人教版(2022年)高中物理必修第一册教案

1.1质点参考系

R具体教材分析X

质点模型是高中物理建立的第一个物理模型，是对于刚从初中进入高中的学生来说

并不是很困难。本节课主要有两个内容质点和参考系，比以前少了一些。我们在学习这

节课时主要留意学生的感性生疏，我们要供给大量的素材来加强感性生疏，这样学生才

能建立理性生疏。内容虽然简洁，但是要具体的理解质点的条件也是要花很多时间的,所

以教学设计上留意丰富感性生疏的同时也要传递学问。

R教学目标与核心素养』

物理观念:能建立质点和参考系的物理观念，能用物理语言科学地描述运动的相对

性,并建立辩证唯物主义的世界观。

科学思维:知道质点是一种抱负化的物理模型,现实中并不存在,具有建构“抱负化

的物理模型”的意识。

科学探究:把握把物体看作质点的条件,能将特定实际情景中的物体抽象成质点,初

步把握“科学抽象”这种争辩方法。

科学态度与责任:理解物理概念的建立的过程和规律;感悟自然界的统一、和谐美；

生疏到对物理现象的描述是客观的，物体的运动是相对的;感悟科学家为社会的奉献精

神。

R教学重点与难点』

重点：1、质点概念的建立、质点模型的条件推断。

2、明确参考系的概念及运动的关系。

难点：1、什么状况下把物体看成质点。

2、争辩实际问题时如何选取参考系。

K教学方法U

教师启发引导教学与学生小组合作探究法相结合。

K教学预备］

多媒体课件。

［教学过程』

一、课引入

不了解运动，就不了解自然。

——亚里士多德

这节课我就开了解我们生活的环境中的运动。

教学设计说明：借助名人名言,创设问题情境,激发探究动机,引导学生觉察问题。

二、课教学

（一）机械运动

通过多媒体课件动图呈现:在我们四周，处处可以看到物体在运动。树叶在摇动,鸟

儿在飞行……就连我们脚下的地球,也在不停地自转、公转。

教学设计说明:通过对生活中常见现象的思考、争辩、沟通,从而体验物理与生活的

亲热联系。

飞机在天空中飞行

请同学们思考答复：1、

你感受到以上几个例子中物体的状态是什么？

答:他们都在动。

2、你是如何推断出来他们都在动的?

