高中物理质点 参考系和坐标系教学设计学情分析教材分析课后反思文档格式.docx
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但对于质点的理解可能存在一定的困难，它的思想性比较强，教科书式从引导学生进行科学探究的思路展开的。
比如在展示实际物体运动的复杂性的同时，提出了这样的思考：
准确描述物体运动的困难和麻烦在哪里？
学生通过对这个问题的思考可能会得到如果物体都是只有质量没有大小的点，问题就简单了。
教学中要结合课本和事例引导学生进行分析。
人教版高中物理必修1第一章运动的描述
第一节质点、参考系和坐标系
1.甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；
乙中乘客看甲在向下运动；
丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是（B、C、D）
A.甲向上、乙向下、丙不动B.甲向上、乙向上、丙不动
C.甲向上、乙向上、丙向下D.甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢
2.下列关于质点的说法中，正确的是（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.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以不略不计，就可以看成质点
D.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点
3.在下列物体的运动中，可视作质点的物体有（ACEF）
A.从北京开往广州的一列火车B.研究转动的汽车轮胎
C.研究绕地球运动时的航天飞机D.表演精彩芭蕾舞的演员
E.参加百米跑竞赛的运动员F.在斜下推力的作用下，沿水平面运动的箱子
4.关于人造地球通讯卫星的运动，下列说法正确的是（ABD）
A.以地面卫星接收站为参照物，卫星是静止的。
B.以太阳为参照物，卫星是运动的。
C.以地面卫星接收站为参照物，卫星的轨迹是圆周。
D.以太阳为参照物，卫星的轨迹是圆周。
5.判断下列说法正确的是（D）
A.质点一定是体积、质量都极小的物体
B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，因为火车上各点的运动状态相同，所以可以将火车视为质点
C.研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面，自行车都不能被视为质点
D,地球虽大，且有自转和公转，但有时可被视为质点
5.小华、小明和小红三人到上海“金茂大厦”游玩，三人分别乘坐一个观光电梯。
当他们从自己乘的观光电梯向外看时，分别发现如下现象：
小华看见小红乘的电梯匀速上升；
小明看到小华的电梯匀速下降；
小红看到地面在匀速上升。
试分析小华、小明和小红三人乘的电梯相对于地面是怎样运动的？
（分析：
题中所描述的三人分别以各自所乘的电梯为参照物所看到的现象。
而本题要求讨论以地面为参照物时三人所乘电梯的运动情况。
所以，分析和判断参照物的选择是本题的关键，同时要注意理解运动的相对性。
由题意可知，小红看见地面匀速上升，那么若以地面为参照物，小红所乘的的电梯是处于匀速下降的。
小华看见小红所乘的电梯是匀速上升的，说明以地面为参照物则小华乘的电梯比小红乘的电梯匀速下降的速度还要快。
小明看见小华乘的电梯匀速下降，说明若以地面为参照物，小明所乘的电梯可能是静止，可能是匀速上升，也可能以比小华小的速度匀速下降。
）
高一物理同步练习二01质点参考系和坐标系
一.选择题（以下各题，每题四个选项中至少有一个选项是正确的）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1．两辆汽车并排在平直的公路上，甲车内一个人看见窗外的树木向东移动．乙车内一个人发现甲车没有运动，如以大地为参照物，上述事实说明A．甲车向西运动乙车不动B．乙车向西运动甲车不动C．甲车向西运动，乙车向东运动D．甲乙两车以相同速度同时向西运动
2．关于质点，下列说法是否正确A．质点是指一个很小的物体B．行驶中汽车，在研究汽车的运动时可把汽车看作质点C．无论物体的大小，在机械运动中都可以看作质点D．质点是对物体的科学抽象
3.敦煌曲子词中有这样的诗句：
“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。
”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是
A．船和山B．山和船C．地面和山D．河岸和流水
4.下列关于质点的说法中，正确的是A．质点就是质量很小的物体B．质点就是体积很小的物体C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点
5.关于坐标系，下列说法正确的是A．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化B．坐标系都是建立在参考系上的C．坐标系的建立与参考系无关D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置
6.在以下的哪些情况中可将物体看成质点A．研究某学生骑车由学校回家的速度B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
7.．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是
A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D．正在进行花样溜冰的运动员
8.下列那些现象是机械运动A.“神洲5号”飞船绕着地球运转B.西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中C.钟表各指针的运动D.煤燃烧的过程
9.下列说法正确的是A.参考系必须是地面B.研究物体运动时，参考系选择任意物体其运动情况是一样的C.选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同D.研究物体的运动，必须选定参考系
10.甲物体以乙物体为参考系是静止；
甲物体以丙物体为参考系又是运动的，那么以乙物体为参考系，丙物体的运动情况是A.一定是静止的B.运动或静止都有可能C.一定是运动的D.条件不足无法判断
二.填空题
11.坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。
12.图中.A、B、C、D四点的位置坐标分别为
、、、.
