考虑物体各部分的差异，把物体简化成为没有大小、形状的点，或者说用一个有质量的点代替物体。4可见，引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念，使物体的复杂运动转化成点的运动。5总结得出质点的定义：
7、用代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理上经常用到的一种研究问题的方法抽象。6进一步说明：物理对实际问题的简化，必须从实际出发，撇开不考虑的（只能是与当前考察无关的因素），和对当前考察影响很小的次要因素。1生分小组讨论得出：研究地球公转时，由于地球的大小而引起的地球各个部分的差异很小，可以忽略不计，也就是说可以忽略地球的大小，把它视为一个点。 忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时，能够忽略地球质量吗？听讲，记录，认
8、真体会，理解引入质点的意义。3讨论是不是只有很小的物体才能看作质点？地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？师生共同讨论得出：关于质点简化的条件一个物体能否抽象成质点，并不是取决于物体的形状和体积大小，这要看具体情况而定。平动的物体一般可以看作质点做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动，在这种情况下，物体的大小、形状就无关紧要了，可以把整个物体当质点。例如：平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点。当然，假如我们需要研究汽车轮胎的运动，由
9、于轮胎上各部分运动情况不相同，那就不能把它看作质点了。要注意的是：同一物体在不同情况下有时可看质点，有时不可以看作质点，一列火车从北京开到上海，研究火车的运行的时间，可将火车看成质点，而火车过桥时，计算火车过桥的时间，不可以将火车看成质点。有转动但转动为次要因素例如：研究地球公转时，可把地球看作质点；研究地球自转时，不能把地球看作质点。物体的形状、大小可忽略再如：乒乓球旋转对球的运动的较大的影响，运动员在发球、击球时都要考虑，就不能把乒乓球简单看作质点。（三）参考系教师活动生活动1坐在教室里的同看到其他同都是静止的，却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么问题呢？2让生观察图11
10、-3和11-4，阅读图右文字，回答以下问题。得出什么结论？就图11-4能否提出一些问题？（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）小结参考系是参照物的名称，是假定不动的物体。一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动，即“参考系上长着观察者的眼睛”。比较两个物体的运动时必须选择同一参照系，比较才有意义。在运动中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。例如，描述地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。1思考课本P12图11-3，11-4。并
11、思考观察结果为什么不同？2认真听老师的分析讲解。3练习课本P13 练习2。4讨论小小竹排江中游，巍巍青山两岸走；月亮在莲花般的云朵里穿行；坐地日行八万里，巡天遥看一千河。在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。（四）坐标系教师活动生活动（创设实例：多媒体播放视频刘翔的110栏。）1提出问题：怎样定量（准确）人描述车或刘翔所在的位置？2提示：你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动方向、各点之间的距离等因素。3总结：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出的概念，是抽象化的参考系。为了定量地描述物体的位置及
12、位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系，如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维坐标系。一维坐标：描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以以这条直线为轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图1-1-1所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标XA3，若它运动到B点，则此时它的坐标XB-2（“-”表示沿X轴负方向）。图111二维坐标：平面直角坐标，描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采用两个坐标
13、确定它的位置。三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。4进一步强调要注意以下几点：坐标系相对参考系是静止的。坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。用坐标表示质点的位置。用坐标的变化描述质点的位置改变。思考。讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？3小结可以建立一个直角坐标系，此时可以用（，y）表示物体的位置。4生阅读教材“漫步”栏目思考书中提出的问题。三课堂小结及课外研究性课题布置教师活动生活动出示课堂练习；引导组织生回顾本节知识；组织各小组成员在相互合作的基础上，进行小结；教师对该堂课的内容进行总结和对生的总结给予肯定和评价。按照要求完成课堂练习；根据老师提供
14、的信息回顾本节知识；在相互合作交流的基础上做好书面总结；听老师总结，补充修改自己的书面总结。四、作业1观察与思考：日常生活中哪些地方可以将物体视为质点；2常见的坐标系有哪些。【板书设计】11 质点 参考系和坐标系 1质点 (1)机械运动：一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。 (2)质点的定义：用代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。 (3)质点简化的条件性平动的物体一般可以看作质点；有转动但转动为次要因素；物体的形状、大小可忽略。 2参考系 (1)被选作为标准的另外的物体就叫做参考系； (2)同一个物体选择不同的参考系，
15、观察结果可能会有所不同； (3)比较两个物体的运动时必须选择同一参照系； (4)参考系的选取是任意的。 3坐标系 (1)一维坐标； (2)二维坐标； (3)三维坐标； 4要注意以下几点： (1)坐标系相对参考系是静止的； (2)坐标的三要素：原点、正方向、标度单位； (3)用坐标表示质点的位置； (4)用坐标的变化描述质点的位置改变。【教反思】本节课通过生熟知的实例分析，让生很自然地领会到“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，教书用数和物理中通用的符号，即在直线运动中用表示质点的位置，极坐标，用=12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，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，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，对于以后的习会有好处。下一节中，时刻与时间间隔的关系也是这样
