高中物理质点教案简案.docx
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高中物理质点教案简案
高中物理质点教案简案
【篇一:
高中物理质点参考系和坐标系教案新人教版必修1】
质点参考系和坐标系
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,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
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,为了定量描述物体的位置变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
一般来说,为了定量地描述物体的位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系(coordinatesystem).
教学中注意以下几点:
(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。
4.“科学漫步”本栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容,可以由学生自己阅读,如果学生对此有兴趣,通过自己查找资料写出一篇科技报告放到墙报上或在班会上做个科技报告,都是很有意义的。
这样的活动不必要求所有学生都做,但在一学期中,每个学生都应参加一两个。
本书“科学漫步”、“科学足迹”等栏目与过去的“阅读材料”不同点之一是,其后往往附有进一步研究的问题。
例如,本节结合图1.1-6提问,这个定位器处于呢个成是的哪个部位,等等。
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、教学资源
1.天球坐标系
为确定天球上某一点的位置,在天球上建立的球面坐标系。
有两个基本要素:
①基本平面。
由天球上某一选定的大圆所确定。
大圆称为基圈,基圈的两个几何极之一作为球面坐标
系的极。
②主点,又称原点。
由天球上某一选定的过坐标系极点的大圆与基圈的交点所确定。
天球上一点在此天球坐标系中的位置由两个球面坐标标定:
①第一坐标或称经向坐标。
作过该点和坐标系极点的大圆,称副圈,从主点到副圈与基圈交点的弧长为经向坐标。
②第二坐标或称纬向坐标。
从基圈上起沿副圈到该点的大圆弧长为纬向坐标。
天球上任何一点的位置都可以由这两个坐标唯一地确定。
这样的球面坐标系是正交坐标系。
对于不同的基圈和主点,以及经向坐标所采用的不同量度方式,可以引出不同的天球坐标系,常用的有地平坐标系、赤道坐标系、黄道坐标系和银道坐标系等。
2.地心地固空间直角坐标系
3.地心地固大地坐标系
地球椭球的中心与地球质心重合,椭球面与大地水准面在全球范围内最佳符
合,椭球短轴与地球自转轴重合(过地球质心并指向北极),大地纬度,大地经
度,大地高。
如图所示。
地球北极是地心地固坐标系的基准指向点,地球北极的变动将引起坐标轴方向的变化。
【篇二:
高中物理质点、参考系和坐标系教学案人教版必修1】
1.1质点参考系和坐标系
学习目标:
1.理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2.知道参考系的概念和如何选择参考系。
学习重点:
质点的概念、参考系。
学习难点:
质点概念的理解。
主要内容:
一、机械运动
1.
叫做机械运动,简称运动。
2.无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。
运动是绝对的,静止是相对的。
二、物体和质点
1.定义:
用来代替物体的有质量的点。
①质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。
任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。
同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
2.物体可以看成质点的条件:
如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
3.突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。
质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
【例一】下列情况中的物体,哪些可以看成质点()
a.研究绕地球飞行时的航天飞机。
b.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
c.研究从北京开往上海的一列火车。
d.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
课堂训练:
1.下述情况中的物体,可视为质点的是()
a.研究小孩沿滑梯下滑。
b.研究地球自转运动的规律。
c.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
d.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
2.下列各种情况中,可以所研究对象(加点者)看作质点的是()
a.研究小木块的翻倒过程。
...
b.研究从桥上通过的一列队伍。
.....
c.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。
...
d.汽车后轮,在研究牵引力来源的时。
..
