質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教案2篇

一、教學(xué)目標(biāo)

1．知識(shí)與技能：

(1)理解質(zhì)點(diǎn)的概念．能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)．

(2)知道參考系的概念．知道選取參考系時(shí)，要考慮到使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單．

(3)知道坐標(biāo)系的概念．能夠用坐標(biāo)系描述物體的位置和位置的變化．

課件教案

2．過程與方法：

(1)領(lǐng)悟質(zhì)點(diǎn)概念的提出和分析、建立的過程

(2)了解物理學(xué)研究中物理模型的特點(diǎn)，初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法

(3)通過數(shù)形結(jié)合的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中的作用

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：

(1)通過學(xué)生的觀察、探究體驗(yàn)，使學(xué)生保持對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理

(2)通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生相互合作、共同探索的團(tuán)隊(duì)精神，并使學(xué)生學(xué)會(huì)合作與交流，逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度

(3)體驗(yàn)物理學(xué)研究問題的方法——科學(xué)抽象，養(yǎng)成正確處理問題的方法，學(xué)會(huì)在研究問題中突出主要矛盾的哲學(xué)價(jià)值觀

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1．教學(xué)重點(diǎn)及其教學(xué)策略：

重點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)概念的理解、參考系的選取、坐標(biāo)系的建立

教學(xué)策略：通過觀察、思考、討論和實(shí)例分析來加深理解。

2．教學(xué)難點(diǎn)及其教學(xué)策略：

難點(diǎn)：理想化模型——質(zhì)點(diǎn)的建立，及相應(yīng)的思想方法

教學(xué)策略：通過問題的討論，在原有認(rèn)知水平上進(jìn)一步深化拓寬，達(dá)到認(rèn)知的螺旋上升，攻克難點(diǎn)。

三、設(shè)計(jì)思路

本節(jié)課以“創(chuàng)設(shè)情景，提出問題——觀察思考，自主探索——討論交流，總結(jié)歸納”為教學(xué)結(jié)構(gòu)，采用“交流—互動(dòng)”的探究模式進(jìn)行教學(xué)．

充分開發(fā)和利用新課程資源，創(chuàng)設(shè)大量貼近實(shí)際學(xué)生生活的問題情景，激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和強(qiáng)烈的求知欲望，產(chǎn)生思維的積極活動(dòng)與共鳴。同時(shí)，體現(xiàn)物理與社會(huì)、物理與技術(shù)、物理與生活等方面的密切聯(lián)系。

充分運(yùn)用發(fā)揮多媒體教學(xué)功能，如音樂、圖片、視頻素材等，為學(xué)生提供了一個(gè)更具趣味性和啟發(fā)性的學(xué)習(xí)情境。

營造寬松、自主、合作的課堂氛圍，幫助學(xué)生形成健康人格的。除了讓學(xué)生關(guān)注概念的靜態(tài)結(jié)果，更關(guān)注學(xué)生對概念的主動(dòng)建構(gòu)，強(qiáng)調(diào)在問題中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的意義建構(gòu)。

四、教學(xué)資源

1．演示器材：乒乓拍、乒乓球

2．課件：飛機(jī)空投，地月系、太陽系運(yùn)行，地球公轉(zhuǎn)和四季變化，火車運(yùn)行的模擬動(dòng)畫

3．音像文件：“神舟”５號(hào)發(fā)射、運(yùn)行、返回過程；鴿子飛行；28屆雅典奧運(yùn)會(huì)上張怡寧發(fā)球

4.圖片資料：學(xué)校平面圖，神州五號(hào)發(fā)射控制中心，GPS定位器，汽車、火車過橋、火箭等圖片。

5．多媒體教學(xué)設(shè)備一套。

五、教學(xué)設(shè)計(jì)