13.从匀速飞行的飞机上落下一个物体，以飞机为参考系物体是下落的，以地面为参考系是下落的.
三.分析和计算题
14.在二战时期的某次空战中，一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹，你如何理解这一奇怪的现象？
15.子弹沿水平方向射出，如果要计算子弹从枪口飞到靶心之间需要的时间，能否把子弹看成质点？
如果要计算子弹穿过一张薄纸所需要的时间，能否把子弹看成质点？
观评记录
这节物理课的教学设计，从教学的过程来看，应该说都较好地贯彻了新的《物理课程标准》的指导思想。
新课程倡导以学生为中心的课堂教学过程，倡导学生自主性的探究性学习模式。
在这节课中我转变以前的教学观念，把课堂还给学生，引导学生自主学习、合作学习、探究学习，引导学生积极参与、独立思考、自由表达、愉快合作，让学生在心理上处于兴奋和抑制的最佳状态，让学生充满求知的愉悦感，调动起学生的良好情绪，最大限度激发学生的主题意识和主题精神。
课堂要让每个学生都动起来。
学生通过小组合作，展示自我，这一过程不仅锻炼了学生的思维能力，而且能够充分发挥出学生的潜力。
1.1质点参考系和坐标系教材分析
人们在生活中认识物体是否运动，多是来自于经验的判断，对两辆并驾齐驱的车，为什么有人认为在动，有人认为车不动，他们的判断依据是什么？
许多学生不能给出明确的答案。
物理课给大家一个科学的判断依据，就要引入坐标系和参考系。
至于为什么要把实际物体看做质点，把什么物体看做质点，这其中蕴含着一个重要的思想方法。
因此，本节课教学的重点就是要学生知道怎样建立质点的模型，怎样建立参考系和坐标系来描述运动。
这也是描述运动的开始。
质点模型是高中物理提出的第一个理想模型，源于具体事物有高于具体事物，是感知和思维的产物。
因此对质点模型的建立既是典范又具有普遍意义。
学生在初中学过参照物，教师可以向学生说明，本教科书中出现的参考系就是初中所学的参照物。
本节内容中用坐标系确定物体的位置是教学的重点。
1.1质点、参考系和坐标系教学设计
邹城一中物理组
四、教学方法
探究、讲解、讨论、练习
五、教学手段
录像资料、多媒体课件
教学过程
[新课导入]
师：
请同学们观看一段录像后思考问题（有关运动的话题）．
（放映录像）选择有关反映物体运动的画面播放给学生看，如：
雄鹰、小鸟在空中飞翔，飞机在天空中划过，行星、卫星在宇宙中运行，航天员杨利伟在宇航舱中给地球拍照，汽车在公路飞驰，轮船在海水中搏击海浪。
……
雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”……宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子等．请大家根据刚才观看的录像片，回顾初中学过的机械运动，提出一些关于运动的话题．
教师总结学生发言，讲述机械运动．
机械运动：
简称“运动”．指物体与物体间或是物体的一部分和另部分间相对位置随时间发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式．机械运动是空间位置随时间变化的体现．这里涉及到空间和时间的问题．
古希腊杰出的哲学家、科学家、圣贤——亚里士多德曾说过“不了解运动，就不了解自然”，这句话向我们提出了严峻的挑战．我们要充满信心，迎接这一挑战．
指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：
要描述物体的机械运动，本节课将从哪几个方面去描述?
