高一上物理質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教學(xué)計(jì)劃
在每一門(mén)課的復(fù)習(xí)中，不同階段以不同內(nèi)容為主，多看課本或多做習(xí)題，要掌握好。本文為大家提供了高一上冊(cè)物理質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教學(xué)計(jì)劃，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有一定幫助。
一、教材分析
本教學(xué)設(shè)計(jì)選自人教版新課標(biāo)高中物理教材第一章第一節(jié)《質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系》，要描述物體的運(yùn)動(dòng)，首先要對(duì)實(shí)際物體建立一個(gè)最簡(jiǎn)單的物理模型—質(zhì)點(diǎn)模型。由于運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)必須明確所選擇的參考系。為了準(zhǔn)確的、定量的描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，還要建立坐標(biāo)系。質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系是描述物體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，教材中逐步展開(kāi)這些內(nèi)容，最后介紹全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。本節(jié)介紹質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系，不僅是這一章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)，也是以后力學(xué)各章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)。這些基礎(chǔ)知識(shí)在實(shí)踐中有廣泛的、重要的應(yīng)用。
二、三維目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道它是一種科學(xué)的抽象，知道科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。
(2)理解參考系的選取在物理中的作用，會(huì)根據(jù)實(shí)際情況選定參考系。
(3)會(huì)用坐標(biāo)系描述物體的位置和位置的變化。
2.過(guò)程與方法
(1)體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，讓學(xué)生將生活實(shí)際與物理概念相聯(lián)系，通過(guò)幾個(gè)具體的例子讓學(xué)生自主討論，在討論與交流中，自主升華為物理概念。
(2)通過(guò)參考系的學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問(wèn)題的方法，讓學(xué)生從熟悉的常見(jiàn)現(xiàn)象和已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，體驗(yàn)不同參考系中運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，提示參考系在確定物體運(yùn)動(dòng)時(shí)客觀(guān)存在的必要性和合理性，促使學(xué)生形成勤于觀(guān)察、勤于思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主獲取知識(shí)的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
熱愛(ài)自然，關(guān)心科技，正確方法，科學(xué)態(tài)度。
三、教學(xué)重、難點(diǎn)
(1)重點(diǎn)
1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念;
2.從參考系中明確地抽象出了坐標(biāo)系的概念。
(2)難點(diǎn)
1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念
四、教學(xué)突破
課前師生收集豐富的圖片、視頻、文字等資料，聯(lián)系學(xué)生日常生活中身邊熟悉的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，通過(guò)老師引導(dǎo)，學(xué)生得出有關(guān)物理概念，從而使學(xué)生樂(lè)于探究和思考。
五、教學(xué)流程設(shè)計(jì)
（一）引入課題
教師活動(dòng)
(利用多媒體播放一段反映物體運(yùn)動(dòng)的視頻，雄鷹在空中翱翔，足球在綠茵場(chǎng)上飛滾，連靜靜的山川也在“坐地日行八萬(wàn)里”……)。請(qǐng)同學(xué)們思考回答：這些場(chǎng)景中哪些物體是在運(yùn)動(dòng)的?在物理學(xué)中，什么叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)?舉例說(shuō)明。
2.對(duì)學(xué)生的舉例分析給予評(píng)價(jià)，并根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)一步總結(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念。
3.指導(dǎo)學(xué)生分析視頻資料，指出：宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是宇宙間永恒的主題，也是日常生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，詩(shī)人可以用“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，來(lái)描繪氣勢(shì)磅礴的瀑布，畫(huà)家也可以用美麗的畫(huà)筆描繪出動(dòng)感十足的情景，那么，我們?cè)鯓用枥L物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)呢?即怎樣地描述物體上各點(diǎn)的位置及其隨時(shí)間的變化呢?