三、参考系
1.定义:
宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时,
必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参考系。
一
个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。
2.选择不同的参考系来观察同一个运动,得到的结果会有不同。
【例二】人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是_______的。
以车厢为参
考系,人是__________的。
3.参考系的选择:
描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考系时
要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。
在不说明参考系的情
况下,通常应认为是以地面为参考系的。
4.绝对参考系和相对参考系:
【例三】对于参考系,下列说法正确的是()
a.参考系必须选择地面。
b.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
c.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。
d.研究物体的运动,必须选定参考系。
课堂训练:
1.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体是()
a.一定是静止的。
b.一定是运动的。
c.有可能是静止的或运动的d.无法判断。
2.关于机械运动和参照物,以下说法正确的有()
a.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物。
b.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物。
c.一定要选固定不动的物体为参照物。
d.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物。
四、坐标系
【例四】桌面离地面的高度是0.9m,坐标
系的原点定在桌面上,向上方向为坐标轴的
正方向,有a、b两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m。
那么a、b的坐标分别是()
a.1m,0.5mb.1.9m,0.4mc.1m,-0.5md.0.9m,-0.5m
练习巩固
1、在研究火车从上海站到苏州或南京站的运动时间(通常只须精确到“分”),能不能把火车看成质点?
在研究整列火车经过一个隧道的时间(通常精确到“秒”),能不能把火车看成质点?
由此你得出什么看法?
2、关于质点,下列说法中正确的是()
a.只要体积小就可以视为质点
b.若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体当作质点
c.质点是一个理想化模型,实际上并不存在
d.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的
3、下列情况中的运动物体,一定不能被看成质点的是()
a.研究绕地球飞行的航天飞机
b.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨
c.研究从北京开往上海的一列火车
d.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱
4、在研究下列哪些问题时,可以把物体看成质点()
a.求在平直马路上行驶的自行车的速度
b.比赛时,运动员分析乒乓球的运动
c.研究地球绕太阳作圆周运动时
d.研究自行车车轮轮缘上某点的运动,把自行车看作质点
5、下列说法中,正确的是()
a.质点一定是体积极小的物体
b.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,可以把火车视为质点
c.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论研究哪方面问题,自行车都不能视
为质点
d.地球虽大,且有自转,但有时仍可被视为质点
6、敦煌曲子词中有一首:
“满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”.请用物理学知识解释“山走来”和“山不动,是船行”。
你由此又得到什么看法?
7、如图1-1所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船运动状态是()
a.a船肯定是向左运动的
b.a船肯定是静止的
c.b船肯定是向右运动的
d.b船可能是静止的
8、甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;
丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是()
a.甲向下、乙向下、丙向下b.甲向下、乙向下、丙向上
c.甲向上、乙向上、丙向上d.甲向上、乙向上、丙向下
9、两辆汽车在平直公路上行驶,甲车内一个人看乙车没有动,而乙车内的一个人看见路旁的
树木向西运动,如果以大地为参照物,上述观察说明()a图1-1
a.甲车不动,乙车向东运动b.乙车不动,甲车向东运动
c.甲车向西,乙车向东运动d.甲、乙两车以相同的速度向东运动
10、第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,
他以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。
飞行员能抓到子弹,是因为()
a.飞行员的反应快b.子弹相对于飞行员是静止的
c.子弹已经飞得没有劲了,快要落在地上了d.飞行员的手有劲
11、“坐在公共汽车车厢内的人看到窗外另一辆靠得很近的汽车向前开动了,此时这人感到自
己的车子在后退,实际上这是错觉,他坐的汽车并没有动”的描述中,所选择的参照物至少有几个?
是哪几个?
12、a、b两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶,若以地球为参考系,a速度为6m/s,b速度为10m/s。
⑴若以a为参考系,b的速度多大?
方向如何?
⑵若以b为参考系,a的速度多大?
方向如何?
⑶以a或b为参考系,地面的运动情况如何?
13、一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则:
⑴哪个时刻离开坐标原点最远,有多远?
⑵第几秒内位移最大?
有多大?
⑶前3s内质点通过的路程为多大?
【篇三:
高中物理教案】
第
一
章
学案
第一节质点与参考系
学习重点:
1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法.
2.在研究具体问题时,如何选取参考系.
3.如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系.