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

點(diǎn)評

引入新課

呈現(xiàn)“神舟”５號(hào)從發(fā)射到返回艙成功回收的主要階段。

播放神州五號(hào)發(fā)射升空過程的錄像。

講述：飛船在茫茫太空遨游，如何描述它的運(yùn)動(dòng)呢？文學(xué)家、藝術(shù)家采用形象的手法?！傲柙茟蛟掠毋y漢,轉(zhuǎn)瞬翔天過太空”，短短一兩句話就勾勒出航天飛船的雄姿。

世界萬物都在運(yùn)動(dòng)，對于不同物體的運(yùn)動(dòng)，不同的人（如文學(xué)家、藝術(shù)家等）有不同的描述，請舉例說明。

那么科學(xué)家怎樣描述物體的運(yùn)動(dòng)呢？

著名物理學(xué)家海森伯曾說過：“為了理解現(xiàn)象，首要條件就是引入適當(dāng)?shù)母拍睢Ｖ挥薪柚谡_的概念，我們才能真正知道觀察到了什么?！?/p>

本章我們首先引入描述運(yùn)動(dòng)的一些基本概念，進(jìn)而研究最簡單最基本的運(yùn)動(dòng)形式：直線運(yùn)動(dòng)。

觀看錄像，同時(shí)一位同學(xué)做現(xiàn)場播音員，解說發(fā)射過程：“2003年10月15日，一個(gè)令人驕傲的日子，一個(gè)彪炳史冊的日子……”

小組討論后學(xué)生回答：

詩人常用“氣勢磅礴”，“驚滔拍岸，卷起千堆雪”，“奔流凝激電，驚浪似浮霜 ”等詩詞來描述江水的運(yùn)動(dòng)；

畫家則運(yùn)用簡筆畫加線條來描述汽車的運(yùn)動(dòng)。

……

創(chuàng)設(shè)“神舟”５號(hào)的教學(xué)情景，不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且學(xué)生強(qiáng)烈的民族自豪感將油然而生，激發(fā)了學(xué)生的愛國主義熱情。

開放性問題為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多發(fā)言機(jī)會(huì)，更快加入活動(dòng)，活躍課堂氣氛。

從不同視角采用不同方法描述運(yùn)動(dòng)，引出對物理方法的思考。

應(yīng)用名人名言不僅增強(qiáng)了說服力，而且也對學(xué)生進(jìn)行方法教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

講授新課

一、物體與質(zhì)點(diǎn)

１、播放鴿子飛行的錄像。

提問：

(1)要準(zhǔn)確描述鴿子身上各點(diǎn)的位置隨時(shí)間的變化不是容易事，困難和麻煩出在哪兒呢？

(2)如果我們研究它從家里出發(fā)到你親戚家送信，需要了解它各部分運(yùn)動(dòng)的區(qū)別嗎？

(3)如何才能較準(zhǔn)確地描述它的運(yùn)動(dòng)呢？

講述：有些時(shí)候?yàn)榱吮阌诜治觯３０盐矬w簡化為一個(gè)點(diǎn)。

呈現(xiàn)信息窗：

“神舟”5號(hào)飛船載人艙長7.4m，直徑2.8m,用長58m，重達(dá)480t的“長征”2號(hào)火箭發(fā)射。

如科學(xué)家研究“神舟”5號(hào)飛船在空中的運(yùn)動(dòng)位置、高度、速度等問題時(shí)就把它簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。

播放“神舟”５號(hào)運(yùn)行時(shí)在指揮部熒光屏上的顯示為一個(gè)小小的光點(diǎn)。

教師小結(jié)：這樣，在某些情況下，我們可以把物體簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。

物理學(xué)中，用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)（mass point）。

信息快遞：

在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經(jīng)過科學(xué)抽象而建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一。

２、提問：

(1)研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球視為一個(gè)點(diǎn)呢？播放太陽系運(yùn)行的模擬動(dòng)畫。