（二）物體和質(zhì)點(diǎn)
教師活動(dòng)
1.研究物體的運(yùn)動(dòng)，首先要確定物體的位置。物體都具有大小和形狀，在運(yùn)動(dòng)中物體的各點(diǎn)的位置變化一般說(shuō)來(lái)是不同的，所以要詳細(xì)描述物體的位置及其變化，并不是一件簡(jiǎn)單的事情。(多媒體展示三幅圖)，在地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的圖片中，地球在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，注意地球同時(shí)又在自轉(zhuǎn)，所以地球的各部分離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近在不斷變化。
2.分析：地球是一個(gè)龐然大物，直徑約為12800km，與太陽(yáng)相距1.5×108km，也就是說(shuō)地球直徑約是它與太陽(yáng)距離的萬(wàn)分之一。當(dāng)我們討論地球的公轉(zhuǎn)時(shí)怎么看待地球?有什么巧妙的方法?
3.指導(dǎo)學(xué)生討論。在學(xué)生討論過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生想到我們?cè)谔幚磉@些問(wèn)題時(shí)，采用科學(xué)抽象的方法，即不考慮物體各部分的差異，把物體簡(jiǎn)化成為沒(méi)有大小、形狀的點(diǎn)，或者說(shuō)用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)代替物體。
4.可見(jiàn)，引入質(zhì)點(diǎn)是為了使物體的位置有一個(gè)確切的概念，使物體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。
5.總結(jié)得出①質(zhì)點(diǎn)的定義：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。即沒(méi)有形狀、大小、體積而具有質(zhì)量的一個(gè)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)具有物體的全部質(zhì)量。②質(zhì)點(diǎn)是人們?yōu)榱耸箤?shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)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，盡可能把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，是物理學(xué)上經(jīng)常用到的一種研究問(wèn)題的方法──科學(xué)抽象。
6.進(jìn)一步說(shuō)明：物理學(xué)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的簡(jiǎn)化，必須從實(shí)際出發(fā)，撇開(kāi)不考慮的(只能是與當(dāng)前考察無(wú)關(guān)的因素)，和對(duì)當(dāng)前考察影響很小的次要因素。
1.學(xué)生分小組討論得出：研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，由于地球的大小而引起的地球各個(gè)部分的差異很小，可以忽略不計(jì)，也就是說(shuō)可以忽略地球的大小，把它視為一個(gè)點(diǎn)。 忽略地球的大小和形狀把地球看作一個(gè)點(diǎn)時(shí)，能夠忽略地球質(zhì)量嗎?
聽(tīng)講，記錄，認(rèn)真體會(huì)，理解引入質(zhì)點(diǎn)的意義。
3.討論①是不是只有很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)?
②地球的自轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)的車(chē)輪能否被看作質(zhì)點(diǎn)?
�、畚锢碇械摹百|(zhì)點(diǎn)”和幾何中的點(diǎn)有什么相同和不同之處?
師生共同討論得出：關(guān)于質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)化的條件
一個(gè)物體能否抽象成質(zhì)點(diǎn)，并不是取決于物體的形狀和體積大小，這要看具體情況而定。
①平動(dòng)的物體一般可以看作質(zhì)點(diǎn)
做平動(dòng)的物體，由于物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，可以用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，在這種情況下，物體的大小、形狀就無(wú)關(guān)緊要了，可以把整個(gè)物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn)。
例如：平直公路上行駛的汽車(chē)，車(chē)身上各部分的運(yùn)動(dòng)情況相同，當(dāng)我們把汽車(chē)作為一個(gè)整體來(lái)研究它的運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就可以把汽車(chē)當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)然，假如我們需要研究汽車(chē)輪胎的運(yùn)動(dòng)，由于輪胎上各部分運(yùn)動(dòng)情況不相同，那就不能把它看作質(zhì)點(diǎn)了。
要注意的是：同一物體在不同情況下有時(shí)可看質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不可以看作質(zhì)點(diǎn)，一列火車(chē)從北京開(kāi)到上海，研究火車(chē)的運(yùn)行的時(shí)間，可將火車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)，而火車(chē)過(guò)橋時(shí)，計(jì)算火車(chē)過(guò)橋的時(shí)間，不可以將火車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)。
�、谟修D(zhuǎn)動(dòng)但轉(zhuǎn)動(dòng)為次要因素
例如：研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，可把地球看作質(zhì)點(diǎn);研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)。
�、畚矬w的形狀、大小可忽略
再如：乒乓球旋轉(zhuǎn)對(duì)球的運(yùn)動(dòng)的較大的影響，運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球、擊球時(shí)都要考慮，就不能把乒乓球簡(jiǎn)單看作質(zhì)點(diǎn)。
�。ㄈ﹨⒖枷�
1.坐在教室里的同學(xué)看到其他同學(xué)都是靜止的'，卻不知道他們都在繞著太陽(yáng)在高速運(yùn)動(dòng)著，這里面蘊(yùn)含了什么問(wèn)題呢?
