质点参考系和坐标系教案2

1、文档编码 : CN9Q8J1E3P1 HV9P2H1S6R6 ZC10M1O4C8R2学习必备 欢迎下载第一章 运动的描述在我们四周,到处可以看到物体在运动：汽车在大路上飞奔,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,是自然界中最简洁、最基本的运动形状,称为机械运动；在物理学中,研究物体做机械运动规律的分支叫做力学；人们在力学的争辩中,不仅明白了物体做机械运动的规律,而且仍制造了科学争辩的基本方法；所以霍尔顿说：“ 无论从规律上仍是从历史上讲,力学都是物理学的基础,也是物理学及其他科学争辩的典范 力学之于物理学如同骨

2、骼之于人体； ” 在这一章,我们争辩怎样描述物体的运动；第一节 质点、参考系和坐标系一、教学目标 1、学问与技能（1）懂得质点的概念,能明确物体在什么情形下可以看作质点；（2）知道参考系的概念；知道选取参考系时,要考虑到使运动的描述尽可能简洁；（3）知道坐标系的概念,能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化；2、过程与方法（1）领悟质点概念的提出和分析、建立的过程；（2）明白物理学争辩中物理模型的特点,初步把握科学抽象这种争辩方法；（3）通过数形结合的学习,熟识数学工具杂物理学中的作用；3、情感、态度和价值观（1）通过同学的观看、探究体验, 使同学保持对科学的求知欲,乐于探究自然现象和日常生活中

3、的物理学道理；（2）通过小组争辩,培养同学相互合作、共同探究的团队精神,并使同学学会合作与沟通,逐步形 成严谨求实的科学态度；（3）体验物理学争辩问题的一种方法科学抽象,养成正确处理问题的方法,学会在争辩问题总突出主要冲突的哲学价值观；学习必备 欢迎下载二、教学重点、难点1、教学重点及其教学策略重点：质点概念的懂得、参考系的选取、坐标系的建立；教学策略：通过观看、摸索、争辩和实例分析来加深懂得；2、教学难点及其教学策略难点：理想化模型质点的建立,及其相应的思想方法；教学策略：通过问题的争辩,在原有认知水平上进一步深化拓宽,达到认知的螺旋上升,攻克难点；三、设计思路本节课以 “ 创设情形, 提出

4、问题观看摸索,自主探究争辩沟通,总结归纳”为教学结构,接受“ 沟通互动” 的探究模式进行教学；充分开发和利用新课程资源,创设大量贴近同学实际生活的问题情形,激发出同学学习物理的爱好和猛烈的求知欲望,产生思维的积极活动与共鸣；同时,表达物理与社会、物理与技术、物理与生活等方面的亲热联系；充分运用并发挥多媒体的教学功能,启示性的学习情境；用音乐、 图片、 视频素材为同学供应一个更具趣味性和营造宽松、自主、合作的课堂氛围,帮忙同学形成健康的人格；除了让同学关注概念的静态结果,更关注同学对概念的主动建构,强调在问题中实现学问的意义建构；四、教学资源1、演示器材：乒乓拍、乒乓球；2、课件：飞机空投,地月

5、系、太阳系运行,地球公转和四季变化,火车运行的模拟动画；3、音像文件： “ 神舟”5 号发射、运行、返回过程；鸽子飞行；第 28 届雅典奥运会上张伊宁发球；4、图片资料： 学校平面图、“ 神舟”5 号发射把握中心、GPS定位器、 汽车、 火车过桥、 火箭等图片；5、多媒体教学设备一套；学习必备 欢迎下载一、教学设计（一）引入新课大家仍记得杨利伟吗？答：记得,是我国的航天英雄；对,在 2022 年 10 月 15 日,杨利伟乘坐着“ 神舟”一下：飞船在茫茫太空中漫游,我们来如何描述它呢？5 号飞船漫游了太空；请大家回想“ 凌云戏月游银汉,转瞬翔天过天空” 这是诗人形象地描述；世界万物都在运动,对