学生通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述物体的运动而引入的，要研究物体的运动首先从学好这些基本概念人手．
我们在刚才的录像片中看到：
汽车在公路上飞驰，江水在咆哮着奔向远方，鸟儿在飞翔，树叶在摇动，高山上流水，瀑布直泻千尺，雪花在空中飞舞……
如果你是科学家，你又将如何描述呢?
这就是我们今天要研究的课题——认识运动
[新课教学]
一、物体和质点
针对上面看过的录像，老师提出问题：
请你描述出一些运动，详细描述物体的运动有什么困难?
足球向前球体滚动
雄鹰向前翅膀上下
发现描述物体运动不容易，我们需要了解物体各部分运动的区别吗?
问：
可以将问题简化吗？
为什么？
要准确描述物体的运动，特别是物体各部分的详细运动情况，并不是一件很容易的事．因为物体本身都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般并不一样．
在刚才看过的录像片中，我们见到了杨利伟，看到了“神舟”五号．据报道，“神舟”五号飞船载人舱长7．4m，直径2．8m，用长58m、重达480t的“长征”2号火箭发射．升空后，显示在指挥部荧光屏上的仅是一个小小的光点．科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗?
生：
不需要，我们可以用荧光屏上的小光点代替这个“庞大”的飞船呀!
引入质点：
用来代替物体的有质量的点．（板）根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到简化，这是一种重要的科学研究方法．
引子：
乒乓球小而轻，直径仅4cm，质量约2．7g．运动员研究各种旋转球的打法时，要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响．这种情况下，必须考虑到球的大小和形状，不能把它简化为一个点．
[讨论与交流]（供参考）
1．地球是一个庞然大物，直径约为12800km，与太阳相距1．5Xl08km．研究地球绕太阳的公转时，能不能把它看成质点?
研究地面上各处季节变化时，能不能把它看成质点?
参考答案：
若研究地球绕太阳公转时，由于地球本身的大小比地球到太阳的距离小得多，则可以把地球看作质点；
但若研究地面上各处季节变化时，则不能把其看作质点．
2．撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段：
助跑、撑杆起跳、越过横杆．讨论并思考后回答，在下列几种情况下运动员能否被看作质点，从中体会质点模型的建立过程．
（1）教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员看成质点?
（2）分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点?
（3）测量其所跳高度（判断其是否打破纪录）时，能否将其看成质点?
（1）不能，纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作，也就是说不能忽略运动员的形状和大小．
（2）能，分析助跑速度时，可以忽略运动员的姿势及动作．（3）能．
3．物理中的“质点”跟几何中的点有什么相同和不同之处?
相同之处为：
都是没有形状和大小的点．不同之处为：
质点是实际物体的抽象，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相对的概念；
几何学中的点没有质量，仅表示一个位置，而且应该是“绝对的小”．
请同学们对质点进行小结：
对质点小结：
1．质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型．
2．质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法．
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．
4．一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质．即使是同个物体在研究的问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况可能不可以看作质点.
[课堂训练）
1．下列关于质点的说法中，正确的是
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.不论物体的质量多大，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，高速运动的物体不可看作质点
答案：
C
2、在下列物体的运动中，可视作质点的物体有（）
A.从北京开往广州的一列火车的运动时间
B.研究转动的汽车轮胎各点的运动
C.研究绕地球运动时的航天飞机的运动周期
D.表演精彩芭蕾舞演员在翻滚、旋转时
E.参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中
F.在斜向下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子
G.计算子弹从枪口到靶心的飞行时间
H.测量子弹穿过一张薄纸的时间
答案：
ACFG
二、参考系
[课堂交流]（分8小组进行）
下述物理过程中选择什么为参考系较恰当?
课件投影问题：
1．火车中的小孩是静止的还是运动的，各应选择什么为参考系?
2．在印度洋海啸救灾中，从水平匀速航行的飞机上向受灾的地区空投救灾物资．在不考虑空气阻力的情况下，飞机上的人以飞机作参考系，他看到投下的物体是沿什么路线下落的?
地面上的人以地面作参考系，观察被投下的物体又是沿着什么路线下落的?
小孩相对于地面是运动的，相对于车厢是静止的。
救援物资相对飞机直线下落，相对地面是曲线运动。
[课堂探究]
一跳伞运动员在下落过程中，看到身旁的直升机在向上运动，则直升机相对于地面的运动情况是怎样的?