学习难点:
在什么情况下可以把物体看作质点,即将一个实际的物体抽象为质点的条件。
笔记:
1、质点:
2、参考系:
。
3、坐标系:
第
(1)页
质点【课堂训练】
1.下列关于质点的说法中,正确的是………………………()
a.体积很小的物体都可看成质点
b.质量很小的物体都可看成质点
c.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时,就可以看成质点
d.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点
2.在以下的哪些情况中可将物体看成质点?
(1)研究某学生骑车回校的速度.
(2)对这位学生骑车姿势进行生理学分析.
(3)研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹.
(4)研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面.
3.下列情形中的物体可以看作质点的是…………………………()
a.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中
b.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上
c.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中
d.花样滑冰运动员在比赛中
参考系、坐标系【课堂训练】
1、坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止不动的.这与诗句里的描述是否矛盾?
说明理由.
2、敦煌曲子词中有这样的诗句:
“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?
3、一质点在x轴上运动,各个时刻的位臵坐标如下表:
(1)请在下面的z轴上标出质点在各时刻的位臵.
(2)哪个时刻离坐标原点最远?
有多远?
[家庭作业]
1、在下列各运动的物体中,可视为质点的有…………………………()
a.汽车的后轮,研究汽车牵引力的来源b.沿斜槽下滑的小钢球,研究它沿斜槽下滑的速度
c.人造卫星,研究它绕地球的转动
d.海平面上的木箱,研究它在水平力作用下是先滑动还是先滚动
2、分析下列运动中研究对象能否当作质点.
(1)做花样溜冰的运动员;
(2)运行中的人造地球卫星;(3)转动着的砂轮;(4)从斜面上滑下的木块.
第
(2)页
第二节时间与位移
学习重点:
1.时间和时刻的概念和区别。
2.位移的矢量性、概念。
学习难点:
位移和路程的区别。
笔记:
1、时间与时刻:
2、位移与路程:
3、矢量与标量:
第(3)页
时间与时刻课堂训练:
1.关于时间和时刻,下列说法正确的是()
a.物体在5s时就是指物体在5s末时,指的是时刻。
b.物体在5s时就是指物体在5s初时,指的是时刻。
c.物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间。
d.物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间。
位移课堂训练:
1.以下说法中正确的是()
a.两个物体通过的路程相同,则它们的位移的大小也一定相同。
b.两个物体通过的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同。
c.一个物体在某一运动中,位移大小可能大于所通过的路程。
d.若物体做单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程。
2.如图甲,一根细长的弹簧系着
一个小球,放在光滑的桌面上.手
握小球把弹簧拉长,放手后小球
便左右来回运动,b为小球向右到
达的最远位臵.小球向右经过中
间位臵o时开始计时,其经过各点的时刻如图乙所示。
若测得oa=oc=7cm,ab=3cm,则自0时刻开始:
a.0.2s内小球发生的位移大小是____,方向向____,经过的路程是_____.b.0.6s内小球发生的位移大小是_____,方向向____,经过的路程是____.c.0.8s内小球发生的位移是____,经过的路程是____.
d.1.0s内小球发生的位移大小是____,方向向______,经过的路程是____.
3.关于质点运动的位移和路程,下列说法正确的是()
a.质点的位移是从初位臵指向末位臵的有向线段,是矢量。
b.路程就是质点运动时实际轨迹的长度,是标量。
c.任何质点只要做直线运动,其位移的大小就和路程相等。
d.位移是矢量,而路程是标量,因而位移不可能和路程相等。
4.下列关于路程和位移的说法,正确的是()
a.位移就是路程。
b.位移的大小永远不等于路程。
c.若物体作单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程。
d.位移是矢量,有大小而无方向,路程是标量,既有大小,也有方向。
5.关于质点的位移和路程,下列说法正确的是()
a.位移是矢量,位移的方向就是质点运动的方向。
b.路程是标量,也是位移的大小。
c.质点做直线运动时,路程等于其位移的大小。
d.位移的数值一定不会比路程大。
6.下列关于位移和路程的说法,正确的是()
第(4)页
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