第一章 运动的描述
第1节 空间和时间
本节内容选自鲁科版新教材高中物理必修1第一章《运动的描述》的第1节,是描述物体运动的基础性内容。此前学生在初中阶段也初步学习过机械运动、参照物,本节内容属于在原有基础上的深入和完善,为让学生进一步走进物理做铺垫。
【物理观念】能根据实际问题选择合适的参考系并对运动进行准确的描述。
【科学思维】能创新运用数学思维来描述位置信息,科学推理得出参考系对运动描述的意义。
【科学探究】对参考系的选取给描述运动带来的影响分析、讨论、举例说明,经历对问题的发现、分析、解释过程。
【科学态度与责任】培养勤于思考问题留心自然,勇于探索的习惯。
【教学重点】1.参考系的选取及作用;2.坐标系的建立及描述位置
【教学难点】参考系的选取及根据参考系物体运动情况的判断
【导入新课】观察4幅运动图片,让学生总结其运动情况。进一步向学生提出“什么是运动?”“我们怎么来描述它?”
【新课讲授】
一、机械运动 参考系
机械运动:一个物体相对于其它物体的位置变化。
问题:如何描述物体的运动?
以课本上电梯为例。
问题:描述电梯内物体的运动。站在电梯内的甲说物体不动,站在电梯外广场上的乙说,物体在随电梯向上运动。两人的说法对么?
学生根据自身经验,可以轻松回答该问题。
问题:为什么两人描述同一物体的运动会得出不同的结果?
进一步向学生提出问题引发学生的思考,得出参考系的概念。
参考系:这种用来描述物体运动的参照物。
根据甲乙两人对电梯内物体运动的描述,引导学生得出“1、在描述同一物体运动时,选择不同的参考系,观察的结果可能是不同的;2、运动是绝对的,静止是相对的”这两个结论。
随堂小练1、宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时写下诗句“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风,卧看满天云不动,不知云与我俱东”.请问诗句中的“云与我俱东”所对应的参考系是( A )
A.两岸 B.船
C.云 D.诗人
以此题为例,引导学生得出“3、参考系的选取是任意的。”;“4、选取物体作参考系时,我们通常假定它是固定不动的,而去比较其它的物体相对它又是如何的运动状态。”
2、两列火车平行地停在一站台上,过了一会儿,甲车内的乘客发现窗外树林在向西移动,乙车内的乘客发现甲车没有动,如以地面为参考系,上述事实说明 ( D )
A.甲车向东运动,乙车不动
B.乙车向东运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲、乙两车以相同的速度向东运动
通过此题,得出“5、比较两个物体的运动时必须选择同一参考系 ”
二、空间位置的描述
通过新闻报道中对震中位置的不精确描述,引发学生对“如何准确描述震中位置?” 的思考。以课本上的汽车为例。
问题:汽车距离市中心西面5 km的位置,怎么确定它的位置?
引导学生利用数学思维,引入一维坐标系来描述位置。进一步提出问题。
问题:如果汽车在市中心东面5km、北面5km处,怎么确定它的位置?
建立二维坐标系,描述位置。“如果是在三维空间中呢”。生活中熟悉的全球定位系统。
最后,回答最初的问题,为了更准确的描述震中位置,利用地理上的二维坐标系---经度、纬度来描述,即“北纬28.43度,东经104.77度”。
三、时间的描述
问题:列车6:20进站,停靠20分钟,请大家思考,这两个“时间”含义相同么?
引导学生利用已有知识回答问题,并得出时刻和时间的概念。
时刻:把某一瞬时称作时刻。时间:把两个时刻的间隔(一段时间)称作时间间隔。
根据时间轴,得出“时刻在时间轴上对应于一点”、“时间在时间轴上对应两点间的一段”
给出与神舟五号有关的几个时间:
及时的跟踪训练,加深学生对时间和时刻的认识和运用。
学生对时间轴上第n秒、前n秒、第n秒初、第n-1秒末、第n秒末比较易混,因此,让学生在教师的引导下强化练习,突破难点。
在时间轴上表示第3秒、前3秒、第3秒初、第2秒末、第3秒末
四、课堂小结
一、 机械运动
(1)机械运动(2)参考系
二、空间位置的描述
三、时间的描述