必修一人教版物理第一章【教学设计】《质点 参考系和坐标系》

《质点
参考系和坐标系》教案
一、教材分析
本教学设计选自于人教版新课标高中物理教材《质点
参考系和坐标系》一节，总共有三个教学内容，在描述物体的运动中，首先要对实际物体建立一个理想化的物理模型—质点模型，体现出在研究问题时要抓住主要因素，忽略次要因素的重要思想。其次，由于运动和静止具有相对性，在描述质点运动时必须明确所选择的参考系，体现出辩证唯物主义的思想。再次，为了准确，定量的描述质点的运动。还要建立坐标系用来具体的描述物体的运动情况。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材中依次讲解了这些内容，此外在STS中还介绍了全球卫星定位系统。这些基础知识为以后运动学和力学各章学习的学习奠定了基础。
二、教学目标
知识与技能：
1、知道质点模型的意义和方法，能根据具体情况判断物体是否能简化为质点，理解科学抽象是一种常用的研究方法。
2、理解参考系的意义以及会根据实际情况选定合适的参考系。
3、认识坐标系的用处并且能掌握一维和二维坐标系的简单应用。
过程与方法：
1、体会建立物理模型在研究物理现象中的作用，学生能够将生活实际与相关的物理概念相联系。.
2、通过参考系的学习，让学生体验不同参考系中运动和静止的相对性，通过在日常生活中不同参考系的选取不同，描述运动的难易不同，从而得出选择参考系时候要随机应用，不能一成不变。
3、体会用使用建立坐标系从而获得描述物体位置的便利性，让学生养成使用坐标系描述物体运动的主动性。
情感态度与价值观：
1、给学生渗透研究具体问题时候要抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。
2、通过运动与静止的相对性学习给学生渗透具体问题要具体分析的辩证唯物主义思想，建立实事求是的世界观。
三、教学重难点
1、理解质点概念以及建立质点概念所采用的抽象思维方法.。
2、在研究具体运动问题时，如何合理的选取参考系。.
3、如何用坐标轴来具体描述物体的实际运动情景。
四、课前准备
教学PPT等
五、教学过程
（一）
引入新课
带领同学们回顾初中学习的机械运动等内容。
PPT展示物体机械运动：
雄鹰、小鸟在空中飞翔，飞机在天空中划过，汽车在公路飞驰，轮船在海水中搏击海浪。……
教师提问：请大家根据刚才观看的图片，回顾一下初中学过的机械运动，提出一些关于运动的话题。
学生自由讨论，请学生代表发言。
教师总结：把一个物体相对于另一个物体位置的变化称作为机械运动。
展示PPT导入情景：
建立情景
1、研究火车完全通过长江大桥的时间及火车从南京到北京运行的时间。
教师提问：火车的长度对这两个研究的问题有何影响？
学生分析讨论，教师引导学生对大桥长度、火车长度、南京到北京之间距离长度的大小关系及是否能忽略。
2、研究地球绕太阳公转及地球自转
教师提问：研究上述两个问题时可怎样看待地球，地球的形状在问题的研究中可以忽略吗？
学生分析讨论
教师概括总结并导入新课：
当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响时，我们可以忽略物体的大小和形状，而突出物体质量这一要素，把它简化为一个有质量的点，否则，就不能这样看待。所以我们今天来学习一个新的物理概念“质点”。
（二）新课教学
1、
质点
教师解释：我们保留了物体的全部质量，但忽略了物体的形状大小，这样物体就被抽象为质点。
（1）加强对质点的理解：无大小、形状、颜色等概念，具有质量的点。
教师提问：现实生活中是否存在质点？
师生分析讨论
学生小结：质点只是一种理想化的模型，在现实生活中是不存在的。
（2）什么条件下物体可以看做质点？
学生在教师的引导下逐步得出以下结论：平动的物体一般可以看作质点。有转动但转动为次要因素。物体的形状、大小可忽略。（3）课堂训练
2、参考系
（1）概念教学
建立情景：在高速运行列车上的乘客，地面上的人说他是运动的，而坐在列车里的其他人说他是静止的。
教师提问：两种说法是否矛盾？
学生分析讨论：由于甲乙两人都是以自己为参照的情况得出的结论，所以他们的说法并不矛盾。
教师小结：研究物体运动时所选定的参照物体，称为参考系。
教师引导学生依次得出以下概念：
①运动具有相对性，比较两个物体运动情况时，只有选取同一个参考系才有意义。
②参考系的选择是任意的，但一般要选取便于描述物体运动的物体作为参考系。
③同一个物体运动，选择不同的参考系，运动情况的描述会有所不同。
讨论：小小竹排江中游，巍巍青山两岸走；月亮在莲花般的云朵里穿行；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）课堂训练
3、坐标系
（1）展示PPT
运动员百米赛跑和轮船在大海中航行的图片。
教师提问：如何定量描述运动员在一条直线上运动时的位置及位置的变化？
在茫茫大海中我们又是如何能精确定位到轮船的具体位置呢？
指导学生结合课本相关内容分析讨论
教师小结：
为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。
教师进一步强调关于坐标系要注意以下几点：
坐标系相对参考系是静止的。
坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。
用坐标表示质点的位置。
④用坐标的变化描述质点的位置改变。
（2）课堂训练
（三）学习总结
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。抓住主要因素，忽略次要因素是我们学习物理的重要思想之一，希望同学们好好反思这句话的含义。
六、教学反思
略