(2)一列沿京滬鐵路運(yùn)動(dòng)的火車，若研究它從上海到北京的運(yùn)動(dòng)能否把它簡化為一個(gè)點(diǎn)？播放火車運(yùn)行模擬動(dòng)畫。

(3)研究地球上各處的季節(jié)變化時(shí)，能否把它視為質(zhì)點(diǎn)呢？播放地球公轉(zhuǎn)和四季變化的模擬動(dòng)畫。

(4)研究火車通過南京長江大橋的運(yùn)動(dòng)時(shí)，能否把它簡化為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)？呈現(xiàn)火車過橋的圖片。

3、通過以上幾個(gè)問題請同學(xué)們進(jìn)一步討論：

(1)物體是否在所有的情況下都能看作質(zhì)點(diǎn)？

(2)物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件是什么？

(3)物理中的“質(zhì)點(diǎn)”跟幾何學(xué)中的點(diǎn)有什么相同和不同的地方？

(4)大的物體一定不能看成質(zhì)點(diǎn)？小的物體隨時(shí)都看成質(zhì)點(diǎn)嗎？

播放地月系運(yùn)行模擬動(dòng)畫，28屆雅典奧運(yùn)會(huì)上張怡寧發(fā)球錄像。

演示乒乓球發(fā)球情況。

學(xué)生觀察思考、討論后回答：

(1)主要由于它的身體在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，它的翅膀還在上下運(yùn)動(dòng)。也就是鴿子有一定的大小和形狀，各部分的運(yùn)動(dòng)情況不一樣。

(2)如果我們研究它長度飛行就不需要了解它各部分運(yùn)動(dòng)的區(qū)別。

(3)如果忽略它的大小和形狀就可以了。

學(xué)生學(xué)習(xí)體會(huì)科學(xué)研究的基本方法．

學(xué)生觀察思考，小組討論后作出回答：

(1)研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能把地球視為點(diǎn)；因?yàn)槿盏鼐嚯x遠(yuǎn)大于地球的直徑。

(2)同理研究火車從上海到北京的運(yùn)動(dòng)也能把它簡化為一個(gè)點(diǎn)；因?yàn)樯虾５奖本┑碾x遠(yuǎn)大于火車的長度。

(3)研究地球上各處的季節(jié)變化時(shí)，不能把它視為質(zhì)點(diǎn)，因?yàn)樗拇笮〔荒芎雎浴?/p>

(4)同理研究火車通過南京長江大橋的運(yùn)動(dòng)時(shí)，也不能把它視為質(zhì)點(diǎn)，因?yàn)榛疖嚨拈L度可以與大橋長度相比擬。

引導(dǎo)學(xué)生討論交流、歸納總結(jié)：

(1)同一物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，要依據(jù)問題的具體情況決定。

(2)物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件是：物體的形狀和大小對所研究的問題影響很小時(shí)。

(3)相同點(diǎn)是都無大小和形狀，不同點(diǎn)是一個(gè)有質(zhì)量，一個(gè)無質(zhì)量。

(4)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，與物體本身的大小無關(guān)。大的物體，如月球、飛船也可以看成質(zhì)點(diǎn)，小的物體，如乒乓球在發(fā)球時(shí)要考慮旋轉(zhuǎn)，不能看成質(zhì)點(diǎn)。

將學(xué)生置身于一個(gè)真實(shí)的生活情景，然后設(shè)計(jì)一系列問題，讓學(xué)生進(jìn)行多方面的主體性探究活動(dòng)，在親身體驗(yàn)中獲得對知識(shí)的精髓的領(lǐng)會(huì)與感悟。

為學(xué)生提供多樣化的信息來源，給學(xué)生提供探索機(jī)會(huì)。

常用中英文對照，讓學(xué)生知道常用概念的意義。

給學(xué)生一定的時(shí)間和空間，盡可能拓展學(xué)生思維，使學(xué)生主動(dòng)交流，加強(qiáng)合作，讓學(xué)生在短暫的爭論中自主找到解決問題的辦法，體驗(yàn)交流與合作的樂趣。

