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第一章 第1節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標系 教學目標： 1．知識與技能： (1)理解質(zhì)點的概念．能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點． (2)知道參考系的概念．知道選取參考系時，要考慮到使運動的描述盡可能簡單． (3)知道坐標系的概念．能夠用坐標系描述物體的位置和位置的變化． 2．過程與方法： (1)領(lǐng)悟質(zhì)點概念的提出和分析、建立的過程 (2)了解物理學研究中物理模型的特點，初步掌握科學抽象這種研究方法 (3)通過數(shù)形結(jié)合的學習，認識數(shù)學工具在物理學中的作用 3．情感態(tài)度與價值觀： (1)通過學生的觀察、探究體驗，使學生保持對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理 (2)通過小組討論，培養(yǎng)學生相互合作、共同探索的團隊精神，并使學生學會合作與交流，逐步形成嚴謹求實的科學態(tài)度 (3)體驗物理學研究問題的方法——科學抽象，養(yǎng)成正確處理問題的方法，學會在研究問題中突出主要矛盾的哲學價值觀 學情分析： 抽象能力差，難以將物體抽象出質(zhì)點模型。分析能力差，不會分析相關(guān)的問題。 重點難點 重點：質(zhì)點概念的理解、參考系的選取、坐標系的建立 難點：理想化模型——質(zhì)點的建立，及相應的思想方法 教學過程 引入新課（3-5分鐘） 播放幾個運動的例子，給我們最強烈的感受是什么？ “都在運動”古代著名科學家亞里士多德說：“不了解運動，就不了解自然?！? 那么人類要想了解自然，就要從了解運動開始。 講授新課（30-35分鐘） （一）物體與質(zhì)點 １、在我們生活的周圍，到處都可以看到運動。播放各種運動的錄像。 哪些物體是運動的哪些物體是靜止的？學生回答。 師總結(jié)：運動的特點，是物體的位置發(fā)生了變化。在物理學中，物體的空間位置隨時間的變化是自然界中最基本，最簡單的運動形態(tài)，稱為機械運動，對機械運動我們很熟悉了。 播放幻燈片，直線運動的飛機。 要研究飛機的運動情況，用不用整個飛機上各點全部研究一遍？只取一個點代替飛機就行了。 播放幻燈片，一只大雁從撫遠飛往南方，如果我想準確研究大雁離地面的高度，飛行的速度，困難和麻煩出現(xiàn)在哪？ 現(xiàn)在讓大雁變小、再變小，如果變成了一個點后問題研究是否變簡單了呢？ 提問： (1)要準確描述大雁身上各點的位置隨時間的變化不是容易事，困難和麻煩出在哪兒呢？ (2)如果我們研究它飛行時間，需要了解它各部分運動的區(qū)別嗎？ (3)為什么把活生生的一只大鳥看成一個點？ （4）可以忽略質(zhì)量嗎？這個點能代替大雁的形狀和大小嗎？ 再舉一例：火車從撫遠開往哈爾濱用多長時間，用不用考慮火車的形狀？ 沒必要 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有質(zhì)量的點。 物理學中，用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點。 信息快遞： 在物理學中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經(jīng)過科學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)常采用的一種科學研究方法。質(zhì)點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點呢？播放太陽系運行的模擬動畫。 (2)一列沿京滬鐵路運動的火車，若研究它從上海到北京的運動能否把它簡化為一個點？播放火車運行模擬動畫。 (3)研究地球上各處的季節(jié)變化時，能否把它視為質(zhì)點呢？播放地球公轉(zhuǎn)和四季變化的模擬動畫。 (4)研究火車通過南京長江大橋的運動時，能否把它簡化為一個質(zhì)點？呈現(xiàn)火車過橋的圖片。 3、通過以上幾個問題請同學們進一步討論： (1)物體是否在所有的情況下都能看作質(zhì)點？ (2)物體看作質(zhì)點的條件是什么？ (3)物理中的“質(zhì)點”跟幾何學中的點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？小的物體隨時都看成質(zhì)點嗎？ 播放地月系運行模擬動畫，28屆雅典奧運會上張怡寧發(fā)球錄像。 演示乒乓球發(fā)球情況。 （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動。 提問：你和你的同桌能感到自己在高速運動嗎？為什么？呈現(xiàn)太空站的圖片。 教師小結(jié)：物體的運動和靜止是相對的。 為描述物體的運動，需要另外選取一個物體作為標準，否則無法判斷。這個作為標準的物體叫做參考系. 提問：有一首唐代流傳下來的詩詞：“滿眼風波多閃灼，看山恰似走來迎，仔細看山山不動——是船行?！弊髡邽槭裁磿小吧接薄ⅰ按小边@樣兩種不同的感覺？ ２、播放飛機空投的模擬動畫。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？ 教師小結(jié)：參考系的選擇應以對運動的描述簡單、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）坐標系 1、假設(shè)你在學校攀登樓前廣場上，沿東西方向筆直地奔跑，如果要問你到了哪里，我們會怎樣表示呢？ 對我們可以選擇大家所熟悉的標志作為參考，說明你的位置。那么能否借助數(shù)學方法呢？ 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?shù)淖鴺讼?。用坐標值來表示物體的位置。 提問：如何選擇坐標軸和正方向？如何選坐標原點？如何確定坐標軸上的刻度值？ 如果我們以廣場上旗桿作為坐標原點，x=5m,x=-10m表示什么意思？正負號表示什么意思？ 2、如果你在學校里從前校門到后校門，對于這種平面運動，要描述你的位置或位置的變化，應該建立怎樣的坐標系？如果我們要研究“神舟”５號這種三維運行呢？ 3、請同學們閱讀課本第１３頁“科學漫步”，并回答：此GPS定位器此刻處于我國哪個城市？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。 請同學舉例說明它的還有哪些用途。 本課小結(jié)（2-3分鐘） 這節(jié)課我們學習了質(zhì)點、參考系和坐標系等概念，它們是運動學乃至整個力學的最基本最重要的概念。要描述物體的運動，首先要對實際物體建立一個物理模型，最簡單的是質(zhì)點模型。由于運動的相對性，描述質(zhì)點的運動時必須明確所選擇的參考系。為了準確地、定量地描述質(zhì)點的運動，還要建立坐標系。 除了以上知識，你還學到了什么方法？ 布置作業(yè) 復習本節(jié)課本。 思考課本第13頁“問題與練習”中各題，要求準確回答。