2024-2025学年新教材高中物理 第一章 运动的描述 第一节 质点 参考系教学实录 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中物理第一章运动的描述第一节质点参考系教学实录新人教版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中物理第一章运动的描述第一节质点参考系

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2024年9月15日上午第二节课

4.教学时数：1课时二、核心素养目标1.培养学生运用物理语言描述物体运动的能力。

2.培养学生建立和运用参考系分析问题的能力。

3.培养学生通过观察、实验等方法探究物理现象的能力。

4.培养学生运用物理知识解释日常生活中的物理现象的能力。三、学习者分析1.学生已经掌握的知识：学生在进入高一物理学习之前，可能已经接触过基本的物理概念，如速度、时间和力的概念，以及简单的运动描述。然而，对于质点和参考系的概念，他们可能缺乏深入理解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高一年级学生对物理学科的兴趣参差不齐，部分学生可能对物理现象充满好奇，愿意探索背后的原理；而另一些学生可能对物理学习感到困惑和畏惧。学生的能力水平不一，有的学生逻辑思维能力强，善于抽象思考，有的学生则更倾向于具体实例的学习。学习风格上，有的学生偏好通过实验和观察学习，有的学生则更习惯于理论学习和公式推导。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生对质点概念的理解可能存在困难，因为他们难以从日常生活中抽象出理想化的质点模型。此外，参考系的引入可能会让学生感到困惑，因为他们需要理解不同参考系下物体运动的相对性。学生还可能面临如何将物理知识应用于解决实际问题的挑战。因此，教学过程中需要注重引导学生逐步理解这些概念，并通过实例和实验帮助学生克服这些困难。四、教学方法与策略1.采用讲授法结合实例分析，帮助学生理解质点和参考系的概念。

2.设计小组讨论活动，让学生在小组中分享对运动的观察和描述，促进合作学习。

3.利用实验演示和模拟软件，让学生直观感受不同参考系下的运动状态。

4.运用多媒体课件，展示质点和参考系在物理现象中的应用实例，增强学生的理解。五、教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-展示生活中常见的运动现象，如汽车行驶、篮球运动等，引导学生回顾速度、时间和距离等基本物理量。

-提问：如何描述这些物体的运动？引入“质点”和“参考系”的概念，激发学生对本节课内容的好奇心。

2.新课讲授（用时15分钟）

-讲解质点的概念：质点是一个理想化的物理模型，它忽略了物体的形状和大小，只关注物体的质量和运动状态。

-举例说明质点在实际问题中的应用，如研究地球绕太阳的运动时，可以将地球视为质点。

-讲解参考系的概念：参考系是描述物体运动状态的基准，不同的参考系可能导致对同一物体运动状态的描述不同。

-举例说明参考系在实际问题中的应用，如研究火车上乘客的运动时，可以选择火车作为参考系。

3.实践活动（用时10分钟）

-实验演示：展示不同参考系下物体运动状态的差异，如利用两个小球在不同速度的火车上做抛物运动，让学生观察并描述运动状态。

-模拟软件操作：利用物理模拟软件，让学生在虚拟环境中体验不同参考系下的运动状态，加深对概念的理解。

-角色扮演：分组进行角色扮演，模拟不同参考系下的运动现象，如学生扮演火车，教师扮演地面，描述各自参考系下的运动状态。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-问题1：如何将一个复杂的物体简化为质点？举例说明。

