教学设计质点+参考系和坐标系物理.docx

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教学设计质点+参考系和坐标系物理

1、1质点参考系和坐标系

教材分析：

要描述物体的运动首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。

由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系，为了准确地、定量地描述质点的运动还要建立坐标系。

质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统，本节知识是学习后面内容的基础，也是整个力学的基础。

学情分析：

现状：

经历初中的物理学习，学生已经掌握了一下物理知识和科学方法，但他们所面对的物理现象和物理过程大多是“看到见，摸得着”的。

他们的思维活动大多属于以生动的自然现象和直观实验为依据的具体的形象思维，在内容的深度和广度上比较浅。

研究的方式主要是从日常生活和实验出发，几乎不涉及物理模型，也不会以多方面、多层次来探究问题。

在思维训练方面形象思维多于抽想思维，静态思维多于动态思维，对概念的提出和分析建立模型的过程没有经受过训练。

对策：

注意“从生活走向物理，从物理走向社会”理念的落实，加强直观教学，强化物理思维的训练，引领学生直观、思考、分析、讨论、交流、想象，帮助学生掌握描述物体运动的三个基本概念。

【三维目标】

知识与技能

１．认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。

２．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。

３．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。

过程与方法

１．体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。

２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。

３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性

情感态度与价值观

１．认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然、勇于探索的精神。

２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。

３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。

教学重点

１．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。

２．在研究具体问题时，如何选取参考系。

３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。

教学难点：

在什么情况下可以把物体看作质点。

教法、教具：

分析讨论、归纳总结；多媒体展示

课时安排：

１课时

教师活动

学生活动

设计意图

活动1、观看图片：

奔腾的骏马、飞驰的汽车、激情的冲浪、腾飞的火箭。

。

。

。

。

。

提出问题它们的共同点是什么？

并引导学生归纳出机械运动的定义。

活动2、不同身份的人对运动描述不同，引出在物理上科学家如何描述物体的运动呢？

活动1、观察、思考，寻找运动物体的共同点。

活动2、思考如何描述物体的运动。

精确描述物体的运动困难和麻烦在哪里？

充分调动学生的积极性。

导入新课。

一、物体和质点

活动3、观察图片，分析以下二个物体的运动：

（1）地球围绕太阳转

（2）火车从北京到广州

1、质点的定义：

当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计,而突出“物体具有质量”这一要素时，可把物体看成质点。