動(dòng)畫、圖片、文字、音樂組合從不同感官提高學(xué)生認(rèn)知能力。

歸納探究時(shí)教師要注意調(diào)空，既要放得開，又要收得攏。要及時(shí)充分肯定每一位學(xué)生的發(fā)言，以激發(fā)學(xué)生的積極性。

通過四個(gè)問題的思考，領(lǐng)會(huì)質(zhì)點(diǎn)的真實(shí)意義，理解科學(xué)抽象的含義，學(xué)會(huì)獨(dú)立分析，排除機(jī)械記憶。

二、參考系

1、設(shè)想一下，你和你的同桌正在太空站里一邊喝咖啡一邊聊天。在“地球人”看來，你們隨太空站以很大的速度繞地球運(yùn)動(dòng)。

提問：你和你的同桌能感到自己在高速運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？呈現(xiàn)太空站的圖片。

教師小結(jié)：物體的運(yùn)動(dòng)和靜止是相對的。

為描述物體的運(yùn)動(dòng)，需要另外選取一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn)，否則無法判斷。這個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參考系（reference frame）.

提問：有一首唐代流傳下來的詩詞：“滿眼風(fēng)波多閃灼，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動(dòng)——是船行?！弊髡邽槭裁磿?huì)有“山迎”、“船行”這樣兩種不同的感覺？

２、播放飛機(jī)空投的模擬動(dòng)畫。提問：選擇不同的參考系觀察結(jié)果如何？從中你有什么發(fā)現(xiàn)呢？

３、提問：參考系的選擇是任意的。但怎樣選擇比較好呢？

播放地月系、太陽系運(yùn)行的模擬動(dòng)畫（幾何畫板制作），請同學(xué)觀察思考研究月球的運(yùn)動(dòng)選什么參考系較好？由此你得出的結(jié)論如何？

教師小結(jié)：參考系的選擇應(yīng)以對運(yùn)動(dòng)的描述簡單、方便為原則。

要注意的是：若無特別說明，通常是以地面或相對地面靜止的物體為參考系．

三、坐標(biāo)系

1、假設(shè)你在學(xué)校攀登樓前廣場上，沿東西方向筆直地奔跑，如果要問你到了哪里，我們會(huì)怎樣表示呢？（呈現(xiàn)學(xué)校平面圖）

對我們可以選擇大家所熟悉的標(biāo)志作為參考，說明你的位置。那么能否借助數(shù)學(xué)方法呢？

教師小結(jié)：一般說來，為了定量地描述物體的位置變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系（coordinate system）。用坐標(biāo)值來表示物體的位置。

提問：如何選擇坐標(biāo)軸和正方向？如何選坐標(biāo)原點(diǎn)？如何確定坐標(biāo)軸上的刻度值？

如果我們以廣場上旗桿作為坐標(biāo)原點(diǎn)，x=5m,x=-10m表示什么意思？正負(fù)號(hào)表示什么意思？

2、如果你在學(xué)校里從前校門到后校門，對于這種平面運(yùn)動(dòng)，要描述你的位置或位置的變化，應(yīng)該建立怎樣的坐標(biāo)系？如果我們要研究“神舟”５號(hào)這種三維運(yùn)行呢？

3、請同學(xué)們閱讀課本第１３頁“科學(xué)漫步”，并回答：此GPS定位器此刻處于我國哪個(gè)城市？從顯示屏中你還能獲得哪些信息？

老師解釋：顯示屏上第1行的“西”和第2行的航向267其含義。

請同學(xué)舉例說明它的還有哪些用途。

學(xué)生自由回答：雖然我們沒有到過太空站，但地球上的生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，我和我的同桌都會(huì)認(rèn)為自己是靜靜地坐著。