答:位置在变化

对学生的分析答复赐予评价,并依据学生的答复进一步引出机械运动的概念。

机械运动:物体的空间位置随时间变化叫做机械运动。

它是自然界最简洁最根本的运动形式。在物理学中，争辩物体做机械运动的分支叫

力学。

如何描述物体的机械运动呢？

（二）物体和质点

生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、飞行的雄鹰……

对于这些运动的物体,我们如何准确地描述它们的运动呢?通过多媒体课件动图

雄鹰在空中翱翔足球在绿茵场上滚动

画家用车后的线条表示汽车在很快运动。

问题1、那么我们是如何准确地用物理语言来描述运动呢？自然界里物体的运动是

多种多样的,要想具体而准确地描述物体上各个局部的运动,是一件格外困难的事。

如:雄鹰在空中飞行鹰拍打着翅膀在空中飞行时，身体在向前运动，但它的翅膀在向

前运动的同时还在上下运动;足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动的同时还在转动。

描述物体运动的困难和麻烦在哪里?能不能抑制这些麻烦呢？

准确地描述物体的运动困难和麻烦在于，任何物体都有肯定的大小和外形，物体各

局部的运动状况一般说来并不一样。我们有时候关注物体各局部的运动，有时关注物体

的整体运动，因此如何描述物体的运动方法是:要看我们关注（争辩〕的问题是什么。

我们以“雄鹰在空中飞行”为例子进展争辩。

①要“争辩雄鹰是如何飞行的”的这个问题，

那么雄鹰翅膀的运动方式很重要,我们要看它的翅

膀如何振动,尾翼如何摇摆,爪子怎么放等等,这就

雄鹰在空中翱翔

是我们只关注物体各局部的运动。

②要“争辩雄鹰从哪里移动到了哪里”的这个问题，那么雄鹰翅膀的运动方式就不

重要了，就不必太在意它的外形,把它看成一个点来描述就可以了。这就是我们只关注物

体整体的运动。

教学设计说明:通过雄鹰这个例子来剖析，例子中既有整体的运动也有明显区分的个

体局部的运动，比较好分析，也能很好的与课本照顾。为学生供给具体生动的感性材料，增

加感性生疏的同时，使得学生发生认知冲突,萌发探究、觉察知的欲望。

所以如何准确地用物理语言来描述运动呢，有两个步骤:①要看我们争辩的问题是

什么。是物体的局部呢，还是整体;②把我们要争辩的物体看成一个“点”。

问题2、物体能不能看成一个“点”到底要满足怎么样的条件？

下面我们来分析一些具体的实例，看看什么样的问题可以物体看成一个点，什么样

的问题不能把物体看成一个点。

我们以地球为例子进展争辩分析。

通过多媒体课件动图呈现:人类居住的地球自转和绕太阳公转以及旅行者一号远离

地球,地球渐渐变小成为一个点的过程。

地球白转

地球自转时,它就在我们脚下,我们就是要争辩他的转动方向大小等,是不能看成一

个点的。而公转由于距离够远，在争辩地球公转引起的位置变化问题时，由地球的大小引

起的运动差异很小，因此，可以无视地球的大小和外形而把它视为点。远离地球就可以很

好的阐述这个学问了，地球越来越来远,看到的也就越来越小,它的外形大小都可以无视

掉了。所以大的物体也可以看成点。

结论①:当物体的大小与外形在争辩的问题中影响很小，可无视不计时,可看成质

点。

有些物体上各点的运动差异虽然不小，但假设我们不争辩各点的运动差异，而只关

注物体整体的运动时，同样可以把物体看作一个点。

通过多媒体课件动图呈现:高速行驶的列车。列车在平直轨道上行驶,车轮的转动，

我们考虑吗?我们是否要考虑火车本身大小?

都不用考虑，尽管它的传动机构及车轮的运动很简单,但是，当我们只关心列车整体

的运动状况时，无视某些次要因素外形、大小、体积只关心主要的因素位

置、质量。就可以不考虑上述各局部的运动差异，而用一个点的运动代替整列列车的运

动。

结论②:我们不争辩各点的运动差异,而只关注物体整体的运动时，同样可以把物体

看作一个点。

教学设计说明：通过观看动图让学生体验无视次要因素，突出主要因素。培育学生的

观看、思考、归纳、总结的意识和力量，体会科学抽象的物理思想方法的精妙，为引入质

点的概念作好铺垫。由于原有认知构造的局限和科学抽象思维力量水平不高，学生将遇

到较大的困难。这就需要教师站在稍徽超前于学生智力进展的边界上,通过提问来引导

学生探究。培育学生的规律思维力量和大局意识。

具体归纳总结:把物体看成一个点，这个点我们叫做质点。

质点:无视物体的大小和外形，把它简化为一个具有质量的点。

作用:便利描述物体的运动，即用来代替物体的有质量的点。

思考:质点在现实生活中是否存在？

答:在现实生活中不存在的。由于:质点是一种抱负化的物理模型，在实际生活中并

不存在。

由此引出抱负化的物理模型的概念:在物理学中，突出问题的主要因素,无视次要因

素,建立抱负化的物理模型,并将其作为争辩对象,是经常承受的一种科学争辩方法。

从前面的争辩可以看出，一个物体能否看成质点是由所要争辩的问题打算的。同一

个物体，由于所要争辩的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。这个“有时

可以”和“有时不行以”，它就是初中与高中物理的区分，初中是定性描述，高中是有条

件的描述。

例如:前面提到过的例子1通过多媒体课件动图呈现:人类居住的地球自转和绕太阳

公转〕争辩地球公转规律,可以把地球看成质点。争辩其自转,考察地球上各点的运动时,

不能把地球看成质点。

具体归纳总结:物体看成质点的条件是当所争辩的问题与物体本身的外形大小无关

时，可以将物体简化成质点。

教学设计说明:质点，抱负化的物理模型，以及初中与高中物理的区分。这是学生上

到高中第一次接触高中的的概念，已经概念的建立过程,教师要特别留意引导学生过渡。

帮助他们快速找到初高中物理的区分,这样他们才能转变学习方法,和思维习惯等。

课本思考与争辩:运发动踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动。足球运动中常

说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动（图1.1-2）。

在争辩如何才能踢出“香蕉球”时，能把足球看作质点吗?争辩什么样的问题可以把足球

看作质点？

通过多媒体课件动图呈现:香蕉球动态图。

分析：由质点的定义和质点的条件可知（1）在争辩如何才能踢出香蕉球时,足球的

外形大小不行无视，不能把足球看作质点；〔2〕足球的外形大小对争辩对象的影响可以

无视时,可以把足球看作质点。

【典型例题】例1：以下关于质点的说法中，正确的选项是（C〕

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、不管物体的质量多大，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，高速运动的物体不行看作质点