2、质点小结

1）质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。

实际不存在。

2）这种忽略次要因素、突出主要因素（量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。

3）一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。

思考：

以下物体可以看成质点吗？

研究火车从北京开到上海的轨迹时

研究火车运动过程中车轮的转动情况

研究地球绕太阳公转时的轨道

想一想：

可不可以忽略物体的形状和大小呢？

什么时候可以忽略呢？

体会质点的定义并思考：

“质点”是一个“没有大小，没有形状，但有质量的点”，现实生活中有这样的物体存在吗？

回顾活动3中三种运动，讨论总结物体可以看成质点的条件

归纳总结质点的定义。

加深学生对“质点”的理解与认识；

渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。

研究地球的自转情况

研究运动员打乒乓球时乒乓球的运动。

研究字典平移的一段距离

学生讨论1、从上面的例子中你发现了什么？

3、物体可以看做质点的三种情况：

（1）物体各部分的运动情况都相同（如：

平动的物体）

（2）当问题所涉及的空间距离远远大于物体本身的大小时，通常物体自身的大小忽略不计，可以看做质点。

（3）物体有转动，但转动对所研究的问题影响可以忽略不计。

学生讨论2、：

物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？

随课训练：

题1、题2（略）

学生讨论1、回答：

1）同一物体在研究不同问题时有时可以看成质点，有时不能。

2）大小不是决定物体是否能看成质点的条件，再大的物体有时也可以看成质点，再小的物体有时也不能当成质点。

学术讨论2并回答

加强学生合作交流，共同进步的思想意识。

二、参考系

活动4：

观察地铁出站视频

问题：

一列行驶的地铁，有人说是运动的，有人说是静止的。

这可能吗？

问题：

火车中的两个小孩，做什么运动？

如何解释小孩的静止？

为何同样的物体，运动描述情况会不同？

1、定义：

描述物体运动时，用来作参考（假定为不动）的物体称为参考系。

学生讨论：

（１）。

小小竹排江中游，巍巍青山两岸走

（２）．月亮在莲花般的云朵里穿行

（３）．坐地日行八万里，巡天遥看一千河

在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的？

2、参考系小结：

（1）、选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样。

（2）、运动和静止是相对于参考系的。

（3）、参考系的选取是任意的。

（4）、选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便。

一般选择地面或相对地面静止的物体。

（5）、比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义。

（6）、不能把物体自身作为参考系。

3、课堂训练：

题3、题4（略）

观看视频，思考并回答问题。

分组讨论，并回答问题

体会参考系选取不同，物体运动的描述也不同。

引出参考系概念

加强学生合作交流，共同进步的思想意识。

渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。

四、坐标系

提出问题：

怎样才能定量地描述物体的位置及位置的变化？

展示动画：

坐标系的建立

1、坐标系的几个要素：

原点、长度单位、正方向。

提出问题：

（1）、坐标系上一个点表示什么？

一段线段又表示什么？

（2）、物理上的坐标系与数学意义上的坐标系有什么区别？

例2、一个物体从桌面上方离桌面2m处下落了4m后静止，若以桌面上某一点为坐标原点，取竖直向上为正方向，则物体的最终坐标为___________

2、坐标系小结：

（１）．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。

（２）．对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。

单位长度的选定要根据具体情况。

（３）．位置的表示方法，例：

x=5m。

3、种类：

1）描述直线运动——建立一维直线坐标系．

2）描述平面运动——建立二维平面直角坐标系．

3）描述立体空间内运动——建立三维立体空间坐标系．

特别提醒：

坐标系不仅可以定量的描述物体的位置及位置变化，还可以描述时间、速度、体积、压强等等。

4、随堂练习：

题5、（略）

思考问题，观看动画，归纳概括建立坐标系的几个要素。

思考，回答问题。

体会坐标系的建立，并会位置的表示方法。

认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。

四、课堂小结：

阅读教材，理解质点的定义；体会参考系的选取，坐标系的建立。

初步引导学生构建知识网络，突出本节课要点。

5、科学漫步：

全球卫星定位系统

课时作业：

A类

1．下列物体能看做质点的是（）

A．沿着斜面下滑的木块B。

研究斜面上的木块是下滑还是翻滚

C。

电扇的叶片D。

自转中的地球

2．下列关于质点的说法中，正确的是（）

A．地球很大，一定不能看做质点B。

原子核很小，一定能看做质点C。

同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点D。

质点是一种理想化模型，无实际意义

３．下列说法中正确的是（　　　　）

Ａ。

研究物体的运动，首先必须选定参考系

Ｂ。

参考系必须选择地面

Ｃ。

研究同一物体的运动时，选取地面或相对地面静止的物体为参考系，所得出的关于物体运动的结论是相同的

Ｄ。

选取不同的参考系，所得出的关于物体运动的结论可能是不同的

４．诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别为（　　　　）

Ａ。

船和山　　　　　　　Ｂ。

山和船

Ｃ。

地面和山　　　　　　Ｄ。

河岸和流水

设计意图

这一组练习比较基础，主要通过练习加深学生对质点、参考系的理解。

B类：

1．下列有关质点的说法中，正确的是（　　）

A．研究哈雷彗星的公转时，哈雷彗星可看做质点

B．花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看做质点

C．用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点

D．因为子弹的质量、体积都很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点

2．如图所示，下雨天，地面观察者看到雨滴竖直下落时，坐在

匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是（　　）

A．向前运动　　　　　　B．向后运动

C．倾斜落向前方D．倾斜落向后方

3．公路上向左匀速行驶的小车如图所示．经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从树上自由落下．地面上的观察者看到果子的运动轨迹是乙图中的________，车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是乙图中的________．（不计阻力）

4、南北走向的公路某处有一大楼，一辆汽车正停在大楼南面500m处，另一辆汽车停在大楼南面700m处．此时这两辆汽车的坐标分别是－300m和－500m．请问坐标原点在________，坐标的正方向________．

设计意图：

这组旨在考查学生对质点概念的理解和掌握；会根据实际情况选定参考系，灵活掌握坐标系的建立。

要求学生能够利用自己所学知识，解决实际问题，起到活学活用的目的。

教学评价：

课程基本结束时，知道学生进行教学评价。

明确评价的基本内容，以学生自评为主，学生互评、教师评价为辅。

肯定优点的同时，指出问题所在，以及改进建议等。

教学目标

目标拆解

评价指标、表现及分值

8——10分

6——8分

1——6分

质点

对质点定义的理解、物体可看作质点的三种情况

准确理解质点的定义，能够灵活把握物体什么情况下可看作质点

能理解质点的定义，能够把握物体什么情况下可看作质点

知道质点的定义，知道物体可看成质点的条件

参考系

理解参考系及其选取

理解参考系概念，能够根据实际情况灵活选取参考系来描述物体的运动

理解参考系概念，可以根据实际情况选取参考系来描述物体的运动

知道参考系概念，会选取参考系来描述物体的运动

坐标系

坐标系的三要素，位置的表示法

能够熟练建立坐标系来描述物体的直线运动。

准确表达物体的位置及其改变。

能够建立坐标系来描述物体的直线运动。

会表达物体的位置及其改变。

会建立坐标系来描述物体的直线运动。

小组讨论

组内合作

组间合作

表达和交流

组内分工细致、明确，合作认真、高效，积极参与、善于发现问题、有针对性、创新性、有思维亮点，发言踊跃善于表达、交流

合作认真、高效，积极参与、善于发现问题，发言踊跃善于表达、交流

参与组内合作、分析与讨论，较沉默。