高中物理第一章运动的描述全章教案新人教版必修1.docx
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高中物理第一章运动的描述全章教案新人教版必修1
第一章运动的描述
课题:
§1.1.1质点 参考系和坐标系第1课时 总序第个教案
课型:
新授课 编写时时间:
年月日 执行时间:
年月日
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。
拼十年寒窗挑灯苦读不畏难;携双亲期盼背水勇战定夺魁。
如果你希望成功,以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵。
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.让学生将生活实际与物理概念相联系,通过具体事例引出质点的这个理想化的模型.通过几个具体的例子让学生自主讨论,在讨论与交流中自主升华为物理中的概念.
2.通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法。
让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力.
3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性,可用不同的方法设计实验并体会比较,增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力.
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,关心科技发展、勇于探索的精神.
2.通过质点概念和参考系的学习,体会物理规律与生活的联系
3.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想.
4.渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想,帮助学生建立辩证唯物主义的世界观.
5.通过本节学习,激发学生学习高中物理课程的兴趣.
教学重点:
1.理解质点概念以及初步建立质点概念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,即将一个实际的物体抽象为质点的条件
教学方法:
探究、讲解、讨论、练习
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(可搜集整电视片《科技之光》和《动物世界》中的图像).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。
……
师:
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.
师:
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.
师:
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……
(放映录像)(播放“神舟”五号升空的录像片)“2003年10月15日,一个令人骄傲的日子,一个彪炳史册的日子,我国第一艘载人飞船满载着全国人民的希望成功升空.”
师:
飞船在茫茫太空中遨游,假如你是文学家,你如何描述它的运动呢?
参考:
文学家的描述:
《光明日报)2003年10月17日第一版,作者欧阳中石“凌云戏月游银汉,转瞬翔天过太空.”
师:
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
板书:
§1.1质点参考系和坐标系
[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.
师:
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.
师:
请同学们对质点进行小结:
生:
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.
说明:
将物体看作质点的条件:
(1)平动的物体可以看作质点,一般研究物体的转动时不能把物体看作质点.
(2)物体有转动,但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时,物体本身的形状和大小已变成了次要因素.
(3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时,不能把物体看作质点,如研究火车过桥的时间时就不能把火车看作质点.
【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.在以下的哪些情况中可将物体看成质点?
(1)研究某学生骑车回校的速度.
(2)对这位学生骑车姿势进行生理学分析.
(3)研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹.
(4)研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面.
答案:
(1)(3)
3.下列情形中的物体可以看作质点的是………………………()
A.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中
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.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中
D.花样滑冰运动员在比赛中
答案:
C
二、参考系
引子:
请你设想一下,你和一位同伴正坐在火车中去旅行在飞快地离去,铁路边的人看到火车中的乘客,而乘客自己却认为自己是静止的;
教师可展示F1ash动画课件,动画内容描述为:
两位同学在路边看到急驰而过的一辆小汽车,大声叫喊,
“唉呀!
你看他们跑得真快啊!
”
车中的人对司机说:
“你动了吗?
”
引导学生分析片中的对话.为什么路边的同学说车上的人跑得快?
为什么车中的一个人又认为他和司机没有动?
投影教材中的图1.1—3图,让学生自己分析,教师加以引导.
生1:
车中两个小孩都是静止的,他们都没动.
生2:
这两个小孩是运动的,因为在车窗玻璃上有几个线条表示“风”,这是画家描述运动时常用的手法.
师:
两个小孩和车都是运动的,这是相对地面来说的,而两个小孩之间是相对静止的,他们的相对位置没有改变.
师:
平时我们说树木、房屋是静止的,行驶的汽车是运动的,这是以地面作标准来说的.坐在行驶的火车里的乘客,认为自己是静止的,而在车厢里走动的乘务员在运动,他还认为路旁的树木在向后倒退,这些都是以车厢作标准来说的.在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体——参考系.
参考系:
任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个选来作标准的参照物称为参考系.
[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?
参考答案:
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.
[课堂探究]
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.
参考示例:
如图1—1—1所示,一辆汽车从天安门沿长安街驶向西单、南菜园方向,思考汽车的位置随时间怎样变化?
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
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