因?yàn)檫@與參照物的選取有關(guān)。

學(xué)生自由回答：

“山迎”的感覺是由于選船作為參考系，“船行”是選山作為參考系。

學(xué)生觀察思考，小組討論后回答：

以飛機(jī)為參考系，看到投下的物資沿直線豎直下落，地面上的人以地面為參考系，看到物體是沿曲線下落的。

我們發(fā)現(xiàn)：選擇不同的參考系來觀察同一運(yùn)動(dòng)，觀察的結(jié)果會(huì)有不同。

學(xué)生觀察思考，自由回答：以地球?yàn)閰⒖枷当容^好，因?yàn)榇藭r(shí)研究月球的運(yùn)動(dòng)比較簡單。而以太陽為參考系研究月球的運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜。

因此我們認(rèn)為：參考系的選擇應(yīng)以對運(yùn)動(dòng)的描述越簡單越好。

學(xué)生回答：可以說在廣場上旗桿東面或西面幾米處。

學(xué)生思考，討論后回答：可以建立坐標(biāo)系來描述物體的物質(zhì)。

教師引導(dǎo)學(xué)生回答：對質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)，一般選質(zhì)點(diǎn)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)軸正方向，選取質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)軸原點(diǎn)的時(shí)刻為時(shí)間的起點(diǎn)。

學(xué)生回答：x=5m,表示在廣場上旗桿東面５米處，x=-10m表示在廣場上旗桿西面10米處。正負(fù)號(hào)表示方向。

學(xué)生回答：對于平面運(yùn)動(dòng)，我們可以建立平面直角坐標(biāo)系描述位置或位置的變化；對于“神舟”５號(hào)可以建立三維坐標(biāo)系研究它的運(yùn)動(dòng)。

學(xué)生回答：顯示屏上的北緯3955．451′、東經(jīng)11623．504′是北京所處的經(jīng)度和緯度。還可以知道時(shí)間，航向、航速、航程。

學(xué)生回答：GPS應(yīng)用領(lǐng)域有交通管理、測量、實(shí)時(shí)導(dǎo)航、精確定位、資源開發(fā)等。

“創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，觀察思考，自主探索，討論交流，總結(jié)歸納”是每一個(gè)概念建立的基本教學(xué)程序。

用他們學(xué)過的物理知識(shí)去欣賞、鑒別前人的作品，對于激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)廣泛的學(xué)生興趣，強(qiáng)化物理概念，提高教學(xué)效果還是大有益處的。

多媒體技術(shù)的應(yīng)用，變抽象為具體,使教學(xué)更加形象、直觀，便于學(xué)生理解和掌握；以動(dòng)態(tài)地、對比地演示一些物理現(xiàn)象，便于學(xué)生觀察和思維。

運(yùn)用貼近學(xué)生生活的實(shí)際例子，從“最近發(fā)展區(qū)”開始教學(xué)，喚起學(xué)生心理上的激發(fā)狀態(tài)．使學(xué)生始終保持在一個(gè)旺盛求知的氛圍中，并從解決實(shí)際問題的過程中，得到成功的快樂，能夠使學(xué)生保持持久的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)激發(fā)學(xué)生仔細(xì)觀察身邊事物的科學(xué)態(tài)度和習(xí)慣。

在練習(xí)中鞏固物體位置的表示方法，弄清正負(fù)號(hào)的物理意義，為下面的教學(xué)打下基礎(chǔ)。

數(shù)形結(jié)合，加深理解對概念的理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。

在物理教學(xué)中努力滲透“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”（STS）教育思想，重視物理學(xué)科與其他學(xué)科、現(xiàn)代科技、社會(huì)生活的聯(lián)系，不但擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)面，開擴(kuò)學(xué)生的眼界，而且培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和科學(xué)的價(jià)值觀。

本課小結(jié)