例2:以下情形中的物体可以看作质点的（CEG〕

A、放学后同学们狂蹦到食堂,手是如何放的

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、校运动会上小明在5000米长跑中

D、把戏滑冰运发动在竞赛中

E、争辩绕地球飞行时航天飞机的轨道

F、争辩飞行中的直升机上的螺旋桨的转动状况

G、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间

H、计算火车通过路口所用的时间

在中学物理中所争辩的物体，一般状况下都可以把它们看成质点，因此对“物体”和

“质点”两个词一般不加以区分。

教学设计说明：加强学生对能看成质点的条件的理解，使学生能机敏在抱负物理模

型与现实之间切换。

通过多媒体课件动图呈现:动态图。

思考:是房屋向右运动？还是这精神小伙向左运动？（过

渡,导入〕

（三）参考系

要描述物体的运动，通常要先推断它是运动的还是静止的;假设物体是运动的，再依

据需要来说明它是怎样运动的。

通过多媒体课件呈现:静止的树木，已经树木和地球一起转动,还有车乘的情景。

房屋、树木在随着地球一起运动,这也是事实。再比方，行驶的列车中的乘务员与旅客在

沟通,列车外的人认为他们随列车一起运动，但他们彼此看对方却是静止的。所以物体是

运动的还是静止的，不好说。

问题3、为什么人们的看法会不一样呢？

自然界的一切物体都处于永恒的运动中，确定静止的物体是不存在的。我们在地球

上，以为地球是静止的,其实地球是绕太阳运动的。当地球绕太阳运动的时候我们又以为

太阳是静止的，其实太阳也是围着银河系运动的、、、、

通过多媒体课件动图呈现：地球绕太阳和太阳围着银河系运动的动态图O

就此意义而言,我们说运动是确定的。但是，描述某个物体的位置随时间的变化,却

又总是相对于其他物体而言的。这便是运动的相对性。

结论①:运动是确定的，静止是相对的。

教学设计说明：让学生看到自然的宏大，自己的渺小奥，增加对自然的敬畏，对学问

的敬畏,也可以调整课堂气氛。通过对我们生活的大环境的思考,理解运动是确定的，静

止是相对的。为引入参考系的概念做好铺垫。

可见，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他

物体作为参考,观看物体的位置相对于这个“其他物体”

是否随时间变化，以及怎样变化。我们以这个精神小伙来

分析:①房屋向右运动,则假定人是静止。②精神小伙向左

运动,则假定房屋是静止。

具体归纳总结:参考系:描述物体运动时,用来作为参考（假定为不动）的物体。（初

中叫参照物，这里也要留意区分和引导学生过渡）

思考:选择参考系的原则是什么？

1、原则上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观测便利和使运动的描述尽可

能简洁的原则选取。

通过多媒体课件动图呈现:选太阳为参考系和选银河为参考系行星的动态图。

加以说明“选参考系尽可能简洁的原则”。

2、一般争辩地面上运动的物体时选取地面为参考系。

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

参照物中去观看物体的运动，即“参考系上长着观看者的眼睛”。

【典型例题】：例3:独立寒秋湘江北去,橘子洲头看万山红遍，层林尽染。问:江水北

去，以什么为参考系？

答:橘子洲或者河岸都可以。

例4:观看图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动状况，以下说法正确的

选项是（）

A、甲、乙两车肯定向左运动

B、甲、乙两车肯定向右运动

C、甲车可能运动，乙车向右运动

D、甲车可能静止，乙车向左运动

【具体解析】图中房子相对地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时风向

向左（相对于地球而言）。甲车上的旗子也向左，则有三种可能状况:一是甲车不动，风

把小旗向左刮；二是甲车向右运动，风相对甲向左，风把小旗向左刮；三是甲车向左运动

但小于风速，因此风仍能把小旗向左刮.对于乙车，则只有乙车向左运动并大于风速,此

时风把小旗向右刮。应选项D正确。