6、于不同物体的运动,不同人有不同的描述,刚才我们就阐述了诗人的描述； 同样,画家画笔也可以来描述物体的运动；那么,科学家怎么描述物体的运动呢？著名物理学家海森伯曾经说过：“ 为了懂得现象,首要条件就是引入适当的概念；只有借助于正确的概念,我们才能真正知道观看到了什么；”本章我们第一引入描述运动的一些基本概念,进而争辩最简洁最基本的运动形式：直线运动；（二）进行新课一、物体与质点a、实例争辩：大家看过鸟儿在空中飞翔的景象吗？看过提问,并请同学们摸索、争辩后回答：1、要精确描述鸟儿身上各点位置随时间的变化不是件简洁事,困难和麻烦出在哪里呢？答：主要由于它的身体在向前运动的同时,它的翅膀仍在上下运动,

7、也就是鸟儿有确定的大小和形状,各部分的运动情形不一样；2、假如我们争辩它从金沙飞到南通,需要明白它各部分运动的区分吗？答：假如我们争辩它飞行长度就不需要明白它各部分运动的区分了；3、如何才能较精确地描述它的运动呢？学习必备 欢迎下载答：忽视它的形状和大小就可以了；是的,有些时候为了便于分析,经常把物体简化为一个点；例如：“ 神舟”5 号飞船载人舱长7.4m,直径 2.8m,用长 58m,重达 480t 的“ 长征” 二号火箭发射；科学家在争辩“ 神舟”5 号在太空中的运动位置、高度、速度等问题时就把它简化为一个有质量的点,（为什么这么讲？“ 神舟”5 号在运行时在指挥部荧光屏上的显示为一个小小

8、的光点； ）小结：这样,在某些情形情形下,我们可以把物体简化为一个有质量的点；物理学中,用来代替物体的有质量的点叫质点；信息反馈：在物理学中,突出问题的主要方面,忽视次要因素,经过科学抽象而建立理想化的“ 物理模型”,并将其作为争辩对象,是经常接受的一种科学方法,质点就是这种物理模型；b、提问：（1）争辩地球绕太阳的公转能否把地球视为一个质点呢？（2）争辩地球上各处的季节变化时,能否把它视为质点呢？（3）一列沿京沪铁路运动的火车,如争辩它从上海到北京的运动能否把它简化为一个质点？（4）争辩火车通过南京长江大桥的运动时,能否把它简化为一个质点呢？同学摸索、争辩后作出回答：（1）争辩地球绕太阳的公

9、转能把地球视为质点,由于日地距离远大于地球的直径；（2）争辩地球上各处的季节变化时,不能把它视为质点,由于它的大小不能忽视；（3）争辩火车从上海到北京的运动能把它简化为一个质点,由于上海到北京的距离远大于火车的长度；（4）争辩火车通过南京长江大桥的运动时,也不能把它视为一个质点,由于火车的长度可以与大桥相比拟；学习必备 欢迎下载c、通过以上问题请同学们进一步争辩：（1）物体是否在全部的情形下都能看作质点？（2）物体看作质点的条件是什么？（3）物理中的“ 质点” 与几何学中的点有什么相同和不同的地方？（4）大的物体能不能看成质点？小的物体都能看成质点吗？引导同学争辩沟通、归纳总结：（1）同一物体

10、能否看作质点,要依据问题的具体情形准备；（2）物体看作质点的条件是：物体的形状和大小对所争辩的问题影响很小时（3）相同点是都无大小和 形状,不同点是质点有质量,几何学中的点无质量；（4）物体能否看成质点,与物体本身的大小无关；大的物体,也可以看成质点；小的物体在某些时候却不能看成质点；二、参考系5 号里边喝咖啡边谈天,在地球上的人看来,1、设想一下,你和杨利伟正在“ 神舟”你们随飞船以很大的速度绕地球运动；提问：你和杨利伟能感觉到自己在高速运动吗？为什么？答：虽然我们没有到过太空,但生活体会告知我们我和杨利伟都会认为自己是静静坐着的；小结：物体的运动和静止是相对的；为描述物体的运动,需要另外选