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系等概念，它們是運(yùn)動(dòng)學(xué)乃至整個(gè)力學(xué)的最基本最重要的概念。要描述物體的運(yùn)動(dòng)，首先要對實(shí)際物體建立一個(gè)物理模型，最簡單的是質(zhì)點(diǎn)模型。由于運(yùn)動(dòng)的相對性，描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)必須明確所選擇的參考系。為了準(zhǔn)確地、定量地描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，還要建立坐標(biāo)系。

除了以上知識(shí)，你還學(xué)到了什么方法？

學(xué)生回答：物理學(xué)研究問題的基本方法——建立物理模型。

反思小結(jié)為學(xué)生提供這節(jié)內(nèi)容的知識(shí)框架，這不僅有利于知識(shí)的鞏固，更有利于學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的形成。

布置作業(yè)

復(fù)習(xí)本節(jié)課本。

思考課本第13頁“問題與練習(xí)”中各題，要求準(zhǔn)確回答。

想一想，練一練，做一做。

加深對課堂所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，聯(lián)系實(shí)際對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行應(yīng)用。

板書設(shè)計(jì)：

第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系

一、質(zhì)點(diǎn)

１、定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)。

２、實(shí)物簡化為質(zhì)點(diǎn)的條件：

物體的大小和形狀對研究的問題的影響可忽略不計(jì)。

理想模型:抓住主要特征，忽略次要因素

二、參考系

１、選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體叫做參考系。

２、選擇不同的參考系來觀察同一運(yùn)動(dòng)，觀察的結(jié)果會(huì)有不同。

３、選擇的原則：觀測方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單

三、坐標(biāo)系：

為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系．

六課后反思

本節(jié)課主要學(xué)習(xí)描述物體運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)基本概念。盡管這些概念都比較抽象，但我們老師把這堂課上得有聲有色，收到了較好的教學(xué)效果。本節(jié)課主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

⑴充分利用多種教學(xué)素材（如視頻、圖片、動(dòng)畫等），創(chuàng)設(shè)出生動(dòng)有趣、詩情畫意的教學(xué)情境，使學(xué)生很快進(jìn)入一種愿學(xué)、樂學(xué)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

⑵貫徹新課程“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，注意從學(xué)生身邊或社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中選取典型事例，并緊密聯(lián)系學(xué)生已有的直接經(jīng)驗(yàn)，使抽象的物理概念變成生動(dòng)、形象的認(rèn)知對象，從而有效地降低了概念學(xué)習(xí)的難度。

⑶對于質(zhì)點(diǎn)、參考系等概念，不是將現(xiàn)成的結(jié)論直接告知給學(xué)生，而是著力拓展它們的建立過程，在情景中提出學(xué)習(xí)和探究的主題后，精心設(shè)計(jì)問題串，把學(xué)習(xí)的主題分解成若干問題，在一系列的解決過程中逐漸達(dá)成對概念的深入、全面的認(rèn)識(shí)，從中體會(huì)基本的物理思想方法。

質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教案二

一、教材分析

本教學(xué)設(shè)計(jì)選自人教版新課標(biāo)高中物理教材第一章第一節(jié)《質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系》，要描述物體的運(yùn)動(dòng)，首先要對實(shí)際物體建立一個(gè)最簡單的物理模型—質(zhì)點(diǎn)模型。由于運(yùn)動(dòng)的相對性，描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)必須明確所選擇的參考系。為了準(zhǔn)確的、定量的描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，還要建立坐標(biāo)系。質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系是描述物體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，教材中逐步展開這些內(nèi)容，最后介紹全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。本節(jié)介紹質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系，不僅是這一章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)，也是以后力學(xué)各章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)。這些基礎(chǔ)知識(shí)在實(shí)踐中有廣泛的、重要的應(yīng)用。

二、三維目標(biāo)

1．知識(shí)與技能

（1）理解質(zhì)點(diǎn)的概念，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）會(huì)用坐標(biāo)系描述物體的位置和位置的變化。