-学生回答举例：在研究地球绕太阳的运动时，可以将地球视为质点，忽略其形状和大小。

-问题2：如何选择合适的参考系来描述物体的运动？举例说明。

-学生回答举例：在研究火车上乘客的运动时，可以选择火车作为参考系，简化问题。

-问题3：在实际问题中，如何处理不同参考系下的运动状态？举例说明。

-学生回答举例：在研究飞机上的乘客在水平飞行中的运动时，可以选择飞机作为参考系，简化问题。

5.总结回顾（用时5分钟）

-回顾本节课所学内容，强调质点和参考系的概念及其在实际问题中的应用。

-提问：如何将所学知识应用于解决实际问题？

-学生回答举例：在研究交通工具的运动时，可以选择合适的参考系来简化问题，便于分析和计算。

-强调本节课的重难点：理解质点和参考系的概念，掌握不同参考系下物体运动状态的描述方法。

-布置作业：让学生思考并举例说明如何将所学知识应用于实际生活中的物理现象。

总用时：45分钟六、教学资源拓展1.拓展资源：

-物理学史：介绍质点和参考系概念的起源与发展，如伽利略对惯性原理的研究，以及牛顿的运动定律。

-物理实验：展示与质点和参考系相关的经典实验，如双星系统的运动、抛体运动实验等。

-物理竞赛题：提供一些涉及质点和参考系的物理竞赛题目，帮助学生提升解题能力。

-仿真软件：介绍一些可以用于模拟质点和参考系下物体运动的物理仿真软件，如PhETInteractiveSimulations。

2.拓展建议：

-阅读物理学史书籍，了解质点和参考系概念的发展历程，增强学生对物理学科的兴趣。

-参与物理实验，通过亲自动手操作，加深对质点和参考系概念的理解。

-解析物理竞赛题目，锻炼学生的逻辑思维能力和问题解决能力。

-利用仿真软件进行模拟实验，直观地观察不同参考系下物体的运动状态，提高学生的实验技能。

具体拓展学习建议如下：

-**物理学史拓展**：

-阅读关于伽利略和牛顿的传记，了解他们在物理学发展中的贡献。

-研究经典物理学家的著作，如《自然哲学的数学原理》，理解质点和参考系概念的历史背景。

-**物理实验拓展**：

-设计简单的实验，如使用小车和滑轮系统来演示惯性原理。

-进行抛体运动实验，测量不同角度和初速度下的抛体轨迹，分析参考系对运动描述的影响。

-**物理竞赛题拓展**：

-解析历届物理竞赛中的质点和参考系题目，如相对速度的计算、不同参考系下的运动方程等。

-通过解决竞赛题目，提高学生的逻辑推理能力和数学运算能力。

-**仿真软件拓展**：

-使用PhETInteractiveSimulations中的“运动和图形”模拟不同参考系下的运动，如地球绕太阳的运动。

-利用“抛体运动”模拟器，改变抛体运动的参数，观察运动轨迹的变化，理解参考系对运动描述的影响。七、板书设计①质点概念

-质点：忽略物体的形状和大小，只关注质量和运动状态的理想化模型。

-质点模型的应用：研究物体运动时，可以将物体视为质点，简化问题。

②参考系概念

-参考系：描述物体运动状态的基准，不同参考系可能导致对同一物体运动状态的描述不同。

-参考系的选择：根据问题的需要选择合适的参考系，简化问题。

③质点和参考系的应用

-物体运动描述：利用质点和参考系描述物体的运动状态，如速度、加速度等。

-物理问题解决：通过选择合适的参考系，将复杂问题简化，便于计算和分析。八、课后作业1.作业题目：

-一辆汽车以恒定速度v沿直线行驶，如果选择地面作为参考系，汽车在t时间内的位移是多少？

-答案：汽车的位移s等于速度v乘以时间t，即s=vt。

2.作业题目：

-在地球表面，一个物体以初速度v0沿水平方向抛出，忽略空气阻力，求物体在水平方向和竖直方向上的运动方程。

-答案：水平方向上的运动方程为x=v0t，竖直方向上的运动方程为y=(1/2)gt^2，其中g为重力加速度。

3.作业题目：

-一个物体在参考系S中静止，在参考系S'中以速度v运动，如果参考系S'相对于参考系S以速度u运动，求物体在参考系S中的速度。

-答案：根据相对速度的概念，物体在参考系S中的速度v_S可以通过以下公式计算：v_S=v-u。

4.作业题目：

-在火车上，一个乘客以相对于火车的速度v1向车头方向走，火车以速度v2向同一方向行驶，求乘客相对于地面的速度。

-答案：乘客相对于地面的速度v相对于地面可以通过以下公式计算：v相对于地面=v1+v2。

5.作业题目：

-一个质点在水平面上以恒定速度v运动，突然受到一个与运动方向成θ角度的力F作用，求质点在力F作用后的运动轨迹。

-答案：由于力F的作用，质点将在水平方向上继续以速度v运动，同时在垂直方向上受到加速度a=F/m*sin(θ)，其中m为质点的质量。质点的运动轨迹将是一条抛物线。

6.作业题目：

-一列火车以速度v匀速通过一个长为L的隧道，求火车完全通过隧道所需的时间。

-答案：火车通过隧道所需的时间t可以通过以下公式计算：t=(L+长度)/v，