2.讓學(xué)生觀(guān)察圖1.1-3和1.1-4，閱讀圖右文字，回答以下問(wèn)題。
①得出什么結(jié)論?②就圖1.1-4能否提出一些問(wèn)題?(例如為什么跳傘者總是在飛機(jī)的正下方)
小結(jié)
�、賲⒖枷凳菂⒄瘴锏目茖W(xué)名稱(chēng)，是假定不動(dòng)的物體。一個(gè)物體一旦被選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的。在選定參考系后要假定自己站在參照物中去觀(guān)察物體的運(yùn)動(dòng)，即“參考系上長(zhǎng)著觀(guān)察者的眼睛”。
②比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)必須選擇同一參照系，比較才有意義。
�、墼谶\(yùn)動(dòng)學(xué)中，參考系的選取是任意的，但在實(shí)際選擇參考系時(shí)應(yīng)以運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。在沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí)，通常以地面為參考系。例如，描述地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選地面或相對(duì)于地面而靜止不動(dòng)的其他物體作為參考系。
�。ㄋ模┳鴺�(biāo)系
1.提出問(wèn)題：怎樣定量(準(zhǔn)確)人描述車(chē)或劉翔所在的位置?
2.提示：你的描述必須能反映物體(或人)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(直線(xiàn))、運(yùn)動(dòng)方向、各點(diǎn)之間的距離等因素。
3.總結(jié)：①為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。坐標(biāo)系是在參考系的基礎(chǔ)上抽象出來(lái)的概念，是抽象化的參考系。為了定量地描述物體的位置及位置的變化需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，如果物體在一維空間運(yùn)動(dòng)，即沿一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，只需建立直線(xiàn)坐標(biāo)系，就能準(zhǔn)確表達(dá)物體的位置;如果物體在二維空間運(yùn)動(dòng)，即在同一平面運(yùn)動(dòng)，就需要建立平面直角坐標(biāo)系來(lái)描述物體的位置;當(dāng)物體在三維空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，則需要建立三維坐標(biāo)系。
�、僖痪S坐標(biāo)：描述物體在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，即物體做一維運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以以這條直線(xiàn)為x軸，在直線(xiàn)上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度，建立直線(xiàn)坐標(biāo)系。如圖1-1-1所示，若某一物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，此時(shí)它的位置坐標(biāo)XA=3m，若它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則此時(shí)它的坐標(biāo)XB=-2m(“-”表示沿X軸負(fù)方向)。
（五）鞏固練習(xí)，交流和小結(jié)
教師活動(dòng)
出示課堂練習(xí);
引導(dǎo)組織學(xué)生回顧本節(jié)知識(shí);
組織各小組成員在相互合作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小結(jié);
教師對(duì)該堂課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和對(duì)學(xué)生的總結(jié)給予肯定和評(píng)價(jià)。
學(xué)生活動(dòng)
按照要求完成課堂練習(xí);
根據(jù)老師提供的信息回顧本節(jié)知識(shí);
在相互合作交流的基礎(chǔ)上做好書(shū)面總結(jié);
聽(tīng)老師總結(jié)，補(bǔ)充修改自己的書(shū)面總結(jié)。
現(xiàn)在是不是感覺(jué)物理網(wǎng)為大家準(zhǔn)備的高一上冊(cè)物理質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教學(xué)計(jì)劃很關(guān)鍵呢?歡迎大家閱讀與選擇!
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