2．過程與方法

（1）體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，讓學(xué)生將生活實(shí)際與物理概念相聯(lián)系，通過幾個(gè)具體的例子讓學(xué)生自主討論，在討論與交流中，自主升華為物理概念。

（2）通過參考系的學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問題的方法，讓學(xué)生從熟悉的常見現(xiàn)象和已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，體驗(yàn)不同參考系中運(yùn)動(dòng)的相對性，提示參考系在確定物體運(yùn)動(dòng)時(shí)客觀存在的必要性和合理性，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(shí)的能力。

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀

熱愛自然，關(guān)心科技，正確方法，科學(xué)態(tài)度。

三、教學(xué)重、難點(diǎn)

（1）重點(diǎn)

1．理解質(zhì)點(diǎn)的概念；

2．從參考系中明確地抽象出了坐標(biāo)系的概念。

（2）難點(diǎn)

1．理解質(zhì)點(diǎn)的概念

四、教學(xué)突破

課前師生收集豐富的圖片、視頻、文字等資料，聯(lián)系學(xué)生日常生活中身邊熟悉的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，通過老師引導(dǎo)，學(xué)生得出有關(guān)物理概念，從而使學(xué)生樂于探究和思考。

五、教學(xué)流程設(shè)計(jì)

（一）引入課題

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

（利用多媒體播放一段反映物體運(yùn)動(dòng)的視頻，雄鷹在空中翱翔，足球在綠茵場上飛滾，連靜靜的山川也在“坐地日行八萬里”……）。請同學(xué)們思考回答：這些場景中哪些物體是在運(yùn)動(dòng)的？在物理學(xué)中，什么叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)？舉例說明。

2．對學(xué)生的舉例分析給予評價(jià)，并根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)一步總結(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念。

3．指導(dǎo)學(xué)生分析視頻資料，指出：宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是宇宙間永恒的主題，也是日常生活中常見的現(xiàn)象，詩人可以用“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，來描繪氣勢磅礴的瀑布，畫家也可以用美麗的畫筆描繪出動(dòng)感十足的情景，那么，我們怎樣描繪物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)呢？即怎樣地描述物體上各點(diǎn)的位置及其隨時(shí)間的變化呢？

1．學(xué)生嘗試回憶九年級學(xué)過的《運(yùn)動(dòng)的描述》，舉例說明什么叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)？如:老師走下講臺(tái)（老師對講桌位置改變），汽車駛過學(xué)校（汽車對學(xué)校位置改變）等。

2．回答：物理學(xué)上把一個(gè)物體對另一個(gè)物體相對位置變化運(yùn)動(dòng)稱之為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

3．聽講，理解什么是位置變化，進(jìn)一步體會(huì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，做記錄。

（二）物體和質(zhì)點(diǎn)

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

1．研究物體的運(yùn)動(dòng)，首先要確定物體的位置。物體都具有大小和形狀，在運(yùn)動(dòng)中物體的各點(diǎn)的位置變化一般說來是不同的，所以要詳細(xì)描述物體的位置及其變化，并不是一件簡單的事情。（多媒體展示三幅圖），在地球繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的圖片中，地球在繞太陽公轉(zhuǎn)，注意地球同時(shí)又在自轉(zhuǎn)，所以地球的各部分離太陽的遠(yuǎn)近在不斷變化。

2．分析：地球是一個(gè)龐然大物，直徑約為12800km，與太陽相距1．5108km，也就是說地球直徑約是它與太陽距離的萬分之一。當(dāng)我們討論地球的公轉(zhuǎn)時(shí)怎么看待地球？有什么巧妙的方法？

3．指導(dǎo)學(xué)生討論。在學(xué)生討論過程中，引導(dǎo)學(xué)生想到我們在處理這些問題時(shí)，采用科學(xué)抽象的方法，即不考慮物體各部分的差異，把物體簡化成為沒有大小、形狀的點(diǎn)，或者說用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來代替物體。