11、取一个物体作为标准,否就无法判定； 这个作为标准的物体叫做参考系；提问：我们应当都听过这首歌：“ 小小竹排江中游,巍巍青山两岸走；” 作者为什么会有“ 竹排江中游”“ 青山两岸走” 这样两种不同的感觉？系；答：“ 竹排江中游” 是由于选两岸的青山作为参考系,“ 青山两岸走” 是选竹排作为参考2、我们来看书本12 页的两幅漫画图,摸索后回答书上提出的问题；学习必备 欢迎下载答：对于图 1.1-3 ：假如选择列车作为参考系的话,车上的小孩是静止的；假如选择车外的树木作为参考系的话,车上的小孩就是运动的；对于图 1.1-4 ：以飞机上的人作为参考系,跳伞运动是竖直下落的；以地面上的人作为参考系,跳伞

12、运动员是曲线下落的；有良种不同的结果是由于参考系的选取不一样；3、对于参考系的选取是任意的,但怎样选择比较好呢？在黑板上画出地月系、太阳系运行的模拟图,请同学们仔细观看摸索争辩月球的运动选什么参考系比较好？由此你得出的结论如何？同学观看摸索后回答：以地球为参考系比较好,由于此时争辩月球的运动比较简洁；而以太阳为参考系争辩月球的运动比较复杂；越简洁越好；因此我们认为： 参考系的选择应以对运动的描述小结：参考系的选择应以对运动的描述简洁、便利为原就；要留意的是,如无特别说明,通常是以地面或相对地面静止的物体为参考系；三、坐标系 1、假设你在学校教学楼前的操场上沿南北方向笔直地奔跑,假如要问你到了哪

13、里,我 们会怎么表示呢？答：可以说你在操场上的旗杆南面或是背面几米处；呢？对,我们可以选择大家所熟识的标志作为参考,说明你的位置； 那么能否借助数学方法同学摸索、争辩后回答：可以建立坐标系来描述物体的位置；小结：一般来说, 为了定量地描述物体的位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系；用坐标值来表示物体的位置；提问：如何选择坐标轴和正方向？如何选坐标原点？如何确定坐标轴上的刻度值引导同学回答： 对质点的直线运动,一般选质点运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐标轴正方向,选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点；学习必备 欢迎下载假如我们以操场上的旗杆作为坐标原点,么意思？x=5m,x=-10m

14、 表示什么意思？正负号表示什答： x=5m,表示在操场上旗杆南面5m处, x=-10m 表示在操场上旗杆背面10m处；正负号表示方向；2、假如你在学校里的教学楼走到校门口,对于这种平面运动,要描述你的位置或位置的变化,应当建立怎样的坐标系？假如我们要争辩“ 神舟”5 号这种三维运行呢？答：对于平面运动,我们可以建立平面直角坐标系描述位置或位置变化；对于“ 神舟”5 号可以建立三维坐标系争辩它的运动；3、请同学们阅读教材第13 页“ 科学闲逛”,并回答：此 GPS定位器处于我国哪个城市？从显示屏中你仍能获得哪些信息？答：显示屏上的北纬39 55.451 、东经 116 23.504 是北京所处的经度和纬度；仍可以知道时间、航向、航速、航程；请同学们举例说明它仍有哪些用途？答： GPS应用领域有交通治理、测量、实时导航、精确定位、资源开发等；本课小结：这节课我们学习了质点、参考系和坐标系等概念,它们是运动学乃至整个力学的最基本最重要的概念； 要描述物体的运动,第一要对实际物体建立一个物理模型,最简洁的是质点模型；由于运动的相对性,描述质点的运动时必需明确所选择的参考系；为了精确地、定量地描述质点的运动,仍要建立坐标系；除了以上学问,你仍学到了什么方法？答：物理学争辩问题的基本方法之一建立物理模型布置作业：复习本节教材学