跳伞运动员在下落过程中，看到身旁的直升机在向上运动，是以自己作参考系，即以跳伞运动员为标准，它们间的距离在不断增大．如果以地面为参考系，这种情况的出现有以下几种可能性：
（1）直升机静止在空中不动；
（2）直升机向上升；
（3）直升机下落，但速度比跳说明：
为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系叫做参考系．如果物体相对于参考系的位置在变化，则表明物体相对于该参考系在运动；
如果物体相对于参考系的位置不变，则表明物体相对于该参考系是静止的．同一物体相对于不同的参考系，运动状态可以不同．在运动学中，参考系的选择可以是任意的．研究和描述物体运动，只有在选定参考系后才能进行．如何选择参考系，必须从具体情况来考虑．例如，一个星际火箭在冈0发射时，主要研究它相对于地面的运动，所以把地球选作参考系．但是，当火箭进入绕太阳运行的轨道时，为研究方便，便将太阳选作参考系．为研究物体在地面上的运动，选地球作参考系最方便，例如，观察坐在飞机里的乘客，若以飞机为参考系来看，乘客是静止的；
若以地面为参考系来看，乘客是在运动．因此，选择参考系是研究问题的关键之一．
组织学生小结并作好适时适度的引导：
（1）运动和静止都是相对于参考系的．
（2）参考系的选取是任意的．
（3）选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样．
（4）选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便．
（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．
三、坐标系
展示问题：
（小偷偷东西被发现，原因GPS来确定方位）
有时需要准确地描述某个物体所在的位置，如地理上用纬度和经度来确定某个地点在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位．
要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系．如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；
如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置；
当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系来描述．
创设一个实例让学生思考，可以结合本地实际选取相应的例子．
问题：
1．如何选择坐标轴和正方向?
2．如何选择坐标原点?
3．如何确定坐标轴上的刻度值?
师：
对质点的直线运动，一般选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，选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点．
师：
画坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度．
[课堂训练]
一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：
（1）请在下面的x轴上标出质点在各时刻的位置．
（2）哪个时刻离坐标原点最远?
有多远?
参考答案：
（1）如图标注：
（2）在第4s末的位置坐标是一7m，说明这一时刻质点离开坐标原点的距离为7m，在x轴的负向上，为最远，而其他几个都不是最远的．
问题：
田径场上，描述百米运动员在运动中的位置，需建立什么样的坐标系?
描述800米赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系?
足球场上，描述足球运动员的位置需建立什么样的坐标系?
要描述足球的位置呢?
参考答案；
百米运动员是在一条直线上运动，所以应建立直线坐标系；
800米赛跑运动员不是在一条直线上运动，而是在一个平面内运动，所以应建立平面直角坐标系；
足球运动员也是在球场平面内运动，也要建立平面直角坐标系，而足球的运动可以在草坪上进行，也可以在空中飞行，所以要建立立体空间直角坐标系．
学生阅读教材“科学漫步”栏目并思考书中提出的问题．
从GPS定位器上显示屏中的信息可以知道：
第1行的“西”和第2行的“航向267°
”表示的是航向，如图所示．“航速0．0km”说明定位器现在相对地面静止．第3行的“航程1．0kin'
是指从出发到现在的里程，“累计13：
32”是指从开始启动定位器到现在的时间．第4行的“N39°
55．451’”和“Ell6°
23．504’”是指定位器所处位置在北纬39°
55．451’、东经116°
23．504’．第5行“时间：
10：
29：
57”显示的是北京时间10点29分57秒．通过地理知识或查阅地图手册可以知道定位器此刻正处于北京市城区的西部
[小结]
本节学习的参考系和质点的概念是运动学甚至整个力学的最基本、最重要的概念，并且还提供了重要的科学思维方法．了解参考系的概念，对于观察、比较、研究物体的运动有实际的意义．同学们要明白，严格意义上的“有质量的点”实际上是不存在的，是一种理想化模型，是对实际物体的近似，是一种科学抽象．自然界中任何一种事物及其运动变化，都是比较复杂的，研究问题，要暂时撇开起作用很小的因素，抓住主要因素．如果在我们研究的问题中，物体的形状、大小，以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的，就可以把
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