4．可見，引入質(zhì)點(diǎn)是為了使物體的位置有一個(gè)確切的概念，使物體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。

5．總結(jié)得出①質(zhì)點(diǎn)的定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。即沒有形狀、大小、體積而具有質(zhì)量的一個(gè)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)具有物體的全部質(zhì)量。②質(zhì)點(diǎn)是人們?yōu)榱耸箤?shí)際問題簡化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，盡可能把復(fù)雜問題簡單化，是物理學(xué)上經(jīng)常用到的一種研究問題的方法──科學(xué)抽象。

6．進(jìn)一步說明：物理學(xué)對實(shí)際問題的簡化，必須從實(shí)際出發(fā)，撇開不考慮的（只能是與當(dāng)前考察無關(guān)的因素），和對當(dāng)前考察影響很小的次要因素。

1．學(xué)生分小組討論得出：研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，由于地球的大小而引起的地球各個(gè)部分的差異很小，可以忽略不計(jì)，也就是說可以忽略地球的大小，把它視為一個(gè)點(diǎn)。忽略地球的大小和形狀把地球看作一個(gè)點(diǎn)時(shí)，能夠忽略地球質(zhì)量嗎？

聽講，記錄，認(rèn)真體會(huì)，理解引入質(zhì)點(diǎn)的意義。

3．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？

師生共同討論得出：關(guān)于質(zhì)點(diǎn)簡化的條件

一個(gè)物體能否抽象成質(zhì)點(diǎn)，并不是取決于物體的形狀和體積大小，這要看具體情況而定。

①平動(dòng)的物體一般可以看作質(zhì)點(diǎn)

做平動(dòng)的物體，由于物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，可以用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，在這種情況下，物體的大小、形狀就無關(guān)緊要了，可以把整個(gè)物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn)。

例如：平直公路上行駛的汽車，車身上各部分的運(yùn)動(dòng)情況相同，當(dāng)我們把汽車作為一個(gè)整體來研究它的運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就可以把汽車當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)然，假如我們需要研究汽車輪胎的運(yùn)動(dòng)，由于輪胎上各部分運(yùn)動(dòng)情況不相同，那就不能把它看作質(zhì)點(diǎn)了。

要注意的是：同一物體在不同情況下有時(shí)可看質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不可以看作質(zhì)點(diǎn)，一列火車從北京開到上海，研究火車的運(yùn)行的時(shí)間，可將火車看成質(zhì)點(diǎn)，而火車過橋時(shí)，計(jì)算火車過橋的時(shí)間，不可以將火車看成質(zhì)點(diǎn)。

②有轉(zhuǎn)動(dòng)但轉(zhuǎn)動(dòng)為次要因素

例如：研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，可把地球看作質(zhì)點(diǎn)；研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)。

③物體的形狀、大小可忽略

再如：乒乓球旋轉(zhuǎn)對球的運(yùn)動(dòng)的較大的影響，運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球、擊球時(shí)都要考慮，就不能把乒乓球簡單看作質(zhì)點(diǎn)。

（三）參考系

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

1．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？

2．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）

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。一個(gè)物體一旦被選為參考系，就認(rèn)為它是靜止的。在選定參考系后要假定自己站在參照物中去觀察物體的運(yùn)動(dòng)，即“參考系上長著觀察者的眼睛”。

②比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)必須選擇同一參照系，比較才有意義。

③在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，參考系的選取是任意的，但在實(shí)際選擇參考系時(shí)應(yīng)以運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單為原則。在沒有特別說明時(shí)，通常以地面為參考系。例如，描述地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選地面或相對于地面而靜止不動(dòng)的其他物體作為參考系。

1．思考課本P12圖1．1-3，1．1-4。并思考觀察結(jié)果為什么不同？

2．認(rèn)真聽老師的分析講解。

3．練習(xí)課本P13練習(xí)2。

4．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。