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2019-2020年人教版高中物理必修1 第1章1-1 質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系 教案 物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面構(gòu)成。 教材分析： 本節(jié)教科書的第一段道出了全章教科書的目標(biāo)，就是研究“怎樣描述物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)”。教科書一開始就從參考系中明確地抽象出了坐標(biāo)系的概念，指導(dǎo)思想是強(qiáng)調(diào)一般性的科學(xué)方法，即為這樣的思想做準(zhǔn)備：解決問題時(shí)首先把實(shí)際問題抽象成物理模型，然后用數(shù)學(xué)方法描述這個(gè)模型，并尋求解決的方法。 要研究物體位置的變化問題，首先必須解決位置確定問題，教科書把“物體和質(zhì)點(diǎn)”當(dāng)作一個(gè)知識點(diǎn)，說明質(zhì)點(diǎn)是針對物體而言的，實(shí)際的“物體”都“占有一定的空間”，在通常的運(yùn)動(dòng)過程中，“不同部位的運(yùn)動(dòng)情況是不相同的”，從而“給描述運(yùn)動(dòng)帶來了困難”，解決問題的關(guān)鍵是“能否用一個(gè)點(diǎn)來代替物體”。 教學(xué)目標(biāo)： （一）物理觀念 1.認(rèn)識建立質(zhì)點(diǎn)模型的意義和方法能根據(jù)具體情況將物體簡化為質(zhì)點(diǎn)，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.認(rèn)識一維直線坐標(biāo)系，掌握坐標(biāo)系的簡單應(yīng)用。 （二）科學(xué)思維、科學(xué)探究 1.體驗(yàn)質(zhì)點(diǎn)的條件及意義，初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法。 2.體驗(yàn)不同參考系中運(yùn)動(dòng)的相對性，促使學(xué)生形成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主獲取知識的能力。 3.體會(huì)用坐標(biāo)方法，描述物體位置的優(yōu)越性，可用不同的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并體會(huì)比較。增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的意識和能力。 （三）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 1.認(rèn)識運(yùn)動(dòng)是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、勇于探索的 精神。 2.滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。 3.滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想。 教學(xué)重點(diǎn)： 1.在研究問題時(shí)，如何選取參考系。 2.質(zhì)點(diǎn)概念的理解。 教學(xué)難點(diǎn)：在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。 教學(xué)過程： （一）引入新課 他們的位置發(fā)生了變化嗎？怎樣描述物體的運(yùn)動(dòng)？ 我們知道宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)著，機(jī)械運(yùn)動(dòng)是最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式，那么什么是機(jī)械運(yùn)動(dòng)呢？請列舉幾個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的例子。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡稱運(yùn)動(dòng)，指物體與物體間或物體的一部分和另一部分間相對位置隨時(shí)間發(fā)生改變的過程。 （二）新課教學(xué) 1.物體和質(zhì)點(diǎn) 問題：選擇以上一個(gè)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)（例如鳥的飛行），我們?nèi)绾蚊枋鏊? 引導(dǎo)學(xué)生分析： （１）描述起來有什么困難？ （2）我們能不能把它當(dāng)作一個(gè)點(diǎn)來處理？ （3）在什么條件下可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理？ 小結(jié) （１）只有質(zhì)量，沒有形狀和大小的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。 （2）質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，一一種理想化的模型，這種忽略次要因素、突出主要因素（質(zhì)量）的處理方法是一種非常重要的科學(xué)研究方法。 （3）一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計(jì)，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān)。 （4）一個(gè)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究的問題的性質(zhì)，同一個(gè)物體在不同的問題中， 有的能被看作質(zhì)點(diǎn)，有的卻不能被看成質(zhì)點(diǎn)。 學(xué)生討論： （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)的車輪能否被看作質(zhì)點(diǎn)？ （3）物理中的“質(zhì)點(diǎn)”和幾何中的點(diǎn)有什么相同和不同之處？ 2參考系 導(dǎo)入 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在高速運(yùn)動(dòng)著，這里面蘊(yùn)含了什么問題呢？ 學(xué)生活動(dòng) 讓學(xué)生觀察圖1.1-3和1.1-4，閱讀圖右文字，回答以下問題 （1）得出什么結(jié)論？ （2）就圖1.1-4能否提出一些問題？（例如為什么跳傘者總是在飛機(jī)的正下方）目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和提取有用知識的能力。 小結(jié) （1）參考系是參照物的科學(xué)名稱，是假定不動(dòng)的物體。 （2）運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對的。 （3）參考系的選擇是任意的，一般選擇地面或相對地面靜止的物體。 學(xué)生討論： （1）小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走 （2）月亮在蓮花般的云朵里穿行 （3）坐地日行八萬里，巡天遙看一千河 在上述三例中，各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)分別是以什么物體為參考系的。 3坐標(biāo)系 創(chuàng)設(shè)實(shí)例：從一中到冶浦橋的公交車或劉翔的110m欄。提出問題：怎樣定量（準(zhǔn)確）地描述車或劉翔所在的位置。 教師提示：你的描述必須能反映物體（或人）的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)（直線）、運(yùn)動(dòng)方向、各點(diǎn)之間的距離等因素。 學(xué)生討論 教師總結(jié) （1）為了定量描述物體的位置隨時(shí)間的變化規(guī)律，我們可以在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系應(yīng)該包含原點(diǎn)、正方向和單位長度。 （2）對于質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)，一般選取質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為坐標(biāo)軸， 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向，選取計(jì)時(shí)起點(diǎn)為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)。單位長度的選定要根據(jù)具體情況。 （3）位置的表示方法，例： x=5m。 學(xué)生討論：如果物體在平面上運(yùn)動(dòng)（例如滑冰運(yùn)動(dòng)員），我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？ 小結(jié) 可以建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，此時(shí)可以用（x， y）表示物體的位置。 （三）課堂小結(jié) 本節(jié)課通過學(xué)生熟知的實(shí)例分析，讓學(xué)生很自然地領(lǐng)會(huì)到“在某些情況下，真的可以不考慮物體的大小和形狀”，“突出物體具有質(zhì)量這一要素，把它簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)”。這充分說明了將物體簡化成質(zhì)點(diǎn)的條件性，質(zhì)點(diǎn)的兩大基本屬性。 為了強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)的概念，教科書用數(shù)學(xué)和物理學(xué)中通用的符號，即在直線運(yùn)動(dòng)中用x表示質(zhì)點(diǎn)的位置及坐標(biāo)，用△x=x1－x2表示質(zhì)點(diǎn)的位移。在表示物理量的變化時(shí)，“△”實(shí)際上是我們以前都在使用的符號，學(xué)生不會(huì)感到困難。相反，由于有了明確表示物理量的變化量的符號，學(xué)生更易區(qū)分某物理量與這個(gè)物理量的變化量。 明確地把某個(gè)物理量與這個(gè)物理量的變化區(qū)分開，這是本書的特點(diǎn)。物理學(xué)中經(jīng)常要區(qū)分這兩種物理量，有意識地強(qiáng)調(diào)它們的區(qū)別，對于以后的學(xué)習(xí)會(huì)有好處。下一節(jié)中，時(shí)刻與時(shí)間間隔的關(guān)系也是這樣。 （4） 布置作業(yè) 問題與練習(xí)